Гидравлический расчет канализационной сети

Суть гидравлического расчета заключается в том, чтобы по известному расчетному расходу сточных вод назначить такие уклоны и диаметры труб, такие наполнения, чтобы скорость течения сточных вод была не менее самоочищающей. Кроме самоочищения, должны соблюдаться и другие условия нормальной работы сети: сглаживание неравномерности притока сточных вод в течение часа, неистираемость материала труб, предотвращение большого заглубления сети. Поэтому расчетные значения гидравлических и конструктивных параметров работы канализационных сетей регламентируются СНиП 2.04.03−85.

Наименьшие допустимые диаметры трубопроводов:

• — для уличной сети бытовой канализации — 200 мм;
• — для внутриквартальной сети и производственной канализации — 150 мм;

Общие требования:

• — Диаметры труб канализационной сети по течению сточных вод не уменьшаются!
• — Скорости по течению сточных вод не уменьшаются!
• — Условие непромерзания должно соблюдаться на протяжении всей сети!

Подбор диаметров и уклонов труб ведется в соответствии со СНиП 2.04.03−85 по таблице:

Самоочищающие скорости и предельные наполнения.

Таблица 4.

Допускается, в порядке исключения, уменьшение скорости на последующем участке по сравнению с предыдущим, но не более чем на 0,1 м/сек. Если не удается подобрать параметры работы сети без уменьшения скорости, то в этом колодце, где скорость уменьшается, устраивают небольшой перепад (0.1- 0.5 м) в виде водослива практического профиля.

На начальных участках сети расчетные расходы невелики, поэтому обеспечить самоочищающие скорости здесь возможно лишь при прокладке сетей с очень большими уклонами. Но это приводит к значительному заглублению сети, и СНиП 2.04.03−85 не рекомендует такого решения задачи. Начальные участки сетей с расходами меньше 10−12 л/сек рекомендуется прокладывать с нарушением условия самоочищения, т. е. со скоростью течения сточных вод меньше самоочищающей. При этом не рекомендуется назначать уклон уличной сети более 0.01. Но и назначать уклон менее минимально допустимого тоже нельзя.

Минимально допустимые уклоны.

Таблица 5.

Максимальные допустимые скорости назначаются из условия соблюдения механической прочности (неистираемости) труб хозяйственно-фекальной канализации:

• — для неметаллических труб — 4 м/сек;
• — для металлических труб — 8 м/сек.

Для гидравлического расчета необходимо знать глубину заложения уличной сети. Начальная глубина заложения уличной сети по формуле:

где:

— наименьшая допустимая глубина заложения трубы (до лотка) в невыгодно расположенном колодце дворовой сети, наиболее удаленном от уличной сети, глубоком. Если расположение зданий внутри квартала неизвестно, то считают, что «неблагоприятный» ' дворовый колодец находится на противоположной по отношению к уличной сети грани квартала.

где:

— глубина промерзания грунта, в Мордовии 1.4м;

— коэффициент, зависящий от диаметра трубы;

L — длина дворовой (внутриквартальной) сети от удаленного колодца до красной линии застройки, м;

l — расстояние от красной линии застройки до колодца уличной сети. м. (L + 1) измеряется по генплану;

— уклон дворовой сети, для предварительных расчетов рекомендуется принимать 0,008 — 0,01;

— отметка поверхности земли у колодца дворовой и уличной сети соответственно.

— перепад между лотками труб дворовой и уличной сетей, м, для предварительных расчетов диаметр дворовой сети принимается равным 150 мм, диаметр уличной сети — по расчету. Присоединение труб дворовых сетей к уличным выполняется в колодцах по шелыгам труб.

Определение начальной глубины заложения участка 1−2 в колодце 1:

;

Определение начальной глубины заложения участка 5−6 в колодце 5:

;

Определение начальной глубины заложения участка 12−13 в колодце 12:

;

Определение начальной глубины заложения участка 16−17 в колодце 16:

;

принимаю глубину заложения 0.95 м;

Определение начальной глубины заложения участка 8−7 в колодце 8:

;

Гидравлический расчёт ведётся в табличной форме (табл.6). Номера участков и расчетные расходы по участкам переносятся из табл.3. Длины участка снимаются с генплана. Номера участков следует занести в таблицу в порядке расчета. Расчет ведется от начальных колодцев до пересечения с другими коллекторами (боковыми подключениями). Здесь надо прервать расчет по этому направлению, а сначала просчитать все боковые подключения до точки соединения трубопроводов. Далее продолжать расчет по участку, который является общим. Такая последовательность расчёта необходима, чтобы знать, какой из подводящих коллекторов будет диктующим в определении глубины заложения отводящего коллектора.

Далее приступают к определению гидравлических и конструктивных параметров работы сети, а также отметок и глубин заложения трубопроводов и колодцев сети. Отметки поверхности земли у всех колодцев сети, определенные по генплану, а также рассчитанные глубины заложения сети к начальных точках, можно занести в таблицу сразу. Далее рекомендуется построчное заполнение таблицы от начала и сразу до конца строки. Это дает возможность в процессе назначения уклонов контролировать одновременно глубины заложения участков, чтобы избежать промерзания и продавливания труб.

Гидравлические параметры работы сети

d — диаметр, мм;

i — уклон, м/м;

h/d, м/м и h, м — абсолютное и относительное наполнение;

V — скорость течения сточных вод м/с.

Все параметры работы трубопроводов определяются по таблицам Лукиных. При этом если возможен подбор 2-х вариантов диаметров трубопровода, то выбирают больший диаметр с меньшим уклоном.