Расчет канализационных сетей

Канализационную сеть и сооружения на ней рассчитывают на максимально возможный расход сточных вод - наибольший секундный расход, который называется расчетным.

Расход бытовых сточных вод зависит от числа жителей, пользующихся канализацией, и удельного водоотведения бытовых вод. Расход производственных сточных вод зависит от количества выпускаемой продукции и у дельного водоотведения производственных вод. Удельное водоотведение - суточный расход сточных вод на одного жителя, пользующегося канализацией, или на единицу продукции, выпускаемой предприятием. Удельное водоотведение равно удельному водопотреблению и может приниматься по СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

Сточные воды поступают в сеть неравномерно в отдельные дни и в отдельные часы суток. Неравномерность их поступления может характеризоваться ступенчатым или интегральным графиком, аналогичным соответствующему графику водопотребления.

Для вычисления расчетных расходов вместо коэффициентов суточной и часовой неравномерности используют понятие общий коэффициент неравномерности K_gen.max. Он может быть максимальным и минимальным. Общий максимальный коэффициент неравномерности

K_gen.max = q_max/q _mid,

где q_max - максимальный часовой расход в дни с максимальным водоотведением: q_mid - средний часовой расход в дни со средним водоотведением.

Общий максимальный коэффициент неравномерности K_gen.max бытовых сточных вод зависит от их среднего секундного расхода q_mid.s:

q_mid.s 5 10 20 50 100 300 500 1000 5000 и более

K_gen.max…2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44

Расходы сточных вод средний суточный Q_mid, м³/сут, и максимальный секундный q_max.s, л/с, могут быть определены по следующим формулам:

для бытовых сточных вод от города: ∙

Q_mid = N ∙ q_б /1000;

q_max.s = N ∙ q_б K_gen.max /86400;

для производственных сточных вод:

Q_mid = П_сут q_пр /1000;

q_max.s = П_см q_пр K_ч /Т 3600,

где N – численность населения; q_б, q_пр – удельные водоотведения бытовых вод от города и производственных вод, л; П_сут, П_см – количество выпускаемой продукции в сутки и смену продолжительностью Т, ч; К_ч – коэффициент часовой неравномерности производственных вод.

При расчете канализационных сетей удобно вычислять расходы, используя понятия модуля стока, л/ (c ∙ гa), определяемого по формуле

q₀ = p ∙ q_б /86400,

где p – плотность населения на 1 га.

Расчетный расход

q_max.s = q₀ F K_gen.max,

где F – площадь кварталов в жилой зоне канализуемой территории.

Расчетные расходы для отдельных участков канализационной сети определяются как суммы расходов транзитного, бокового (поступающего в расчетный участок из боковой ветви сети), попутного (поступающего в расчетный участок от зданий прилегающего квартала) и сосредоточенного от промышленного предприятия. Вычисления расчетных расходов выполняют в табличной форме (табл.5.2).

Пример расчета 1.

План (схема) канализационной сети

Бытовую канализационную сеть рассчитывают на частичное наполнение труб. Это позволяет:

1) создать лучшие условия для транспортирования взвешенных загрязнений;

2) обеспечить вентиляцию сети для удаления вредных и опасных газов, выделяющихся из жидкости;

3) создать некоторый резерв в сечении труб для пропуска расхода, превышающего расчетный.

Степень наполнения труб характеризуется отношением h/d.

Практические расчеты выполняются по таблицам или номограммам, составленным по расчетным формулам.

При расчете труб известен расход q_част. Уклоном трубопровода задаются с учетом рельефа местности. При решении задачи вначале определяют модуль расхода К_част = q_част∙√i. Затем по таблицам подбирают диаметр трубопровода с рекомендуемым наполнением и фиксируют при этом модуль скорости w_част. Скорость определяют по формуле v_част= w_част ∙√i.

Формы сечения труб, применяемых при строительстве канализационных сетей, показаны на рис. 4.6.

Наиболее часто используют трубы с сечением круглой формы как обладающие лучшей пропускной способностью и более простые и экономичные в изготовлении. Трубы с остальными формами сечения могут быть подразделены на сжатые и вытянутые. Трубы со сжатой формой сечения при прочих равных условиях требуют меньшего заглубления. При устройстве открытых каналов применяют трубы прямоугольной и трапецеидальной формы сечения.

Минимальные диаметры труб для уличных сетей установлены в зависимости от системы канализации:

при полной раздельной – 200 мм для бытовой сети и 250 мм для дождевой сети;

при общесплавной - 250 мм.

Наибольшее расчетное наполнение h/d в трубопроводах бытовой канализационной сети рекомендуется принимать в зависимости от диаметра труб d (СНиП 2.04.03-85).

d, мм……150-200 300-400 450-900 1000 и выше

h/d……….0,6 0,7 0,75 0,8

В трубопроводах дождевой канализационной сети полной раздельной системы и в трубопроводах сети общесплавной системы следует принимать полное наполнение.