7.3 Глубина заложения водоотводящих сетей

Стоимость канализационной сети зависит от глубины ее заложения.

Различают начальную, максимальную, минимальную глубину заложения

труб. Глубина заложения бассейновых коллекторов и главного коллектора

зависит от глубины заложения уличной и внутриквартальной (дворовой)

сетей.

Для определения начальной глубины заложения уличной сети необхо-

димо на генеральном плане, в верхней его части, определить квартал с мини-

мальным уклоном местности (самый удаленный от главной насосной стан-

ции). Схематически, внутри него, наметить внутриквартальную сеть.

Начальная глубина заложения уличной сети определяется по формуле:

Ннач. =hmin + i·l + (Z1 – Z2) + Δ=1,2+0,008·(1,3·50)+(44,5-44,4)+0,05=1,82м, (7.1)

где hmin=1,5-0,5+0,2=1,2 м,- наименьшая глубина заложения дворовой или внутриквартальной

сети (hmin ≥ 0,7 м); i - уклон дворовой или внутриквартальной сети,

определяется по генплану населенного пункта (imin = 0,008); l -

длина участка внутриквартальной сети от ее наиболее удаленного

колодца до первого уличного колодца, м; Z1 и Z2- отметки

поверхности земли, соответственно уличного и наиболее

удаленного внутриквартального колодцев, м; Δ - перепад между

лотками внутриквартальной и уличной сети, м (Δ = 0,05 м).

Максимальная глубина заложения самотечных водоотводящих труб оп-

ределяется расчетом в зависимости от материала труб, грунтовых условий

технико-экономических соображений. Для сухих нескальных грунтов

принимается не более 7 - 8 м [6].

Минимальная глубина заложения (7.2) назначается с учетом

исключения промерзания труб, механического их разрушения под действием

внешних нагрузок и использованием опыта эксплуатации подземных

коммуникаций в этой местности.

hmin = hпр – (0,3.0,5) ≥ 0,7 + d, м, (7.2 )

где hпр - глубина промерзания грунта, принимается по нормативным

справочникам; d - диаметр трубопровода, м.

8 Определение расчетных расходов сточных вод

НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА

Заключается в определении секундных расходов сточных вод

транспортируемых по водоотводящим сетям населенного пункта.

8.1 Удельное водоотведение и режим поступления сточных вод в

водоотводящую сеть

Среднее количество воды, расходуемое на одного жителя или на

единицу продукции, называется удельным водоотведением qo, л/сут.

Удельное водоотведение бытовых сточных вод принимается по [6], в

зависимости от степени благоустройства района проживания.

Режим водоотведения характеризуется коэффициентом общей не-

равномерности поступления сточных вод в водоотводящую сеть КОБ. Коэф-

фициент общей неравномерности поступления сточных вод определяется по

[6] в зависимости от расхода стоков.

8.2 Определение количества хозяйственно-бытовых сточных вод

Расчетный расход хозяйственно-бытовых сточных вод Q^K'^B от

СУТ

жилой застройки определяется по количеству расчетного населения N_p, чел., проживающего в населенном пункте на конец расчетного периода, в районах с разной степенью благоустройства:

Q^X'^B =(qoNp)/1000, м³/сут, (8.1)

СУТ

где q_o - удельное водоотведение, приведено в таблице 8.2.

Среднесекундный расход хозяйственно-бытовых сточных вод определяется по формуле:

Чср.с⁼ Q^X'^B / 86,4, л/с, (8.2)

СУТ

Расчет выполняется в табличной форме заполнением таблицы 8.1. Рас­четные расходы определяются для каждого района.

Таблица 8.1 - Расчетные расходы водоотведения от жилой застройки (ЖЗ) Номер квартала ЖЗ	Площадь квартала F, га	Плотность населения Р, чел/га	Количество населения N= FP, чел	Удельное водоотве- дение q0, л/(чел-сут)	Ср. суточный расход QБ , * СУТ м3/сут	Секундный расход СВ, qcpс л/с
I район
9	0,5	940	470	50	23,5	0,27
16	0,35		329		16,45	0,19
21	0,35		329		16,45	0,19
10	1,3		1222		61,1	0,70
22	0,50		470		23,5	0,27
11	0,45		423		21,15	0,24
23	0,27		254		14,7	0,14
Итого	3,72		24500		174,6	2
II район
1	0,2	716	144	160	23,04	0,26
5	2,92		2090,7		335	0,28
12	4,4		3150		504	0,56
17	0,13		94		15,04	0,17
24	0,22		158		25,28	0,29
25	0,26		186		29,76	0,34
18	0,61		47		69,9	0,80
19	0,4		286		45,76	0,52
20	0,6		430		68,8	0,79
Итого	9,74		6975,7		1119,58	4,01
III район
6	0,6	232	139,2	230	31,9	0,36
13	1,4		325		74,75	0,86
7	0,5		116		26,68	0,30
2	1,06		246		56,58	0,65
14	1,05		244		56,12	0,64
3	1,26		292		67,16	0,77
8	0,6		139		31,97	0,37
15	0,9		209		48,07	0,556
4	1,25		290		66,74	0,77
Итого	8,62		1820,2		I459,93	5,2
Всего	22,08		33295,9		2754,11	11,31

8.3 Определение расходов на расчетных участках сети

При расчете сети, для определения ее гидравлических характеристик, следует определять расходы сточной жидкости, протекающие по расчетному участку.

Разбивка водоотводящей сети на расчетные участки производится с учетом рельефа местности.

Полный расход на расчетном участке складывается из следующих расходов:

1. попутный или путевой расход q_n - расход, поступающий в участок от жилой застройки, примыкающей к участку;

2. боковой расход qwB— расход сточных вод, поступающих в участок от боковых присоединений;

3. транзитный расход q_TP - расход, поступающий в участок от выше расположенных участков;

Общий среднесекундный расход на расчетном участке определяется:

qcp.c = qn + qTP + qБoк, л/с. (3)

Расчетный расход сточной воды, поступающей от населения в рас­четный участок q_PAC4., л/с:

qpAC4. = q_cp,KoE, л/с.(84)

Таблица 8.3 - Определение расходов сточной воды на расчетных участках

Номера участков	Средние секундные расходы, qср с, л/с					КОБ	qpAC4, л/с
	qn	qTP	qБoк	qcp.c

Расчеты расходов ведутся в табличной форме (таблица 8.3). При заполнении таблицы расчетные участки сети располагаются по принадлежности к бассейновому или главному коллекторам. Начальные участки уличных сетей следует выделить, например, подчеркиванием. Значения коэффициентов общей неравномерности водоотведения приведены в

28-27	0,34	-	-	0,34	2,5	0,85
26-27	0,29	-	-	0,29		0,73
27-21	-	0,63	-	0,63		1,6
20-21	0,17	-	-	0,17		0,425
21-22	0,8	0,17	0,63	1,6		4
22-23	0,5	1,6	-	2,1		5,25
13-14	0,56	-	-	0,56		1,4
14-15	0,86	0,56	-	1,42		3,55
15-16	0,64	1,42	-	2,06		5,15

Продолжение таблицы 8.3

6-7	0,28	-	-	0,28		2,5	0,7
7-8	0,36	0,28	-	0,64			1,6
8-9	0,30	0,64	-	0,94			2,35
К 1
23-16	-	-	2,1	2,1		2,5	5,25
16-9	-	2,1	2,06	4,16			10,4
9-3	-	4,16	0,94	5,1		2,1	10,71
31-21	0,75	-	-	0,75		2,5	1,8
21-25	0,15	0,75	-	0,90			2,25
25-19	0,27	0,90	-	1,17			2,9
19-11	-	-	1,17	1,17			2,9
29-17	0,6	-	-	0,6			1,5
17-18	0,19	0,6	-	0,79			1,97
18-10	-	0,79	-	0,79			1,97
30-32	0,37	-	-	0,37			0,92
32-10	0,27	0,37	-	0,64			1,6
К2
10-11	0,70	0,64	0,79	2,13		2,5	5,32
11-12	0,24	2,13	1,17	3,54			8,85
12-5	-	-	3,54	3,54			8,85
1-2	0,26		-	0,26		2,5	0,65
2-3	0,65	0,26	-	0,91			2,3
ГК
3-4	0,77	0,91	5,1	6,78		2,5	16,95
4-5	0,77	6,78	-	7,55			18,9
5ГНС	-	3,54	7,55	11,09		2,1	23,3

9 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДЯЩЕЙ СЕТИ

Гидравлический расчет заключается в определении диаметров, гид­равлических характеристик (наполнения, уклона, скорости) и высотного расположения в профиле земли водоотводящих сетей.

Исходными данными для расчета являются:

• генплан населенного пункта;

• расчетные расходы сточной воды;

• режим движения сточной воды в сети.

Принимаем, что на расчетных участках, в пределах расчетных скоростей, движение сточных вод равномерное, а в шероховатой и переходной областях - турбулентное, с разной степенью турбулентности потока. Гидравлический расчет сети выполняется по гидравлическим формулам этого движения.

При выполнении гидравлического расчета следует руководствоваться рекомендациями [2, 6]:

• водоотводящие сети работают в самотечном режиме движения сточ­ных вод;

• при самотечном режиме движения водоотводящие трубы работают неполным сечением, с расчетным наполнением (отношение глубины потока СВ Н, м, к диаметру трубы d, м) Н = (0,6-0,8) d;

• минимальный диаметр уличной сети следует принимать 200 мм, при уклоне не менее 0,007. При неблагоприятном рельефе (малых уклонах поверхности земли) на отдельных начальных участках уличной сети для труб диаметром 200 мм допускается принимать уклон 0,005;

• -расчетная скорость боковых подключений не должна превышать ско­рости движения сточной воды в основном коллекторе;

-границы расчетных участков назначаются в местах присоединения бо­ковых подключений, поворота трассы, изменения уклона или диаметра;

-при расчете высотного расположения сетей в профиле земли соединение труб на участках принимается "по уровню воды". Поэтому, определив отметку воды в конце первого участка, принимаем ее равной отметке воды в начале следующего участка, т.е. отметка воды в конце

ZB гуВ _К Н;

-отметки лотка и уровня воды вычисляются с точностью до миллиметра;

-при достижении максимальной глубины заложения труб на участках следует предусматривать насосную станцию перекачки воды (по согласова­нию с преподавателем). Общее число таких станций должно быть минимальное. Результаты расчетов заносятся в таблицу 9.2.

Номера участков	Длина участка, Ьуч, м	Расчет­ный расход, ^РАСЧ., л/с	Диаметр труб, d, мм	Уклоны, м		Скорость СВ, V, м/с	Наполнение		Падение напора на уча­стке hn, м
				местност и ^зем	лотка, in		Н/d	Н, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
3-4	300	16,95	200	0,00167	0,009	0,96	0,54	0,11	2,7
4-5	300	18,9	200	0,00167	0,009	0,98	0,58	0,12	2,7
5-ГНС	45	23,3	200	0,004	0,009	1,08	0,65	0,13	0,405

Таблица 9.2 - Гидравлический расчет водоотводящей сети

Продолжение таблицы 9.2

Отметки на участке, м						Глубина заложения труб, м
земли		воды		лотка		в начале участка	в конце участка	средняя на участке
в начале участка УЗН	в конце участка УЗк	в начале участка уВ У Н	в конце участка уВ уК	в начале участка гуЛ уН	в конце участка Л уК	НК Н Н	НК Н к	Нср
11	12	13	14	15	16	17	18	19
42	41,5	40,29	37,59	40,18	34,48	1,82	4,02	2,92
41,5	41,3	37,59	34,90	37,47	34,77	4,02	6,53	5,28
41,3	41,1	34,90	34,49	34,77	34,36	6,53	6,735	6,63

Первая графа заполняется аналогично графе 1 таблицы 8.3: сначала увязываются уличные сети, затем коллектор, к которому они подключаются. Расчетные расходы выписываются из последней графы таблицы 8.3.

Длина участков и уклон, отметки земли, графы 2, 5, 11 и 12 соответст­венно, заполняются с генплана населенного пункта.

Диаметр и наполнение труб на участках, скорость движения сточной воды, уклон лотка труб выписываются из [2].

Начальную глубину на начальных участках уличных сетей принимают равной Н_нач, м, вычисленной ранее для самого удаленного расчетного уча­стка.

Графа 9 (глубина потока СВ) вычислH/d·dяется по следующей формуле:

H=H/d·d/1000,м.

Графа 10 вычисляется по формуле:

Графа 13 и 14 вычисляется по формулам:

Графа 15-16 вычисляется по формулам:

Графа 17-18 вычисляется по формулам:

Графа 19 вычисляется по формуле:

Н_СР= (Н^К_Н + Н^К_К)/2, м.

Заполнение таблицы 9.2 выполняется построчно, с контролем:

• соответствия скорости движения сточных вод рекомендациям таб­лицы 9.1 и ее плавному нарастанию на последующих (нижних) участках;

• глубины заложения труб, которая не должна быть менее Н_нач и не более допустимой для выбранного типа труб.

По результатам таблицы 9.2 и в соответствии с заданием строится про­дольный профиль коллектора (уличной сети). Пример оформления профиля приведен на рисунке 9.1.

Под каждым участком коллектора необходимо проставить значения расхода на участке, q, л/с, диаметра трубопровода, d, мм, скорости течения сточной жидкости, v, м/с, уклон лотка, i, наполнение, Н/d и среднюю глубину заложения трубопровода, Н_СР, м.

Литература

1. Кедров, B.C. и др. Водоснабжение и водоотведение: Учеб. для вузов. / B.C. Кедров. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 2002. - 336 с.

2. Лукиных, А. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского: Справочное пособие. / А. А. Лукиных, Н.А. Лукиных. - М.: Стройиздат, 1974.

3. Методическое пособие по графическому оформлению дипломных и курсовых проектов для студентов очного и заочного обучения. Специальности 3109, 3110, 3111, 3112. 4.II. / Н.В. Оводова, М.И. Пономаренко, А.Л. Рабинович - Новочеркасск.: НИМИ, 1990. - 144с.

4. Оводов, B.C. С.-х. водоснабжение и обводнение. / В.С. Оводов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984. - 480с.

5. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения /Госстрой России.-M.: ГУП ЦПП, 2001.- 128с.

6. СНиП 2.04.01-85*. Канализация. Наружные сети и сооружения /Госстрой России.-M.: ГУП ЦПП, 2002.- 60с.

Шевелев, Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справ. пособие. / Ф.А. Шевелев, А.Ф. Шевелев. - 6-е изд., доп. и перераб. -

СОДЕРЖАНИЕ