2.7. Расчет разделительной камеры с боковым прямолинейным водосливом и односторонним сбросом

Расчет камеры состоит в определении длины и высоты гребня водослива: l_гр и h_гр. Расчет ведется при помощи рисунка 5.15 по формуле:

[5.17]

В формуле:

- q_сбр – расход условно чистых дождевых вод, сбрасываемых в водоем без очистки, м3/сек;

- Н – расчетный напор в камере: Н = h₁- h_гр (м); h₁- глубина воды на входе в камеру, то есть абсолютное наполнение в подводящей трубе. Поскольку дождевая канализация работает полным сечением, то наполнение равно диаметру подводящей трубы: h₁=d₁

- h_гр =h₂ + ζv²/2g; h₂- глубина воды (абсолютное наполнение) в трубе, отводящей дождь на очистку. При полном наполнении h₂=d₂. ζv²/2g = h_мс- местное сопротивление на входе в трубу, эту величину можно сразу определить по таблицам для расчета дюкера в зависимости от скорости в отводящем коллекторе v₂;

- m – экспериментальный коэффициент расхода: m=0,38+0,03*Н/ h_гр.

Из формулы [5.17] определяется длина гребня водослива l_гр, а затем длина самой разделительной камеры lк.

[5.18]

Ширина разделительной камеры:

Вк ≥ 1,5*Н + d_сбр + 0,2 (м)

Пример.

Исходные данные:

• расход дождевых вод в сети перед разделительной камерой (из расчета сети) q_r=670л/сек;

• диаметр подводящего коллектора d₁= d_r=800мм;

• предельный расход дождевых вод, поступающий на очистку, q_lim=207,7 (л/сек);

• расход условно чистых дождевых вод, сбрасываемых в водоем без очистки, составляет Q_сбр= 462,3 (л/сек).

Решение:

1. По таблицам /7/ подбираются диаметры коллекторов:

• отводящего дождевые воды на очистку d₂= d_lim=500мм; (v₂=1,07 м/сек, i=0,0035);

• отводящего условно чистые воды в водоем d₃= d_сбр=700мм; (v₂=1,24 м/сек, i=0,003).

2. Определяется высота гребня водослива:

h_гр =h₂ + ζv²/2g = 0,5 + 0,0447 ≈ 0,55 (м)

3. Определяется напор в камере:

Н = h₁- h_гр = 0,8 – 0,55 = 0,25 (м)

4. Определяется коэффициент расхода:

m=0,38+0,03*Н/ h_гр = 0,38+0,03*0,25/0,55 = 0,4

5. Определяется длина гребня водослива из формулы /1/:

Длина разделительной камеры l_к по формуле [5.18]:

Ширина разделительной камеры:

Вк ≥ 1,5*Н + d_сбр + 0,2 = 1,5*0,25 + 0,7 + 0,2 = 1,275 (м)

Принимаются размеры камеры: длина – 2,0 м, ширина – 1,5 м.

5.8 Особенности расчета полураздельной системы канализации.

Полураздельная система канализации целесообразна в крупных городах с плотной, многоэтажной застройкой, где расход городских сточных вод соизмерим с расходом дождевых вод. По этой системе производственные и бытовые воды собираются и отводятся общей, а атмосферные – своей отдельной сетью. В местах пересечения этих сетей на дождевых коллекторах устраиваются разделительные камеры для разделения дождевого стока на загрязненную и условно чистую части. Первые, наиболее загрязненные порции дождя отводятся в главный коллектор бытовой канализации, на совместную очистку с городскими водами. Последующие, относительно чистые порции дождевых вод сбрасываются в водоем без очистки.

Рисунок 5.17

-К1- сеть городской канализации, транспортируют смесь хозяйственно-фекальных сточных вод от жилых кварталов; -К2- сеть дождевой канализации; Л1,Л2 – разделительные камеры, или ливнеспуски. РР-регулирующий резервур перед насосной станций и очистными сооружениями.

Таким образом, все участки на сети по назначению делятся на три группы:

• первые транспортируют только городские сточные воды - q_cit (смесь производственных и бытовых);

• вторые - только дождевые воды - q_r;

• третьи – общесплавные коллекторы, по ним протекает смесь городских и загрязненных дождевых вод q_mix.

Расчет участков первой и второй групп производится по формулам расчета полной раздельной системы канализации.

Проектирование общесплавных коллекторов имеет свои особенности. Метод, предлагаемый СНиП /1/, учитывает соотношение между расчетной и предельной интенсивностью дождя. Расчетный расход смеси городских и загрязненных дождевых вод на общесплавном участке сети q_mix определяется по формуле:

q_mix = q_cit+∑q_i,lim [5.19]

где:

• q_cit (л/сек) - расчетный, максимальный секундный, расход городских сточных вод на участке, определяется по формулам расчета городской канализации (см.главу 2);

• ∑q_i,lim (л/сек) – максимальный подлежащий очистке расход дождевого стока, равный сумме предельных расходов дождевых вод, подаваемых в общесплавной участок от каждой разделительной камеры, расположенной до рассчитываемого участка. q_i,lim определяется по формулам расчета разделительной камеры (см. главу 4).

По определенным расходам общесплавных участков q_mix выполняется их гидравлический расчет по СНиП /1/: назначаются диаметры d и уклоны i участков при условии их полного наполнения (h/d=1) и самоочищения сети v>v_оч. Рассчитанные участки требуется обязательно проверить на работу в сухую погоду: они должны пропускать расход городских сточных вод q_cit без нарушения условия самоочищения сети.