- •Водоотводящие сети
- •Введение
- •1. Основные понятия курса «Водоотводящие сети».
- •1.1. Сточные воды населенного пункта.
- •1.2. Системы канализации
- •1.3. Режим работы водоотводящих сетей.
- •1.4. Гидравлический расчет водоотводящих сетей.
- •1.5. Схемы начертания водоотводящих сетей в плане.
- •2. Городская водоотводящая сеть. Проектирование.
- •2.1. Исходные данные для проектирования городской водоотводящей сети.
- •Кроме сНиП/1/, для определения Кобщmax проектировщики нередко используют формулу профессора Федорова:
- •2.2. Характеристика населенного пункта.
- •2.3. Трассировка сети. Оформление генплана.
- •2.4. Расчетные расходы сточных вод в системе канализации.
- •Расчетные расходы хозяйственно-фекальных сточных вод от жилых кварталов населенного пункта:
- •Расчетные расходы бытовых вод от промышленного предприятия:
- •Расход сточных вод от принятия душа на промпредприятии:
- •Расходы производственных сточных вод:
- •2.5 Определение расчетных расходов сточных вод
- •Определение расчетного расхода сточных вод от промышленного предприятия на участках сети (qсоср, л/сек).
- •2.6. Гидравлический расчет канализационной сети.
- •2.6.1. Нормирование параметров работы сети.
- •Скорость по течению сточных вод уменьшаться не должна!
- •2.6.2. Определение глубин заложения сети в начальных точках
- •Профиль дворовой сети
- •2.6.3. Определение параметров работы сети и отметок трубопроводов.
- •2.6.4. Пример расчета водоотводящей сети населенного пункта.
- •По дисциплине «водоотводящие сети»
- •Разбивка территории квартала по роду поверхности, %
- •Определение расходов сточных вод от промышленного предприятия.
- •Определение расчетных расходов сточных вод от жилых кварталов.
- •Гидравлический расчет хозяйственно-фекальной канализации
- •3. Устройство городской водоотводящей сети.
- •3.1. Конструирование сети.
- •3.2. Трубы для устройства водоотводящих сетей.
- •Трубы для устройства водоотводящих сетей.
- •3.3.Канализационные колодцы.
- •3.4. Пример монтажного расчета колодца
- •Размеры канализационных колодцев (выписка из типового проекта 902-09-22.84)
- •Колодцы поворотные табл. 3.8
- •Конструкции бетонные и железобетонные
- •3.5. Пересечение водоотводящих сетей с препятствиями.
- •Дюкеры.
- •Переходы под железными и автомобильными дорогами.
- •4.Канализационные насосные станции.
- •4.1. Особенности устройства канализационных насосных станций.
- •Сухой колодец
- •4.3. Районные насосные станции.
- •5. Дождевая канализация.
- •5.1 Измерение количества выпадающих осадков.
- •5.2 Назначение и принцип работы дождевой канализации
- •Принцип работы дождевой канализации
- •Разрез а-а
- •5.3. Проектирование дождевой сети
- •Определение параметров работы дождевой сети.
- •Трассировка дождевой сети
- •Разбивка сети на расчетные участки и определение площадей водосбора
- •Определение селитебной площади кварталов.
- •Определение расходов дождевых вод по участкам сети
- •Определение длины открытого лотка.
- •Определение глубины заложения коллектора дождевой сеть в начальной точке
- •Гидравлический расчет дождевой сети
- •5.4 Пример расчета дождевой сети.
- •Генплан населенного пункта.
- •Трассировка дождевой сети.
- •Сеть разбивается на расчетные участки (колодцы №№ 11-18); селитебные площади кварталов определяются по формулам [5.3;5,4].
- •Определение параметров работы дождевой.
- •Определение расстояний между дождеприемными колодцами (длины лотков) устанавливаемыми вдоль кварталов.
- •Глубина заложения начальных колодцев дождевой сети.
- •Расчет закрытой сети трубопроводов.
- •Ведомость гидравлического расчета дождевой сети
- •Продолжение таблицы 5.3
- •Профиль дождевой сети
- •5.5 Сооружения на дождевой сети Особенности устройства колодцев дождевой канализации.
- •Очистка дождевых вод
- •Разделительные камеры
- •Перекачка дождевых вод
- •Выпуск дождевых вод
- •5.6. Определение расхода дождевых вод, поступающего на очистку.
- •Пример.
- •2.7. Расчет разделительной камеры с боковым прямолинейным водосливом и односторонним сбросом
- •Пример.
- •5.8 Особенности расчета полураздельной системы канализации.
- •Пример расчета общесплавных коллекторов полураздельной системы канализации
- •6. Водоотводящие сети малых населенных мест.
- •6.1. Особенности систем водоотведения малых населенных мест
- •6.2. Исходные данные для проектирования
- •Формулы для определения вероятности действия приборов на объекте при потребителях одного вида:
- •Формулы для определения вероятности действия приборов при нескольких разных водопотребителях на объекте:
- •6.3. Определение расчетных расходов воды и сточных вод на объекте.
- •6.3.1. Формулы для определения расчетных расходов воды:
- •Формулы для определения расчетных расходов сточных вод:
- •6.4. Устройство канализационных сетей малых населенных мест. Присоединение внутренних канализационных сетей к наружным.
- •Минимальные допустимые расстояния по горизонтали в свету
- •Минимальные допустимые расстояния по горизонтали в свету между подземными трубопроводами при их параллельном размещении
- •6.5. Особенности гидравлического расчета сетей
- •6.6. Пример расчета водоотводящей сети
- •1. Исходные данные и задание на проектирование.
- •2. Определение расчётных расходов воды и сточных вод от отдельных зданий.
- •3. Определение расчётных расходов воды и сточных вод
- •Гидравлический расчет
- •Выпуск к1 столовой
- •Выпуск к1 жилого корпуса
- •Выпуск к1 административного здания.
- •6.7. Перекачка малых расходов сточных вод.
- •7. Контрольные задания по курсу «Водоотводящие сети»
- •7.1. Тесты для проверки усвоения теоретического материала.
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •7.2. Задание на выполнение курсового проекта
- •Объем и состав курсового проекта
- •Трудоемкость отдельных этапов проектирования
- •7.3. Задания смотров-конкурсов студентов специальности «Водоснабжение и водоотведение» по теме «Водоотводящие сети»
- •Задания 1 (внутривузовского) тура
- •Задания 2 (регионального) тура
- •Задания 3 (российского) тура
- •8. Библиографический список
1.3. Режим работы водоотводящих сетей.
Понятие самоочищения сети.
Режим течения сточных вод может быть напорным или безнапорным (самотечным). Напорными являются только участки сетей от насосных станций до камер гашения напора на очистных сооружениях или на сетях. В основном, сети работают в безнапорном режиме. Участки канализации прокладываются с уклоном, вода в трубах движется только под действием силы тяжести. Самотечный режим обеспечивает удобную эксплуатацию сети, в нем лучше транспортируются нерастворенные примеси, лучше происходит самоочищение труб от отложений. В безнапорных сетях при уменьшении расходов сточных вод снижение скорости происходит в гораздо меньшей степени, чем в напорных, потому что одновременно с уменьшением расхода происходит уменьшение площади живого сечения потока; вследствие этого даже при минимальных расходах скорости движения сточных вод в трубах сохраняются значительными и не происходит выпадения осадка в больших объемах. При безнапорном режиме невелики утечки сточных вод через стыки трубопроводов, поэтому допускается применение труб более низкого качества, более дешевых, чем того требует напорный режим.
При самотечном режиме трубы могут работать полным или неполным сечением. Полным сечением работают сети общесплавной и дождевой канализации при расчетных дождях, неполным – сети хозяйственно-фекальной канализации. Неполное заполнение трубопроводов позволяет принимать в сеть залповые внутричасовые расходы сточных вод, которые не учитываются при расчете сетей. Неполное заполнение необходимо также для вентиляции сети, наружная канализационная сеть вентилируется через стояки внутридомовых систем.
Движение сточных вод в канализационных трубах происходит в турбулентном режиме, а непосредственно у стенки трубы возникает очень тонкий слой воды с ламинарным течением. В принципе, трубы могут работать в гладкой, шероховатой или переходной области. При большой скорости воды в трубах толщина ламинарной пленки очень мала, она меньше выступов шероховатости труб – канализационные трубы работают, в основном, в шероховатой области. Формулы для гидравлического расчета канализационных сетей составлены именно для этой области работы труб; по-другому ее называют областью квадратичного сопротивления, т.к. падение уровня воды на участке трубопровода пропорционально скорости движения воды в квадрате (i~v2). При малых скоростях течения толщина ламинарной пленки больше выступов шероховатости – это гладкая область работы труб, такой режим, в принципе, может возникнуть в сети в часы минимального притока. Переходная область – это когда толщина ламинарной пленки примерно равна высоте выступов шероховатости.
Режим течения жидкости в канализационной сети необходимо знать для определения транспортирующей способности потока. По канализационным сетям транспортируются, кроме прочих, твердые нерастворенные частицы. Их перенос является следствием турбулентного движения жидкости. В турбулентном потоке, помимо главного движения в продольном направлении, возникают поперечные перемещения масс жидкости. Они и являются причиной переноса твердых частиц из нижних слоев потока в верхние и их транспортирования во взвешенном состоянии. Частицы органического происхождения имеют малую плотность, они транспортируются потоком даже при малых скоростях. Минеральные примеси: песок, бой стекла способны выпадать в осадок и засорять трубопроводы. Состояние твердых частиц в потоке в значительной степени зависит от скорости движения жидкости. При малых скоростях течения твердые частицы опускаются на дно и образуют неподвижное плоское ложе из наносов. Такое явление наблюдается в часы минимального притока сточных вод. При увеличении расходов сточных вод и скоростей наносы начинают двигаться, они вибрируют, срываются с места, перекатываются. При дальнейшем возрастании скорости все большее количество частиц выводится из состояния покоя и движется скачкообразно. Скорость, которая соответствует этому состоянию, называется размывающей. Далее при увеличении скорости на дне русла образуются гряды, они медленно перемещаются, и происходит медленное, но массовое влечение наносов в придонном слое потока. При дальнейшем увеличении скорости частицы начинают переходить с гряд в поток, во взвешенное состояние. При этом гряды постепенно исчезают. Скорость потока, которая соответствует этому режиму, называется критической vкрит. Она зависит от размера и количества частиц, переносимых потоком: чем крупнее загрязнения и чем их больше, тем больше должна быть vкрит. (Экспериментально выведены зависимости vкрит от гидравлической крупности частиц, от гидравлического радиуса, от шероховатости труб и других факторов). В часы максимального притока сточных вод в канализационных сетях должны быть обеспечены скорости не менее критической, тогда не только не будет происходить выпадения осадка, но и будут смываться все ранее выпавшие загрязнения. Будет происходить самоочищение сети; поэтому критическую скорость чаще называют самоочищающей vоч. В другие часы в сети допускаются скорости менее самоочищающей, допускается образование донного слоя наносов; это возможно, поскольку в часы максимального притока все наносы будут смыты потоком. Обеспечивать в часы минимального притока самоочищающие скорости экономически и технически нецелесообразно.
Движение жидкости в трубах может быть равномерным или неравномерным. Равномерным называется такое движение, при котором средняя скорость потока по длине трубы не изменяется. Движение может быть равномерным только при постоянных величинах расхода сточных вод, площади поперечного сечения труб, уклона и при отсутствии местных сопротивлений. Если сеть работает в напорном режиме, то должен быть постоянным напор в начальной точке сети. Неравномерный режим течения в канализационных трубах создается за счет поворотов, боковых подключений, изменений расходов воды, диаметров труб, уклонов и других параметров.
Движение сточных вод может быть установившимся и неустановившимся. При установившем движении режим течения постоянен во времени (по часам суток). Установившееся движение может быть только по кривой спада, например, перед приемным резервуаром насосной станции.
В общем случае в канализационных сетях наблюдается неравномерное, неустановившееся движение.