4. Гідравлічний розрахунок каналізаційних мереж

Каналізаційну мережу розраховують на часткове заповнення труб. Розрахунок полягає в підборі найменшого діаметра труб на розрахунковій ділянці мережі для розрахункової витрати (q_мак.) при розрахункових швидкостях (V_мін.< V_розр..< V _мак. ).

У проекті розрахункам підлягають головний колектор і колектор, що диктує. Розрахунок варто починати з точки, що диктує, (найбільш віддаленої від КОС і розташованої на найнижчих точках місцевості ). Гідравлічний розрахунок зводиться в таблицю 8.3. При розрахунку варто скористатися таблицями, наведеними в [6] або в додатку Д.

Паралельно з гідравлічним розрахунком складається повздовжній профіль мережі. Спочатку в масштабі наноситься поверхня землі по розрахункових трасах проектованої мережі (профіль до технічного проекту ). Потім на профіль із плану переносяться розрахункові точки і визначаються довжини розрахункових ділянок.У таблицю заносяться позначки поверхні землі і лотка труби на початку і наприкінці розрахункової ділянки. Діаметри, ухили, швидкості і наповнення визначаються по розрахункових таблицях [6] або додатку В, Д .

Мінімальні діаметри самопливних мереж варто приймати по [1] або додатку Б: вулична мережа – 200мм; внутріквартальна мережа побутової і виробничої каналізацій – 150мм.

При розрахунковому наповненні для всіх систем каналізації [1].рекомендуються ухили:

d = 150 мм - i = 0.007- 0.008

d = 200 мм - i = 0.004- 0.005

Розрахункові швидкості і наповнення труб варто приймати відповідно до п. п. 2.34 - 2.40 [1] або по табл. 4.1 і 4.2.

Діаметр труб, мм	Наповнення
150 - 300 350 - 450 500 - 900	0.6 d 0.7 d 0.75 d

Таблиця 4.1- Рекомендоване розрахункове наповнення труб

Таблиця 4.2 -Рекомендовані швидкості руху стічної води в трубах при розрахунковому наповненні

Діаметр труб, мм	V,м/с
150 - 250 300 – 400 450 - 500	0.7 0.8 1.0

Якщо наповнення труб діаметром 150-200 мм виходить менше розрахункового, то ділянки таких трубопроводів не розразовуються, швидкість руху стічної води не визначається. Орієнтовно ухил труб можна визначати за формулою

i= 1 / d, (4.1)

де d - діаметр труби, мм.

Максимальна розрахункова швидкість стоків для металевих труб не повинна перевищувати 8м/с, для неметалевих - 4 м/с.

У проекті довжину дворової мережі варто визначати перпендикуляром, проведеним з початкової точки вуличної мережі до перетину з бісектрисою кута кварталу або до границі площі стоку. Точка КК-1 приймається орієнтовно на відстані 20-30 м від кута кварталу для можливого приєднання

5. Глибина закладання каналізаційних труб

При проектуванні каналізаційних мереж доводиться враховувати максимально і мінімально допустимі глибини закладання мережі. Від максимальної глибини закладання залежать наявність і кількість насосних станцій, способи виконання робіт і подальші експлуатаційні витрати. Особливо слід уникати повторних перекачувань стічних вод, оскільки при цьому значно зростають грошові витрати на електроенергію.

В слабких грунтах з високим рівнем стояння грунтових вод заглиблення побутової мережі допускають до 5,5—6,0 м; в суглинках і глинах за відсутності грунтових вод заглиблення допускають до 7,5—8,0 м і більше. На величину заглиблення мережі, що допускається, впливають багато різних чинників, зокрема ширина проїжджої частини, наявність і розташування підземних і наземних споруд, способи виконання робіт і т.і.

Мінімальна глибина закладання призначається з урахуванням глибини промерзання грунту, механічної міцності труб і стикових з'єднань і необхідності прийому випусків з будівель, а також з урахуванням особливостей вертикального і горизонтального зонування підземного простору населеного пункту або промислового підприємства.

Мінімальна глибина закладання лотка каналізаційних труб повинна прийматися на підставі досвіду роботи каналізації в даному районі або аналогічних умовах. Зменшення глибини закладання лотка труб проти прийнятої в даному районі допускається при утепленні труб або при температурі стоків, що виключає необхідність утеплення.

Мінімальна глибина закладання лотка труб за відсутності досвіду експлуатації каналізації може бути прийнята при діаметрі труб до 500 мм на 0,3 м, а при великих діаметрах — на 0,5 м менше найбільшої глибини промерзання грунту в районі укладання труб, але не менше 0,7 м до верху труби. Трубопроводи в останньому випадку повинні бути захищені від пошкодження наземним транспортом.

Початкова глибина закладання каналізаційної мережі, особливо при великій довжині колекторів і відсутності ухилів місцевості, значно впливає на об'єм робіт і вартість мережі. Тому вибору мінімальної початкової глибини закладання повинна бути надана велика увага.

Початкова глибина закладання вуличної мережі Н в м (рис. 5.1) у випадку, якщо середній ухил рельєфу місцевості менше середнього

1 — внутрішньоквартальна мережа; 2 — сполучна лінія; 3 — вуличний колектор; 4 — оглядовий колодязь; 5 — контрольний колодязь; 6 — випуск;

7 — стояк внутрішньої мережі

Рис. 5.1- До визначення початкової глибини заглиблення вуличної мережі

ухилу, з яким необхідно укладати дворову або внутрішньоквартальну мережу, може бути обчислена за формулою (4.1):

H = h + i (L + l)+ Z₁- Z₂ +Δ, (5.1)

де h — найменша глибина заглиблення в найвіддаленішому від вуличної мережі або невигідно розташованому колодязі, м;

L — довжина дворової або внутрішньоквартальної каналізаційної лінії від колодязя із заданою глибиною Н до червоної лінії, м;

l — відстань від червоної лінії до лінії прокладки каналізаційної вуличної мережі, м;

i — ухил дворової або внутрішньоквартальної мережі, що приймається

для труб діаметром 125 мм - 0,01

» » » 150 мм - 0,007

» » » 200 мм - 0,005;

Z₁ — відмітка поверхні землі біля колодязя вуличної мережі, м;

Z₂ — теж, біля колодязя, для якого прийнята глибина закладання-труби h,м;

Δ — перепад між дном дворової або внутріквартальної лінії і дном вуличної труби, м.

Якщо ухил дворової або внутрішньоквартальної території більше ухилів, які повинна мати каналізаційна мережа, то трубам надається ухил паралельно рельєфу місцевості.

Глибину початкового закладання h призначають так, щоб стічні води в трубах не замерзали і запобігало механічним пошкодженням труб. В особливих випадках диктуючою точкою є випуски, що мають глибоке закладання.Глибина сезонного промерзання грунту навіть для однієї і тієї ж місцевості коливається в значних межах. При проектуванні приймають h_пром по БНіП.