Пример задачи по определению отметок и глубины заложения трубопровода в конце расчетного участка

Дано: Z₁ и Z₂ – отметки поверхности земли в начале и конце участка, h₁ - заложение трубопровода в начале участка, i₀ - уклон трубопровода, D - диаметр трубопровода, h - глубина воды, L - длина трубопровода.

Найти: Отметки лотка трубопровода (Z₁’ и Z₂’), отметки поверхности воды (Z₁’’ и Z₂’’), отметки шелыги, т.е. верхней части трубы - (Z₁’’’ и Z₂’’’) и заложение в конце трубопровода h₂.

Расчет:

Z1’ = Z1 - h1	Z2’ = Z1’ - i0 L	h2 = Z2 - Z2’
Z1’’ = Z1’ + h	Z2’’ = Z2’ + h
Z1’’’ = Z1’ + D	Z2’’’ = Z2’ + D

Сопряжение трубопроводов

Сопряжение трубопроводов двух смежных участков водоотводящей сети производится тремя способами:

1. По уровню воды. Это сопряжение делают в тех случаях, когда глубина воды во второй трубе больше, чем в первой, т.е. h₁ < h₂.

Отметки уровня воды в обоих трубах равны: Z₁ = Z₂.

Отметка лотка трубы:

Z_К2 = Z_К1 - Δh,

где Δh = h₂ – h₁.

2. По дну трубопровода. Это сопряжение применяют тогда, когда глубина воды в первом трубопроводе больше, чем во втором, т.е. при h₁ > h₂.

Отметки лотка обоих труб равны: Z_К2 = Z_К1.

Отметка воды:

Z₂ = Z₁ – (h₁ – h₂) = Z₁ + Δh.

3. По шелыгам труб. Это сопряжение рекомендуется СНиП 2.04.03-85 при сопряжении труб разных диаметров. Глубина воды на первом участке меньше, чем на втором, и диаметр первой трубы тоже меньше, чем второй, т.е. h₁ < h₂ и D₁ < D₂.

Отметки шелыг обоих труб равны: Z_Ш2 = Z_Ш1.

Отметки поверхности воды: Z₂ = Z₁ + (h₂ – h₁) + (D₁ – D₂).

Отметки лотка: Z_К2 = Z_К1 + (D₁ – D₂).

Назначение уклонов трубопровода

Уклон водоотводящей сети задается таким образом, чтобы скорости протока обеспечивали самоочищение трубопроводов.

Имеются три возможных случая соотношения величин уклонов трубопровода и поверхности земли:

1. Когда уклон поверхности земли больше минимального уклона, т.е. i_з > i_min. Под минимальным уклоном в данном случае понимают уклон, при котором обеспечиваются незаиливающие скорости. В этом случае начальная глубина заложения будет не меньше конечной: h_нач ≥ h_кон. Если величина hкон получается при i_тр = i_min меньше минимальной глубины заложения, то i_тр назначают из условия h_нач = h_кон (равенства глубин заложения в начале и конце трубопровода).

Часто встречаются такие случаи, когда даже при равенстве заложений в начале и конце участка, скорость протока из-за большого уклона выходит за пределы допустимой. Тогда участок следует р азбить на два или более коротких участка и запроектировать перепадный колодец (ПК на рис).

2. Когда уклон поверхности земли меньше минимального уклона, т.е. i_з < i_min. В этом случае глубина заложения в начале участка будет меньше глубины заложения в конце: h_нач < h_кон. Поэтому, как п равило, трубопровод укладывают с минимальными уклонами.

3. Когда уклон поверхности земли равен минимальному уклону. В этом случае уклон трубопровода также принимается равным минимальному. Глубины з аложения в начале и конце равные: h_нач = h_кон.