29.Водонапорные башни.Конструктивные элементы.Определение высоты и емкости. Опред. Высоты башни и емкости рез-ра.

Водонапорные башни служат для регулирования ра­боты системы водоснабжения, а также для хранения пожарного запаса воды. Башня (см. рис.) со­стоит из, бака для воды 1,несущей части (ствола) 2,шатра 3

Осн. типы баков на башне:

1-Прямоуг-ый или крулый в плане с плоским днищем(минусы-небольшая вмест-ть 10-50м³) выполняется из стали или дерева.

2-Круглый в плане с вогнутым днищем. Здесь иногда внутри бака утраив-ся шахта для осмотра бака.

3-Круглый в плане с выпуклым днищем-выполн-ся из стали и применяется для объемов воды более 400-500м³.

4-Бак системы Интце-круглый в плане выполн-ся по типовым проектам на V=200-750 м³

Формы и конструкции несущей части различны и зависят от V бака и строитно-го материала.Несущ.констр-ии изготавл-ся обычно из кирпича или ж/б. и стальных опор.

Общая W бака:

W _Б=W_РЕГ+ W_НПЗ,

W_РЕГ-регул-ий, опред-ся на основании совместного рассм-ия интегр-ых графиков подачи воды насосами в ВБ и потреб-ия её насел-ем: W_РЕГ=Q_{сут max}*(И+Н)/100. Q_{сут max}-расчётный суточный расход воды в НП в сутки наибольшего водопотр-ия; И и Н-макс-ые разности ординат интегр-ых графиков подачи воды соотв-но по избытку.и недостатку. в % от расчет. сут.расхода.

W_нпз- неприк.противож.запас, расч-ый на10-мин-ое тушение 1 внутр и 1 наруж пожара при одноврем-ом наиб-ем расходе воды на др. нужды: W_нпз=t*60(q_пн+q_пв+q_{сек.мак})/1000

q_пн=15 л/с, q_пв=5 л/с,q_{сек.мак}-сек макс расход без учёта пожара. Высоту располож-ия бака ВБ опр-ем из условия обеспеч-ия расчетного H в сети.Опр-ем дикт-ую точку.-самую удаленую.

H_ВБ= Н_СВ +Z_дт+∑h_вб-дт-Z_ВБ

Н_СВ-необх-ый свобод. хоз-ый напор в сети,Z_дт и Z_ВБ-отметки земли у ВБ и ДТ, ∑h_вб-дт-сумма потерь напора от ВБ до ДТ. Исходя из расч-ой высоты выбираем стандартную.

30.Система и схемы водоотведения СНП:понятие,классиф-я,состав соор-й.Канализация это комплекс оборудования,сетей и соор-й,технич.и санит.мероприятий,предназ-х для организован.для организ.приема и удаления по тр/пр.за пределы НП или пром.предприятия,загр-х ст.вод,а такде их очистки и обеззараживание п/д утилизацией или сбросом в водоем.

Канализация состоит из следующих основных элементов: внутренних канализационных устройств зданий, наружной внутриквартальной канализационной сети, наружной уличной кана­лизационной сети, насосных станций и напорных трубопроводов, очистных сооружений и устройств для выпуска очищенных сточных вод в водоем.Наружная уличная канализационная сеть представляет собой систему под­земных трубопроводов, принимающих сточные воды от внутриквартальных сетей и транспортирующих их к насосным станци­ям, очистным сооружениям и в водоем.

Канализационные сети строят преимущественно самотеч­ными. Для этого их прокладывают соответственно рельефу местности, разделяя всю канализуемую территорию населенного пункта на бассейны канализования. Бассейном канализования называют часть территории, ограниченную водоразделами.

Для осмотра, промывки и прочистки канализационной сети (от засорения) на ней устраивают смотровые колодцы. Пересечение коллекторов с реками, оврагами и железными дорогами выполняют путем устройства дюкеров, эстакад и др.

Очистными называют сооружения, предназначенные для очистки сточных вод и переработки их осадка. Очистные соо­ружения должны располагаться ниже по течению реки относи­тельно населенного пункта или промышленного предприятия. Благодаря этому исключается опасность загрязнения водоема в пределах канализуемого объекта.

Важнейшим этапом проектирования канализации является составление схемы канализации. Схемой канализации называ­ется план канализуемого объекта с нанесенными на нем элемен­тами канализации (сетями, насосными станциями, очистными сооружениями и др.). Решение схемы канализации зависит от многих факторов: конфигурации и размера канали­зуемого объекта, расположения водоемов относительно него, рельефа местности, грунтовых условий, мощности водоемов, экономических и санитарных соображений, системы канализа­ции (см. ниже) и др.

Системы канализации Различие в характере и концентрации загрязнений отдель­ных видов сточных вод требует различных методов их очистки.В зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточ­ных вод —. совместно или раздельно, системы канализации под­разделяют на общесплавные, раздельные (полные, неполные и полураздельные) и комбинированные.

При общесплавной системе канализации все виды сточных вод отводят к очистным сооружениям по единой канализацион­ной сети.При раздельной системе канализации отдельные виды сточ­ных вод, содержащих загрязнения различного характера, отво­дят по самостоятельным канализационным сетям. Сеть для отвода бытовых сточных вод называется бытовой. Сеть для отвода атмосферных сточных вод называется дождевой или водосточной. Производственные сточные воды, загрязнения которых аналогичны загрязнениям бытовых сточных вод, отводят по бытовой сети.Неполная раздельная система канализации обыч­но является промежуточной стадией при строительстве полной раздельной системы канализации. При неполной раздельной си­стеме не устраивают дождевой сети трубопроводов. Атмосфер­ные сточные воды стекают в водоемы по лоткам, кюветам и канавам.

При полураздельной системе канализации, в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей для отвода различных видов сточных вод имеются водосбросные камеры, позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды при малых расходах в бытовую сеть и отводить их по единому коллектору на очистные сооружения, а при ливнях сбрасывать часть сравнительно чистых вод непосредственно в водоем.

При комбинированной системе канализации одна часть обслуживаемого объекта оборудуется полной раздельной си­стемой, а другая - общесплавной системой канализации.

Схемы канализации:

1.перпендикул.к направлению течен-я воды,т.е. коллекторы напр-ны к водостоку перпенд.

2.пересеченное

1-коллектор,2-единный коллектор.Испол-ся при плавном понижении рельефа

3.параллельная.Испол-ся при резком понижении рельефа

4.зонная.Тер-я разбив-ся на 2 зоны,с верх.зоны ст.воды сразу отводятся к очист.соор-м самотеком,а с нижн. они перкач-ся НС

Виды трассировки улич.канал.сетей:

1.объемлющая-канал.сети опаясывают весь квартал со всех сторон.Прим-т при плоском рельефе мест-ти и больш.кварталов

2.трассировка по пониж.стороне квартала-прим-т при значит.понижении местности

3чрезквартальн.трассировка-каназ.сети проложены внутри кварталов.Эта схема позволяет значительно сокращать протяженность сети,но затрудняет ее эксп-ю

2 блок

3 Противофильтрационные природоохранные мероприятия. Фильтрация –движ.жидкости в пористой или трещиноватой скальной среде. ПФУ предназначены д/уменьшения фильтрационных расходов и градиентов напора, понижения УГВ, а также д/защиты территорий и подземных вод от загрязнения фильтрующимися сточ.во­дами.

ПФУ выполняют из слабоводопроницаемых грунтовых матери­алов (глины, суглинка, глинобетона, иногда торфа, мелкозернис­тых песков) или из водонепроницаемых негрунтовых материалов.

ПФУ и сооружения делятся на 4 группы:

1.в теле соор.(гр.ядро, гр.экран, экран из негрунтовых материалов, диафрагма жесткая и гибкая).

2. в основании соор. (замок, зуб, стенки, завесы)

3.ПФУ бортов и берегов водоема( д/загрезненных вод, пром.отходов-накопители)-соверш.завеса, экран с сопутствующим дренажом, кольцевая комбинированная завеса, пластовый экран, береговой дренаж

4. дренажные устройства

а)по расположеню оси дренажа-вертик., горизонт.,наклонный

б)по месту расположения сооружения-внутренний, внешний.

в)по конструкции-наслонный, пластовый, систематический, траншейный, трубчатый, ярусный, ленточный, комбинированный

Рассмотрим пример некоторых ПФУ:

Диафрагма-применяют когда использование ядра и экрана невозможно или невыгодно экономически., повышает устойчивость сооружений.

Грунтовое ядро-как правило устаивают вертикальное ядро из глинистых грунтов, чаще по оси плотины.Верх ядра устраивают выше ФПУ, чтобы исключить перелив воды и ниже той отметки где расстояние от гребня плотины до верха ядра соответствует глубине промерзания Толщина ядра по­верху назначается более 0,8 м, при использовании механизмов — более 3 м; толщина ядра в основании составляет (0,2...0,5)Н, где Н — напор.

Гр.экран-распологают по верховому откосу водоподпорного сооружения.Размеры назначают также как и для ядра.

Экран из негрунтовых материалов –чаще испол.из полимерных пленок , они прочныи химически энертны. «-»возможен разрыв пленки при мех.воздействии.

Замок –водонепроницаемое препятствие в основании плотины прорезающие водопроницаемый слой грунта и входящее в водоупор, рекомендуется применять при толщине водопроницаемого слоя до 3-4 м.

Зуб- анологичное устройство только недоходящее до водоупора,применяется при мощности водопроницаемого слоя

более4м.

Завеса- водонепроницаемая преграда д/фильтр.потока, располагаемое в основании сооружения или на путях обхода сооружения фильтр.потоком.

Стенка-устраивают при большой мощности проницаемой толщи, когда грунты основания по совему составу не допускают устройство завес. Рис.1. Схемы земляных плотин с ядром (а) и экраном (б):1 — проницаемое основание; 2 — подошва плотины; 3 — поверхность грунта; 4 — крепление верхового откоса; 5 — ядро; 6 — наслонный дренаж; 7 — пригрузка экрана; 8 — экран; 9 —трубчатый дренаж; 10 — водоупор

Рис. 1 Рис. 2

Рисунок 2 .Положение ядра относительно оси плотины:

а, б — ось вертикального ядра соответственно совме­щена с осью плотины, смещена относительно оси плотины; в — наклонное ядро.

ПФУ предусматривают:

- уменьшить фильтр. расход через сооружение;

- заглубить депрессионную кривую для повышения устойчивости откоса плотины, дамбы или берегового склона;

- предотвратить фильтрацию сточной жидкости из накопителей и очистных сооружений.

4. Опишите конструкции и методы расчетов сооружений, отводящих поверхностный сток с территорий городов и сел. Водоотведение с терр.городов или др.НМ следует проектировать д/хоз-бытовых и производ-х стоков, а также атм.осадков.Организация стока дождевых и талых вод одна из важных задач в обустройстве НМ.В гор.тер-х поверх.водовод осущ-ся водосточной системой со всех терр.и заключ-ся сбросом вод за пределы НМ или отводом на очист.соор.Водосточная система бывает открытой и закрытой.

Открытая прим-тся в СНМ и на тер.зел.насаждений и микрорайонов городов. Лотки открытых водостоков имеют треугольное, полукруглое или трапецеидальное сечение, при уст­ройстве их из бетонных блоков — прямоугольное. Размеры сече­ния канав и кюветов назначают в соответствии с гидрав.расчетом. Глубина их не должна превышать 1,5 м. Заложение от­косов принимают в завис-ти от грунтов и вида крепления, и оно колеблется от 1:0 до 1:2... 1:3. Продольные i кюветов и канав назначают с учетом неразмывающих и незаиляющих скоро­стей течения.

Закрытая (ливневая канализация) представляет собой сеть подземных коллекторов, водостоков прокладываемых под улицами.Трасса гл.коллектора проклад-ся по пониженным местам до места выпуска. К гл.коллектору ч/з смотровые колодцы присоединяются водостоки остальных улиц. Поверхностные воды стекают с территории в лотки улиц и через дождеприемные колодцы поподают в водостоки. Дождеприемные колодцы располагают в пониженных местах на перекрестках со стороны притока воды у въездов микрорайонов в точке перелома уклонов.

Трубы-ливнепроводы предназначены для пропуска различных небольших водотоков (ручьи, ливневые талые во­ды и др.) под каналом или насыпью дороги. Для пропуска селевых потоков их не применяют. Гидравлический расчет труб-ливнепроводов слагается из расчета пропуск­ной способности трубы и расчета сопряжения потока при выходе из тру­бы с устройством соответствующего крепления. В расчетах це­лесообразно учитывать трансформа­цию паводка перед трубой, что позво­ляет уменьшить размеры поперечного сечения трубы.

Дождевую канализацию различают двух видов: внутреннюю, предназначенную дли отвода атмосферной воды с крыш зданий, и наружную — для отвода атмосферной воды с территории городов, поселком и промышленных предприятий.. В зависимости от способа водоотведения стоков и осадков принимают следующие системы канализации: раздельную, об­щесплавную и полураздельную.

Раздельная система состоит из 2х самост-х сетей: по одной отводят хоз-бытовые и сточ.воды от пром предприятий;по другой — дождевые воды, воды от тая­ния снега и условно чистые произв.стоки.Общесплавная система имеет общую сеть д/сброса очищен­ных хоз-бытовых, пром и дождевых вод. При этой системе (по сравнению с раздельной) увел-тся объем очистных сооружений.

Полураздельная система предусматривает прокладку 2х само­стоятельных сетей для хоз-фекальных или ливневых стоков. Обе сети в некот-х местах соединяют спец-ми раздел-ми камерами, благодаря чему вместе с бытовыми и пром.стоками на очистные соор.направляется наиболее загрязненная часть ливневых стоков.

Рис.Принципиальная схема развития канализования города (на примере нового города):а —первый этап— начало строительства; б — второй этап — первая очередь строительства; в - третий пап — расчетный срок; / — фильтрующие колодцы; 2— предварительная очистка пром.сточных вод; 3 — мех-я очистка город.и пром. сточных вод; 4 — биологическая очистка городских и промышленных сточных вод; 5 — канализацион­ный коллектор; 6 — насосная канализационная станция; 7 — канализационный выпуск; 8 — промышленная зона; 9 — селитебная зона

Гидрологический расчет водостоков.

Одна из задач проектирова­ния и расчета систем поверхностного водоотвода — определение пропускной способности водоотводных лотков.

Пропускная способность горизонтальных дождеприемных ре­шеток установленных в пониженных местах лотков:

Q=m*L*√2g*H₀^3/2

Где Н₀-гидродин. Напор перед решеткой

где m— коэффициент расхода, m = 0,35; L — длина той части пе­риметра решетки, через которую поток поступает в решетку; g — ускорение сво­бодного падения; Пропускная способность дождеприемников с вертикальным отверстием в бордюрном камне:

Q = ml_отв*√2g*H₀^3/2;

гдеl_отв, — длина отверстия;

Пропускную способность комбинированного дождеприемника определяют как сумму расходов горизонтальной ре­шетки и вертикального отверстия

5. Основные виды противоэрозионных сооружений и мероприятий. Эрозия –это разрушающее воздействие воды, ветра и антропогенных факторов на почву и подстилающие породы, снос или размыв наиболее плодородного верхнего слоя. Основные п/эрозионные мероприятия (пэм):

1.почвозащитные севообороты( путем подбора. Состава возделываемых культур)

2.агротехенические пэм-вспашка, культивация почв с/х культур поперек склона

3.лесомелиоративные пэм -создание защитных полос в/охранных лесонасаждений, в/регулирующих лесных сплошных п/эрозионных лесопосадок на склонах

4.лесомелиоративные п/овражные мероприятия-приовражные, прибалочные, надвершинные лесонасаждения, облесение дна и откосов оврагов.

5. п/эрозионные ГТС-регулированеие и перераспределение поверх.стока предотвращение размыва почв и оврагообразования, т.е. производится задержание, отвод и безопасный сброс той части атм.осадков, которую не удается задержать на прилегающих к оврагам полях агротех.и лесомел.мероприятиями.

Классификация п/эроз.сооружений:

1.комплексные- служат д/закрепления растущих оврагов и создание в оврагах и в поймах п/эроз.прудов и лиманов(пруды, в/хранилища, лиманы)

2.водозадерживающие-д/задержания поверх.стока на склонах и водосборе, чтобы не допустить его сброса в овраги, балки и крутосклоны(водозадерж.террасы и валы)

3.водонапрвляющие-отводят водные потоки от оврагов в водосбросным сооружениям или хорошо укрепленным склонам(водонапорные валы, нагорные канавы, валы распылители, канавы- распылители.)

4. водосбросные-д/организованного и безопасного сброса сконцентрированного поверх.стока от вершин оврагов или уклонов на оврагов или балок(быстротоки,перепады,шахтные и трубчатые водосбросы)

5.донные-закрепляют дно овагов, предупреждают их размыв и защищают вышерасположенные в/сбросные сооружения( запруды, полузапруды,донные перепады и пороги).

1гр.применяют отдельно;2,3,4,5 гр.применяют вместе.

6.Основы проектирования и расчеты противоэрозионных сооружений. Одна из гл.причин противоэроз.защиты терр.-создание условий д/применения противоэр.технологии возделывания культур и обеспечения высокой эффективности фитомел.мероприятий.

При состав.проекта противоэрозионных мероприятий, анализируют сведения, характер-щие климат терр. и данные о мезо- и микроклиматических условиях отдельных частей склонов разных экспозиций. Особ.внимание обращают на факторы, определяющие опасность развития эро­зии и дефляции почв; собирают данные, характериз-щие ин­тенсивность смыва почвы и противоэрозионную устойчивость почв.На основании данных состав.карты оценки эрозионной опасности земель.Выделяют овраги, кот-е м/б полностью засыпаны, а также овраги, откосы кот-х м/б выположены и освоены под посевы многолет-х трав, ягодников и садов.Проект состав-ют на основе оценки зем.участков.Целесообразно провести их паспортизацию с подробным описанием усл.рельефа, почв, особен-ей климата, с колич-ой оценкой опасности эрозии от стока талых и дождевых вод, а также дефляции и др. почвообразующих процессов.Необходимо оценить интенсивность проявления эрозии при различных вариантах использования земель.

При противоэроз.организации терр.большое внимание уделяют размещения дорож.сети.Правильное расположение дор.сети резко уменьшает проявление эрозии и наоборот при неправильном размещ.дорог эрозия увеличивается и дороги разрушаются.

Размещение и размер рабочих участков определяют с учетом:уменьшения опасности развития эрозии и возможности одновременного проведения внутри участка различных противоэр.мероприятий, т.к необходимость сохранить почву –э.гл задача, то это требование явл-ся главным;возможность работы с/х техники.

Рассмотрим расчет некоторых противоэрозионных гтс: В одонаправляющие валы и нагорные каналы устраивают д/сбора и отвода воды к водозадерживающим сооружениям поверхностного стока и выходящих на поверхность подземных вод.Валы и нагорные каналы устраивают с минимальным числом изгибов по границам полей севооборотов или вдоль лесных полос, параллельно горизонталям.Расчетами определяют пропускную способность,поперечное сечение, продольный уклон и скорость течения воды.

Рис. Схема ограждения оврага нагорными каналами I —нагорный канал; 2 — вал; 3 — сбросное сооружение

Водозадерживающие валы –д/задержания дождевого и частично весеннего стока на пологих приовражных склонах, прекращения смыва и размыва почвы на крутых склонах. Размещают на малооценненых землях, выше приовражной лесной полосы на расстоянии от вершины оврага:L≥H+B,м, где Н-высота перепада в вершине оврага, В-ширина лесной полосы; Длина вала зависти от его высоты:L=Wр/Wо, где Wр-расчетный объем стока, Wо-объем воды, задерживаемый валом на длине 1м.Ширину вала принимают 2,5-3м , а при устройстве дороги по гребню вала – с учетом ширины дороги.Расстояние м/у валами определяют с учетом количества смываемой почвы. Продольную ось размещают вдоль горизонтали. Через каждые 60-100м сооружают перемычки для предотвращения сброса всего объема воды в случае прорыва вала.По концам вала устраивают шпоры под углом 110-140° к оси вала

Рис.Общий вид водозадерживающего вала:

1 — гребень вала; 2 и 3 — мок­рый и сухой откосы, 4 — пере­мычка; 5 и6-глухая и открытая шпора;7-выемки, 8-водообход