6. Расчет дюкера

6.1. Общие требования расчета и проектирования дюкера

Гидравлический расчет и проектирование дюкера выполнено с соблюдением следующих условий [1]:

- количество рабочих линий – не менее двух;

- материал труб – сталь;

- диаметр труб– не менее 150 мм;

- трасса дюкера расположена перпендикулярно фарватеру проточного водоема;

- боковые ветви трубопровода дюкера имеют угол наклона к горизонту – не более 20;

- глубина укладки подводной части дюкера – не менее 0,5 м, а в пределах фарватера – не менее 1 м;

- расстояние между линиями в свету - 0,7…1,5 м;

- скорость в трубах дюкера принята, во-первых, не менее 1 м/с и не более 2 м/с, во-вторых, не менее скорости в подводящем коллекторе ;

- за отметку воды в открытом лотке мокрого отделения входной камеры принята отметка воды в конце коллектора, подходящего к дюкеру;

- отметка воды в выходной камере ниже отметки воды во входной камере на сумму потерь напора в дюкере, т.е.:

6.2. Гидравлический расчет дюкера на безаварийный режим

На миллиметровой бумаге строится профиль реки в месте прокладки дюкера (в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах). Намечаются ветви дюкера и определяется его длина.

Рис. 6.1 - Расчетная схема дюкера

Длина дюкера составляет L = 000,0 м.

Расчетный расход сточных вод в трубопроводе при подходе к входной камере дюкера составляет - Q = 000,0 л/с.

Средняя скорость движения сточных вод в самотечном трубопроводе при подходе к входной камере дюкера составляет V_вх = V_вых = 0,00 м/с.

Количество линий дюкера принято равным двум.

Расчетный расход сточных вод по одной линии дюкера составляет 0,5·Q = 000,0 л/с.

По таблицам [6] приняты:

- диаметр труб составляет D_у 000 мм;

- средняя скорость движения сточных вод в напорном трубопроводе дюкера составляет V_д = 0,00 м/с;

- гидравлический уклон составляет i = 0,000.

Потери напора в дюкере равны:

, м, (6.1)

где _вх – коэффициент местного сопротивления на входе (_вх = 0,55);

V_вх ; V_вых – средняя скорость движения сточных вод соответственно на выходе и выходе из трубопровода дюкера, м/с;

- сумма местных потерь напора на четырех поворотах в дюкере, м;

 - угол поворота участков трубопровода дюкера, град;

_пов – коэффициент местного сопротивления в колене поворота.

6.2. Гидравлический расчет дюкера на аварийный режим

Гидравлический расчет дюкера на аварийный режим – это проверка возможности пропуска всего расчетного расхода сточных вод по одной линии дюкера в условиях ранее подобранного диаметра труб.

В проведении проверки находят новую среднюю скорость движения сточных вод и новые потери напора в дюкере h_авар.

Условия проведения проверочного расчета:

- расчетный расход сточных вод по одной линии дюкера составляет Q = 000,0 л/с;

- средняя скорость движения сточных вод в напорном трубопроводе дюкера составляет V_д = 0,00 м/с;

- гидравлический уклон составляет i = 0,000.

Должно соблюдаться неравенство:

h₁ > 0,5 м

где h₁ – расстояние от поверхности земли до поверхности сточной воды в мокром отделении входной камеры дюкеры по условиям проверочного расчета, м.

Если это неравенство не соблюдается, то увеличивают диаметр линии до тех пор, пока условие не будет выполнено. Находят скорость течения при этом новом диаметре и нормальном режиме работы дюкера. Если скорость будет меньше 1 м/с, то одну из линий принимают как резервную.

По результатам проверочного расчета рассчитывается отметка поверхности сточной воды в выходной камере дюкера.

Отметка поверхности сточной воды в выходной камере дюкера (при положительных результатах проведенной проверки) равна: