17. Основы проектирование водоотводящих сетей

Для проектирования водоотводящих сетей, преимущественно, принимается безнапорный режим движения жидкости, отличающийся свободной поверхностью жидкости в лотке или трубе. Самотечное движение сточных вод в энергетическом отношении является наивыгоднейшим. Под конструированием водоотводящей сети понимают строгое выполнение определенных инженерных решений, создающих безаварийную, надежную работу всех ее сооружений в любой момент времени. Основная задача проектирования водоотводящих сетей заключается в построении продольного профиля коллекторов, определении объемов земляных работ и положения водоотводящих трубопроводов в подземной части относительно других инженерных коммуникаций.

Схемы водоотведения разрабатываются на генплане объекта и начертание трубопроводов в плане называют трассировкой. Расчет водоотводящих сетей состоит в определении диаметров и уклонов трубопроводов, обеспечивающих при наиболее благоприятных гидравлических условиях пропуск расходов сточных вод в любой момент времени.

17.1. Определение расходов сточных вод

Основой для определения диаметров трубопроводов является расчетный расход, характеризующийся количеством сточных вод, протекающим через живое сечение потока в единицу времени, измеряемый в л/с или м³/с. Для самотечного режима движения жидкости площадь живого сечения потока всегда меньше площади трубы.

Важной характеристикой сточных вод является степень равномерности (или неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие системы. Обычно она определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году и характеризуется коэффициентами неравномерности.

В Строительных нормах и правилах (СНиП) приводятся удельные нормы водопотребления, которые принимаются равными удельной норме водоотведения бытовых вод от города, — среднесуточный (за год) расход воды, л/сут, отводимой от одного человека. Удельная норма водоотведения зависит от уровня санитарно-технического оборудования зданий и в определенной степени от климатических условий. Также определяются удельные расходы на хозяйственно- бытовые нужды на одного работающего в смену, на одного учащегося и т.д.

Удельное водоотведение производственных сточных вод — это количество воды, м³, отводимое на единицу выпускаемой продукции. Величина удельного водоотведения зависит от вида производства и степени совершенства водной технологии. Самые совершенные — непрерывные производственные процессы с повторно-оборотным использованием воды имеют самые низкие значения удельного водоотведения.

Объемы выпадающих осадков измеряют высотой слоя воды, мм, выпавшей за определенный интервал времени, по площади водосбора (в России годовой слой осадков колеблется от 300 мм на севере до 2000 мм в южной субтропической зоне; в средней полосе европейской части этот показатель достигает 600—800 мм). Площадь водосбора — это часть земной поверхности и подстилающих ее почв и горных пород, откуда вода поступает к водным объектам, которые подразделяют на водотоки и водоемы.

Для расчета объемов атмосферных осадков используют параметр интенсивности дождя по объему q, выраженный в л/с с 1 га.

Расход дождевых вод с 1 га площади территории города достигает 150 л/с (1 раз в год) и 300 л/с (1 раз в 10 лет). Это в 50—300 раз больше расхода бытовых вод. В то же время общий расход дождевых вод за год составляет 1500—2000 м³ с 1 га, т.е. в 5—30 раз меньше расхода бытовых вод. В период дождей и снеготаяния наблюдается значительное поступление в водоотводящую сеть дождевых и талых вод. В связи с этим возникло требование о проведении проверочных расчетов водоотводящих сетей на пропуск максимального расхода с учетом дополнительного притока дождевых и талых вод.