3 Проектирование закрытой системы водоотвода

Закрытая система водоотвода состоит из сети трубопроводов, водоприёмных колодцев, смотровых колодцев и камер.

Водосточные ветки, продольный водосток, главные коллекторы представляют собой закрытую систему трубопроводов диаметром 0,15-3,5м и более. Трубы диаметром 0,15-0,4м применяют для продольных водостоков, 1,5-3,5м – для главных коллекторов.

Для городских водостоков применяют асбестоцементные, пластиковые и железобетонные трубы (табл. 3.1).

Трубы	Внутренний диаметр, мм	Длина, м	Масса, т	Тип стыковых соединений
Асбестоцементные Пластмассовые (полиэтиленовые, винипластовые) Железобетонные	150-600 150-1000 400-3500	3-6 6-11,5 1,8-6,5	0,06-0,9 0,02-1,4 1,0-11,5	На муфтах Сварные, раструбные, на муфтах Раструбные, фальцевые

Таблица 3.1 - Характеристика труб или городских водостоков

Основное применение находят круглые железобетонные трубы с раструбными и фальцевыми стыковыми соединениями.

При проектировании системы водоотводящих трубопроводов и коллекторов следует учитывать, что самотечные трубы можно прокладывать на местности с определёнными уклонами, которые определяются допустимыми скоростями протока сточных вод – минимальной и максимальной.

Минимальную скорость, при которой не происходит заиливания трубопровода (не выпадает осадок) называют самоочищающейся скоростью. Она составляет 0,7-1,5 м/с для трубопроводов диаметром 0,2-1,5 м и более. Соответствующие наименьшие уклоны труб принимают в диапазоне от 5 %_о – для труб диаметром 0,2м до 0,5 %_о – для труб диаметром больше 2м. Водосточные ветки с учётом их частого засорения рекомендуется укладывать с уклоном не менее 20%_о.

Максимальная скорость – 7м/с установлена на водосточной сети из условия сохранения труб. Соответствующие максимальные уклоны достигают 30-40%_о на водосточных ветках, но не превышают 20-30%_о на крупных коллекторах.

Гидравлический расчёт водоотводящей сети заключается в определении гидравлических характеристик потока сточной воды, диаметра - d, уклона трубы – i, скорости потока Vп, степени наполнения h/d, а также отметок дна трубы и глубины заложения труб.

Диаметр водопропускного коллектора для пропуска заданного расхода q определяют в следующей последовательности.

Принимают параметр А, характеризующий отношение заданного ливневого расхода q и расхода в коллекторе q_k, первоначально равный единице и определяют модуль расхода коллектора Кп’:

К_п’= , (3.1)

По табл. 3.2 по ближайшему значению модуля расхода принимают диаметр трубы коллектора.

Далее следует определить для установленного диаметра коллектора и уже табличного значения Кп”, соответствующего установленному диаметру, значения величины А:

А = , (3.2)

По табл. 3.3 принимают степень наполнения h/d. Сравнивают полученную величину степени наполнения с минимально допустимой (по табл. 3.4) для данного диаметра коллектора. Если табличное значение h/d больше полученного по расчёту, то данный i диаметр принимают за расчётный, иначе задаются новым диаметром, но уже большей величины, получают К_п”, далее расчёт повторяют. Если же контроль выполняется, то расчётному диаметру d и степени наполнения h/d по табл. 3.2. и 3.3 определяют величины K_v и В. По формуле:

V_п= B·K_v· , (3.3)

Определяют скорость потока в коллекторе..

Таблица 3.2 - Модули пропускной способности К_п, л/с и скорости течения К_v, м/с для ж.-б. труб (коэффициент внутренней шероховатости h = 0.014) при полном заполнении сечения.

d, мм	Кп	Кv	d, мм	Кп	Кv
200 250 300 350 400 450 500 600 700 800	308 558 908 1369 1954 2680 3546 5766 8698 12406	9,8 11,4 12,9 14,2 15,6 16,9 18,1 20,4 22,6 24,6	900 1000 1200 1400 1600 2000 2400 3000 3400 4000	16998 22440 36560 55100 78334 142340 231144 417683 582498 897286	26,8 28,6 32,4 35,8 38,98 45,4 51,1 59,1 64,2 71,4

Необходимо, чтобы значение скорости не превышало максимально допустимых значений и не было меньше минимального по СНиП и табл. 3.4. Если это условие не выполняется, то следует задать другой уклон коллектора, либо изменить величину его диаметра.

Таблица 3.3 - Зависимость параметров труб круглого сечения от наполнения

h/d	R/d	Kv/d2тр	Параметры
			А	В
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,33 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,67 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00	0,032 0,063 0,093 0,121 0,147 0,171 0,185 0,193 0,214 0,233 0,250 0,268 0,278 0,288 0,292 0,296 0,302 0,304 0,303 0,298 0,286 0,250	0,015 0,041 0,074 0,112 0,153 0,198 0,226 0,245 0,293 0,343 0,393 0,443 0,492 0,540 0,559 0,587 0,631 0,674 0,711 0,744 0,771 0,785	0,005 0,023 0,052 0,090 0,14 0,20 0,24 0,27 0,34 0,42 0,50 0,58 0,66 0,75 0,78 0,83 0,90 0,96 0,99 1,04 1,05 1,00	0,270 0,400 0,517 0,617 0,702 0,776 0,840 0,840 0,900 0,954 1,000 1,050 1,070 1,100 1,110 1,120 1,135 1,140 1,137 1,130 1,130 1,130

d, мм	(h/d)min	Vmin,м/с	iк	d, мм	(h/d)min	Vmin,м/с	iк
200 300 400 500 600	0,6 0,6 0,7 0,75 0,75	0,69 0,78 0,86 0,93 0,98	0,0045 0,0033 0,0025 0,0021 0,0018	800 1000 1200 1400 2000	0,75 0,8 0,8 0,8 0,8	1,06 1,13 1,19 1,25 1,38	0,015 0,0013 0,0012 0,0010 0,0008

Таблица 3.4 - Минимальные скорости и уклоны