3 Проектирование закрытой системы водоотвода
Закрытая система водоотвода состоит из сети трубопроводов, водоприемных смотровых колодцев и камер.
а - по середине улицы; б - полоса зеленых насаждений при дублировании коллекторов; в - план закрытой системы водоотвода; 1 - водоприемный колодец; 2 - водосточная ветка; 3 - смотровой колодец; 4 - продольный водосток; 5 - главные коллекторы; 6 - смотровой, поворотно-соединительный колодец.
3.1 Проектирование водосточных веток, продольных водостоков главных коллекторов
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. 3.1.1).
Таблица 3.1.1 Характеристика труб для городских водостоков
Трубы |
Внутренний диаметр, мм |
Длина, м |
Масса, т |
Тип стыковых соединений |
Асбестоцементные |
150-600 |
3-6 |
0,06-0,9 |
На муфтах |
Пластмассовые (полиэтиленовые, винилпластовые) |
150-1000 |
6-11,5 |
0,02-1,4 |
Сварные, раструбные, на муфтах |
Железобетонные |
400-3500 |
1,8-6,5 |
1,0-11,5 |
Раструбные, фальцевые |
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 0,7-1,5м/с для трубопроводов диаметром 0,2-1,5м и более. Соответствующие наименьшие уклоны труб принимают в диапазоне от 5‰ - для труб диаметром 0,2м до 0,5‰ - для труб диаметром больше 2м. Водосточные ветки с учётом их частого засорения рекомендуется укладывать с уклоном не менее 20‰.
Максимальная скорость - 7м/с установлена на водосточной сети из условия сохранения труб. Соответствующие максимальные уклоны достигают 30-40‰ на водосточных ветках, но не превышают 20-30‰ 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 qк, первоначально равный единице и определяют модуль расхода коллектора Кп':
Кп
' =
(3.1)
По табл. 3.1.2 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:
(3.2)
По табл. 3.1.3 принимают степень наполнения h/d. Сравнивают полученную величину степени наполнения с допустимой по табл. 3.1.4 для данного диаметра коллектора. Если табличное значение h/d больше полученного по расчёту, то данный диаметр принимают за расчетный, иначе задаются новым диаметром из табл. 3.1.2, но уже большей величины, получают Кп"', далее расчет повторяют. Если же контроль выполняется, то расчетному диаметру d и степени наполнения h/d по табл. 3.1.2 и 3.1.3 определяют величины ωп и В. По формуле:
Vп
= В∙Кv
(3.3)
определяют скорость потока в коллекторе.
Таблица 3.1.2 Модули пропускной способности Кп, л/с и скорости течения Кv, 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 |
308 |
9.8 |
900 |
16998 |
26.8 |
250 |
558 |
11.4 |
1000 |
22440 |
28.6 |
300 |
908 |
12.9 |
1200 |
36560 |
32.4 |
350 |
1369 |
14.2 |
1400 |
55100 |
35.8 |
400 |
1954 |
15.6 |
1600 |
78334 |
38.98 |
450 |
2680 |
16.9 |
2000 |
142340 |
45.4 |
500 |
3546 |
18.1 |
2400 |
231144 |
51.1 |
600 |
5766 |
20.4 |
3000 |
417683 |
59.1 |
700 |
8698 |
22.6 |
3400 |
582498 |
64.2 |
800 |
12406 |
24.6 |
4000 |
897286 |
71.4 |
Необходимо, чтобы значение скорости не превышало максимально допустимых значений и не было меньше минимального по СНиП и Табл. 3.1.4. Если это условие не выполняется, то следует задать другой уклон коллектора, либо изменить величину его диаметра.
Таблица 3.1.3 Зависимость параметров труб круглого сечения от наполнения
|
|
|
|
Параметры |
|
|
|||||
|
А |
В |
|||
|
0.05 |
0.032 |
0.015 |
0.005 |
0.270 |
|
0.10 |
0.063 |
0.041 |
0.023 |
0.400 |
|
0.15 |
0.093 |
0.074 |
0.052 |
0.517 |
|
0.20 |
0.121 |
0.112 |
0.090 |
0.617 |
|
0.25 |
0.147 |
0.153 |
0.14 |
0.702 |
|
0.30 |
0.171 |
0.198 |
0.20 |
0.776 |
|
0.33 |
0.185 |
0.226 |
0.24 |
0.840 |
|
0.35 |
0.193 |
0.245 |
0.27 |
0.840 |
|
0.40 |
0.214 |
0.293 |
0.34 |
0.900 |
|
0.45 |
0.233 |
0.343 |
0.42 |
0.954 |
|
0.50 |
0.250 |
0.393 |
0.50 |
1.000 |
|
0.55 |
0.268 |
0.443 |
0.58 |
1.050 |
|
0.60 |
0.278 |
0.492 |
0.66 |
1.070 |
|
0.65 |
0.288 |
0.540 |
0.75 |
1.100 |
|
0.67 |
0.292 |
0.559 |
0.78 |
1.110 |
|
0.70 |
0.296 |
0.587 |
0.83 |
1.120 |
|
0.75 |
0.302 |
0.631 |
0.90 |
1.135 |
|
0.80 |
0.304 |
0.674 |
0.96 |
1.140 |
|
0.85 |
0.303 |
0.711 |
0.99 |
1.137 |
|
0.90 |
0.298 |
0.744 |
1.04 |
1.130 |
|
0.95 |
0.286 |
0.771 |
1.05 |
1.130 |
|
1.00 |
0.250 |
0.785 |
1.00 |
1.130 |
Таблица 3.1.4 Минимальные скорости и уклоны
d, мм |
|
Vmin, м/с |
|
d, мм |
|
Vmin, м/с |
|
200 |
0.6 |
0.69 |
0.0045 |
800 |
0.75 |
1.06 |
0.0015 |
300 |
0.6 |
0.78 |
0.0033 |
1000 |
0.8 |
1.13 |
0.0013 |
400 |
0.7 |
0.86 |
0.0025 |
1200 |
0.8 |
1.19 |
0.0012 |
500 |
0.75 |
0.93 |
0.0021 |
1400 |
0.8 |
1.25 |
0.0010 |
600 |
0.75 |
0.98 |
0.0018 |
2000 |
0.8 |
1.38 |
0.0008 |
