расчет (1193077), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Наиболее важным пунктом в проектировании сетей водоотведения является определение глубины заложения начальных участков уличной сети. Преимущественно начальная глубина заложения труб принимается равной минимальной глубине заложения уличной сети, которая определяется из условия возможности присоединения дворовой или внутриквартальной сети. Вычислить минимальную глубину заложения трубопроводов уличной сети, м, можно по формуле
, (1.5.1)
где hд – глубина заложения лотка дворовой сети в наиболее удаленном от уличной сети колодце, м; iд – уклон дворовой сети; L – длина дворовой сети до красной линии застройки, м; l – длина от красной линии застройки квартала до уличной сети, м; zул – отметка поверхности земли у колодца уличной сети, м; zд – отметка поверхности земли у наиболее удаленного колодца дворовой сети, м; – перепад между лотками труб бокового притока и уличной сети, м.
Hмин = 1,8+0,008*(350+10)+105,0-106,5+0,05 = 3,23 м
Начальная глубина заложения лотка дворовой сети при отсутствии опыта эксплуатации и заданной отметки выпуска из здания принимается равной наименьшей допустимой глубине заложения лотка труб. Наименьшая глубина заложения лотка труб принимается при диаметре до 500 мм на 0,3 м выше глубины промерзания, при диаметре 600 мм и более на 0,5 м выше глубины промерзания, но при всех диаметрах слой земли над трубой должен быть не менее 0,7 м.
Дворовая сеть сооружается в основном из труб диаметром 150 мм, для которых минимальный уклон равен 0,008 [3]. В том случае, если уклон
поверхности земли вдоль дворовой сети более 0,008, то уклон дворовой сети принимается равным уклону поверхности земли.
Перепад между лотками труб бокового притока и уличной сети обусловливается разницей в диаметрах или уровнях воды подводящих и отводящих трубопроводов. Обычно дворовая сеть состоит из труб диаметром 150 мм, а начальные участки уличной сети – из труб диаметром 200 мм, перепад между лотками при этом можно принять равным 50 мм.
Наибольшая глубина заложения труб зависит от метода производства работ и типа выбранных труб. Прокладывать сети водоотведения стремятся открытым способом, при котором максимальная глубина составляет 7÷8 м в сухих и 5÷6 м в водонасыщенных грунтах.
2.6 Определение расчетных расходов сточных вод
Основными расчетными расходами для сетей водоотведения являются максимальные расходы сточных вод. Чтобы определить их значения первоначально следует разбить сеть на расчетные участки. Расчетный участок – часть сети водоотведения, на протяжении которой расход сточных вод можно условно принять постоянным. Границами участков являются начальные точки сети, места соединения потоков, точки сети, где происходит сосредоточенный сброс стоков или резкое изменение уклона земли.
Суммарный расход сточных вод, транспортируемых по расчетному участку, условно можно разделить на три составляющих: попутный, поступающий из примыкающих к участку кварталов; транзитный,
поступающий от кварталов, расположенных выше по сети водоотведения; сосредоточенный, поступающий от крупных водопотребителей (например: промышленные предприятия железнодорожные станции и др.). Попутный расход сточных вод в отличие от остальных является переменным по длине участка и возрастает от нуля до определенного значения, но для удобства в расчетах на протяжении всего участка он принимается постоянным, равным своему максимальному значению.
Для определения расходов необходимо найти удельный сток, л/(сга)
, (1.6.1)
где Р – плотность населения поселка или группы кварталов при разной этажности застройки, чел/га; q0 – норма водоотведения на одного человека, принимается в зависимости от степени благоустройства, л/сут; 86400 – количество секунд в сутках.
Среднесуточный расход сточных вод от жилых кварталов, л/с,
, (1.6.2)
где F – сумма площадей кварталов, примыкающих к участку сети, и кварталов, расположенных выше по сети водоотведения, формирующих транзитный расход сточных вод, га.
Максимальный расход сточных вод от жилой застройки, л/с,
, (1.6.3)
где – максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод находится интерполяцией по прил. 14.
Расчетный максимальный расход участка канализационной сети, л/с, можно определить по формуле
, (1.6.4)
где qсоср – сосредоточенный расход сточных вод от крупных водопотребителей в часы максимального сброса сточных вод, л/с.
Максимальный расчетный секундный расход от промышленных предприятий, л/с,
, (1.6.5)
где Kч – коэффициент часовой неравномерности, принять равным 1,2.
Расчет главного коллектора сводим в таблицу. 1.6.1
Таблица 1.6.1- Определение расчетных расходов сточных вод
К участку 1-2 примыкает площадь квартала равная 6,3 га. Транзитный площадь также 6,3 га. Длина участка 190 м. Примыкающая площадь не будет меняться вплоть до участка 6-7. Транзитная площадь будет увеличиваться на каждом участке на 6,3 га вплоть до участка 6-7. Длина также одинаковая будет на всех участках вплоть до участка 6-7 и ровняться она будет 200 м. К участкам 7-8-9-10 примыкает площадь 3,15 га. Транзитная площадь на участке 7-8 75,6
га, на участке 8-9 113,4 га, на участке 9-10 144,9 га, на участке 10-11 170,1 га .
Для бокового притока:
К участку 19-20 примыкающая площадь 6,3 га, транзитная площадь 6,3 га. Примыкающая площадь на участках 20-21-22-23-24-9 6,3 га. Транзитная площадь на участке 20-21 12,6 га, на участке 21-22 18,9 га, на участке 22-23 25,2 га, на участке 23-24 31,5 га, на участке 24-9 37,8 га. Длина участка 19-20 190 м . Далее на участках бокового притока 200м.
Таблица 1.6.2- Определение расчетных расходов сточных вод(боковой приток)
2.7 Гидравлический расчет сетей водоотведения и построение продольного профиля уличных сетей
Задача гидравлического расчета состоит в подборе диаметров, уклонов и глубины заложения труб сетей водоотведения на расчетных участках при соблюдении нормативных значений степени наполнения труб и скоростей движения сточных вод. Расчет основан на уравнениях гидравлики,
описывающих безнапорное движение воды, но в практике чаше расчет ведут не по самим формулам, а по составленным с их помощью таблицам и графикам. Наиболее распространенными в настоящее время являются таблицы А.А. Лукиных и Н.А. Лукиных и таблицы Н.Ф. Федорова и Л.Е. Волкова.
Расчет ведут по участкам сети, используя максимальные расчетные расходы сточных вод, в следующей последовательности. Сначала определяют длину участка, отметки земли в начале и конце участка, рассчитывают уклон земли. Далее с помощью расчетных расходов по таблицам подбирают диаметр труб и назначают уклон труб на участке водоотведения так, чтобы скорость движения воды была не менее самоочищающей, степень наполнения труб не превышала допустимого значения, а глубина заложения была в рекомендуемых пределах. При этом следует учитывать следующие условия.
-
Диаметр труб уличной сети водоотведения должен быть не менее 200 мм. Шаг изменения диаметров зависит от типа выбранных труб.
-
На начальных участках сети, вследствие малых значений расходов сточных вод, допустимо принимать скорости движения воды меньше самоочищающих, при диаметре труб 200 мм и уклоне труб не менее 0,007. Такие участки называются «нерасчетными».
-
Расчетная скорость движения сточных вод должна возрастать по течению, уменьшение расчетной скорости допустимо только после перепадных колодцев желательно в пределах 1520 %. Скорости течения в боковых присоединениях должны быть меньше, чем в основной магистрали.
-
Максимальная рекомендуемая скорость движения сточных вод для неметаллических труб составляет 4 м/с, металлических – 8 м/с.
-
Глубина заложения труб должна быть по возможности наименьшей, но не менее минимальной глубины заложения, а также желательно не более 6–8 м (предельной глубины при прокладке труб открытым способом).
Большое значение имеет правильный подбор уклона трубопроводов сетей водоотведения. Уклон труб на расчетном участке стремятся назначать равным уклону земли или наименьшему возможному значению, при обязательном соблюдении перечисленных выше условий.
Гидравлический расчет ведут по ходу движения сточных вод с самой высокой точки уличной сети, попутно рассчитывая боковые ответвления.
Таблица 1.7.1 – Гидравлический расчет сети водоотведения
Таблица 1.7.2 – Гидравлический расчет сети водоотведения(боковой приток)
Таблица 1.7.3 – Гидравлический расчет сети водоотведения
Таблица 1.7.4 – Гидравлический расчет сети водоотведения
3 Расчет канализационной насосной станции
3.1 Расчетная подача насосов
Общий коэффициент неравномерности:
Кобщ = Ксут*Кч, (2.1)
Ксут = Qсут.max/Qсут.m (2.2)
где Qсут.max – максимальный суточный расход, м3/сут; Qсут.m – среднесуточный расход, м3/сут.
Qсут.max = 18479,9+1000 = 19479,9 м3/сут
Qсут.m = 15399,9+1000 = 16399,9 м3/сут
Ксут = 19479,9 / 16399,9 = 1,2
Кч = Qч.max/Qч.m. (2.3)
где Qч.max – максимальный часовой расход м3/ч; Qч.m – средний часовой расход м3/ч.
Qч.max = 770 + 41,67 = 811,67 м3/ч
Qч.m. = 641,66 + 41,67 = 683,33 м3/ч
Кч = 811,67 / 683,33 = 1,2
Кобщ = 1,2*1,2 = 1,44
3.2 Режим работы канализационной насосной станции
Канализационная насосная станция подает воду на очистные сооружения. График работы насосной станции зависит от водопотребления. График подачи насосной станции не может в точности повторять график водопотребления, который зависит от коэффициента часовой неравномерности (Кчас = 1,4), поэтому предусматриваются водонапорные башни минимальной вместимости, к концу рабочего дня %-ое содержание воды в баке должно стремиться к нулю.
Назначаем график подачи насосной станции в две ступени, если примем
в одну то объем воды в башне будет максимальным. Первая ступень с 0 до 5 и с 22 до 24. Вторая ступень с 6 до 21.
3
2
1
часы

1- первая ступень подачи; 2- вторая ступень подачи; 3- график суточного водопотребления. Рисунок 2.1 – График водопотребления, совмещенный с графиком подачи насосной станции.
Подача насосов первой ступени определяется по формуле:
/100
(2.1.1)