И их гидравлические характеристики

При устройстве подземных трубопроводов в настоящее время применяют, в основном, трубы круглого сечения (рис.16). В самотечных сетях они заполнены водой частично; отношение слоя воды в трубе h к ее диаметру d называется наполнением трубы; наполнение трубы h/d может меняться от 0 до1.

Гидравлическими характеристиками трубы являются:

ω – площадь живого сечения потока. т.е. площадь потока перпендикулярного к его направлению;

– смоченный периметр;

R – гидравлический радиус; он равен отношению площади живого сечения потока к смоченному периметру, т.е.

R =

С другими формами поперечных сечений труб и каналов, встречающимися при эксплуатации систем водоотведения, можно познакомиться в специальной литературе [9, 10, 11…].

Особенности движения сточных вод в трубах

Таких особенностей три.

1) Так как сточные воды содержат в себе различные нерастворимые примеси, то водоотводящая сеть должна быть запроектирована и построена так, чтобы эти примеси не оседали на дно трубопровода, а транспортировались потоком воды вдоль трубы. Для этого в трубопроводах нужно обеспечить некоторые минимально допустимые (незаиливающие) скорости потока v_мин., которые бы обеспечивали самоочищение труб.

2) Если движение сточных вод в водоотводящих сетях самотечное (безнапорное), то наполнение труб h/d нормируется. Оно должно быть для производственно-бытовой сети меньше 1 (h/d<1); свободное пространство в трубах необходимо для вентиляции сети (удаления из нее вредных и взрывоопасных газов) и возможности пропуска расходов сточных вод, превышающих расчетные расходы.

Наполнение трубы, соответствующее пропуску расчетного расхода, называется расчетным; для производственно-бытовой сети расчетное наполнение составляет от 0,6 до 0,8 (в зависимости от диаметра труб); для труб дождевой и общесплавной сети расчетное наполнение равно 1.

3) Движение сточных вод в самотечных водоотводящих сетях неравномерное и неустановившееся, так как расходы сточных вод изменяются как по времени, так и по длине труб; поэтому меняются и гидравлические характеристики трубопроводов (ω, , R) и скорости в них. Для простоты расчета водоотводящих сетей движение сточных вод в трубах условно считают равномерным и установившимся и расчет сетей ведут по формулам равномерного движения. Чтобы обеспечить хорошую работу, рассчитанной таким образом сети, в расчет вводят ряд ограничений (ряд нормативных требований), выполнение которых обязательно.