Производственно-бытовой водоотводящей сети

К гидравлическому расчету участков сети приступают после составления ведомости расчетных расходов (см.табл.2.3). Расчет ведут с помощью таблиц [4,5 или 6]. Результаты расчета сводятся в расчетную ведомость, форма которой представлена в таблице 2.4. В таблице 2.4 приведен пример расчета главного коллектора 3-6-5-4-9-12 применительно к поселку, представленному на рис.13.

Перед началом расчета в табл.2.4 прежде всего заносят все данные, известные для расчетных участков сети, а именно: в графу 2 – расчетный расход на участке (из табл.2.3), в графу 3 – длину участка сети (с плана поселка), в графы 9 и 10 – отметки поверхности земли в начале и конце расчетного участка (с плана поселка с горизонталями, приведенного на рис.13), в графу 18 – начальную глубину заложения уличной сети, определенную в соответствии с п.2.6.4 (в рассматриваемом примере она принята 1,5 м). В графу 21 – примечание – вносят предварительно подсчитанный для каждого участка уклон поверхности земли i_з , что поможет выбрать наиболее оптимальный уклон трубы i на участке, исходя из рекомендаций, приведенных в п.2.6.6.

При гидравлическом расчете должны строго учитываться все нормативные требования, приведенные в СНиП [3] и в п.2.6.3 данного конспекта лекций.

Участок 3 - 6 является верхним (начальным); глубина заложения трубы в точке 3 равна 1,5м; расчетный расход воды на участке небольшой – всего 3 л/с, значит на нем можно уложить трубу минимально допустимого диаметра d=200мм; рельеф местности на участке плоский - i_з=(6,92-6,4)/140 ≈0,0037; поэтому трубу диаметром 200мм на нем можно уложить только с минимально допустимым для нее уклоном i=0,007; при этом падение дна трубы на участке составит (графа 6) i . l=0,007.140=0,98м (см.рис.20). Далее по расчетным таблицам [5] найдем, что при расчетном расходе 3л/с наполнение трубы d=200мм, уложенной с уклоном i=0,007 составит h/d=0,23 (графа 7), что допустимо, т.к. меньше 0,6 [3], а слой воды в трубе составит h/d·d = = 0,23х0,2 =0,046 ≈ 0,05 (графа 8). Из расчетных таблиц [5] найдем также, что скорость v при q=3л/с, d=200мм, i=0,007 составит всего 0,55м/с, т.е. меньше самоочищающей (0,7м/с), поэтому участок 3 – 6 считается безрасчетным и в графе 17 при этом вместо 0,55м/с ставится прочерк. Далее в табл.2.4 заполняются остальные графы. Отметка дна трубы в начале участка (графа 15) определяется как разность отметки поверхности земли в точке 3(графа 9) и начальной

глубины заложения трубы Н_нач= 1,5м (графа 18); она составит

6,92–1,5=5,42м (см.рис.20).

Отметка дна трубы в конце участка (графа 16) определится как разность отметки дна трубы в начале участка (графа15) и величины падения дна трубы на этом участке il = 0,98 м (графа 6), т.е. она составит: 5,42 - 0,98 = 4,44 м (см.рис.20). Далее определяют отметки шелыги трубы(т.е. верхней образующей ее) в начале и в конце участка (графы 11 и 12), как сумму отметок дна трубы и величины принятого диаметра трубы d; эти отметки соответственно составят: 5,42 + 0,2 = 5,61 м (графа 11) и 4,44 + 0,2 = 4,64 м (графа 12). Отметки поверхности воды в трубе (графы 13 и 14) найдем, прибавляя к отметкам дна трубы слой воды в трубе (графа 8); они соответственно составят: в начале участка 5,42+0,05=5,47 м , а в конце участка 4,44+0,05=4,49 м. Зная отметку земли в конце участка (графа 10) и отметку дна трубы в конце участка (графа 16) найдем глубину заложения дна трубы в конце участка (графа 19); она составит 6,4 - 4,44 = 1.96 м. Далее найдем среднюю глубину заложения трубы на участке (графа 20), которая нужна для определения стоимости строительства этого участка сети; она составит (1,5+1,96)/2=1,73м. Далее аналогичным образом рассчитывают следующий участок сети 6 – 5. Для определения отметок на участке 6 – 5 (графы 11-16) надо принять решение о способе сопряжения труб этих участков в точке 6 (по шелыге или по уровню воды в трубе) (см.п.2.6.5 и рис.18). Так как в данном случае диаметр трубы на участке 6 – 5 такой же как на участке 3 – 6, а глубина слоя воды в трубе на участке 6 – 5 больше, чем на участке 3 – 6, то во избежание подпора воды в трубах соединение участка 6 – 5 с участком 3 – 6 производим по уровню воды. Для этого отметку уровня воды в конце участка 3 – 6 (графа 14) – 4,49м- переносим в графу 13 следующего участка и, зная ее, определяем все остальные отметки (графы 11, 12, 14, 15, 16) и глубины заложения дна трубы на участке 6 – 5 (графы 18, 19, 20). Далее аналогично предыдущему производят расчет остальных участков сети (табл.2.4).

Через неплотности люков колодцев в производственно-бытовую водоотводящую сеть возможно поступление некоторого количества дождевых вод и вод от таяния снега и льда, а через дефекты трубопроводов – некоторого количества грунтовых вод. Этот дополнительный неорганизованный приток воды увеличивает расходы воды на участках сверх расчетных значений; при этом возрастает и наполнение трубопроводов h/d , поэтому СНиП [3] требует после гидравлического расчета проводить поверочный расчет трубопроводов производственно-бытовой сети на пропуск по ним суммарного расчетного максимального расхода бытовых и производственных вод и дополнительного притока поверхностных и грунтовых вод. Максимальное наполнение трубопроводов в этом случае согласно СНиП [3] не должно превышать 0,95, т.е. h /d ≤ 0,95. Величину дополнительного притока поверхностных и грунтовых вод q_доп СНиП рекомендует определять либо на основе специальных изысканий, или принимать по данным эксплуатации аналогичных объектов, а, при отсутствии таковых, определять по формуле:

q_доп = 0,15 L , (2.31)

где L – общая длина трубопроводов, расположенных выше

рассматриваемого участка сети, км;

m_d - величина максимального суточного количества осадков в данной

местности, мм; определяется согласно СНиП 2.01.01-82[7].

В настоящее время в практике проектирования водоотводящих сетей широко применяют расчет сети на ЭВМ. С методикой подготовки производственно-бытовой водоотводящей сети к гидравлическому расчету на ЭВМ по программе SB1, разработанной на кафедре «Водоснабжение и водоотведение» ПГУПСа, можно ознакомиться в методических указаниях для курсового и дипломного проектирования [8] и практически освоить расчет сети на ЭВМ при выполнении курсового проекта.