Практичне заняття № 9 Розрахунок каналізаційної мережі

Гідравлічний розрахунок каналізаційних самопливних трубопроводів (лотків, каналів) належить виконувати на розрахункову максимальну секундну витрату стічних вод за таблицями і графіками, складеними за формулою

(2.11)

де v - швидкість руху рідини, м/с;

С - коефіцієнт, що залежить від гідравлічного радіуса і шорсткості змоченої поверхні каналу або трубопроводу і визначається за формулою

(2.12)

де

_,

n₁ - коефіцієнт шорсткості, що дорівнює для самопливних колекторів круглого перерізу 0,014, а для напірних трубопроводів - 0,013;

R - гідравлічний радіус, м;

i - гідравлічний нахил.

Гідравлічний нахил для самопливних трубопроводів, лотків, каналів можна визначати за формулою

(2.13)

де g — прискорення вільного падіння, м/с²;

 — коефіцієнт гідравлічного опору, який слід визначати за формулою, що враховує ступінь турбулентності

(2.14)

де  - еквівалентна шорсткість, см;

R - гідравлічний радіус, см;

a₂ - коефіцієнт, що враховує характер шорсткості труб і каналів;

Re - число Рейнольдса.

Значення  і а₂ приймають за таблицею 2.21.

Таблиця 2.21 – Значення коефіцієнтів  і а₂

Труби і канали	, см	а2
Труби: бетонні та залізобетонні	0,2	100
керамічні	0,135	90

Продовження таблиці 2.21

Труби і канали	, см	а2
чавунні	0,1	83
стальні	0,08	79
азбестоцементні	0,06	73
Канали: із бута, тесаного каменю	0,635	150
цегляні	0,315	110
бетонні і залізобетонні монолітні	0,3	120
те ж, збірні (заводського виготовлення)	0,08	50

З метою уникнення замулювання каналізаційних мереж розрахункові швидкості руху стічних вод приймають в залежності від ступеню наповнення труб і каналів, а також від крупності завислих речовин. За умови найбільшого розрахункового наповнення труб у мережі побутової та дощової каналізації найменші швидкості приймають за таблицею 2.22.

Таблиця 2.22 – Розрахункові швидкості руху стічних вод

Діаметр, мм	Швидкість vmin, м/с, за наповнення H/D
	0,6	0,7	0,75	0,8
150 - 250	0,7	—	—	—
300 - 400	—	0,8	—	-—
450 - 500	—	—	0,9	—
600 - 800	—	—	1	—
900	—	—	1,15	—
1000 - 1200	—	—	—	1,15
1500	—	—	—	1,3
Понад 1500	—	—	—	1,5

Для виробничих стічних вод, близьких за характером завислих речовин до побутових, найменші швидкості приймають, як для побутових стічних вод. Для дощової каналізації найменшу швидкість слід приймати рівною 0,6 м/с.

Мінімальну розрахункову швидкість руху освітлених або біологічно очищених стічних вод в лотках і трубах допускається приймати 0,4 м/с.

Найбільшу розрахункову швидкість руху стічних вод слід приймати, м/с: для металевих труб — 8, для неметалевих — 4, для дощової каналізації — відповідно 10 і 7.

Розрахункову швидкість руху неосвітлених стічних вод в дюкерах необхідно приймати не меншою за 1 м/с, при цьому в місцях підходу стічних вод до дюкера швидкості мають бути не більшими за швидкості в дюкері. Найменші розрахункові швидкості руху сирих і зброджених осадів, а також ущільненого активного мулу в напірних мулопроводах приймають за таблицею 2.23.

Таблиця 2.23 - Найменші розрахункові швидкості руху сирих і зброджених осадів та ущільненого активного мулу

Вологість осаду, %	vmin, м/с, для діаметрів		Вологість осаду, %	vmin, м/с, для діаметрів
	150 - 200 мм	250 – 400 мм		150 – 200 мм	250 – 400 мм
98	0,8	0,9	93	1,3	1,4
97	0,9	1,0	92	1,4	1,5
96	1,0	1,1	91	1,7	1,8
95	1,1	1,2	90	1,9	2,1
94	1,2	1,3

Найбільші швидкості руху дощових стічних вод та виробничих стічних вод, які можна спускати у водойми, необхідно приймати за таблицею 2.24.

Таблиця 2.24 - Найбільші швидкості руху дощових та виробничих стічних вод

Грунт або тип кріплення	Найбільша швидкість руху в каналах, м/с, якщо глибина потоку от 0,4 до 1 м
Кріплення бетонними плитами	4
Вапняки або піщані грунти	4
Обдернування: пластом	1
в стінку	1,6
Мощення: одинарне	2
подвійне	3- 3,5

Якщо глибина потоку у каналізаційній мережі менша за 0,4 м значення швидкостей руху стічних вод слід приймати з коефіцієнтом 0,85, а якщо при глибина понад 1 м - з коефіцієнтом 1,25.

Розрахункове наповнення трубопроводів і каналів з поперечним перерізом будь-якої форми належить приймати не більше 0,7 висоти. Розрахункове наповнення каналів прямокутного поперечного перерізу допускається приймати не більшим 0,75 висоти. Для трубопроводів дощової і загальносплавної систем водовідведення слід приймати повне розрахункове наповнення.

Найменші нахили трубопроводів і каналів слід приймати залежно від допустимих мінімальних швидкостей руху стічних вод. Найменші нахили трубопроводів для всіх систем каналізації слід приймати для труб діаметрами: 150 мм - 0,008, 200 мм - 0,007.

Залежно від місцевих умов для окремих ділянок мережі допускається приймати нахили для труб діаметрами: 200 мм - 0,005, 150 мм - 0,007. Нахил приєднання від дощоприймачів приймають рівним 0,02.

Початкові дані для визначення пропускної здатності каналізаційного колектора наведені у таблиці 2.25.

Таблиця 2.25 - Початкові дані для визначення пропускної здатності каналізаційного колектора

Номер варіанта	Тип колектора	Ступінь заповнення	Форма перерізу	Матеріал труб
1	самопливний	0,6	коло	бетонні
2	самопливний	0,65	прямокутник	залізобетонні
3	самопливний	0,7	трапеція	чавунні
4	самопливний	0,75	коло	сталеві
5	самопливний	0,8	прямокутник	азбестоцементні
6	самопливний	0,6	трапеція	бетонні
7	самопливний	0,65	коло	залізобетонні
8	самопливний	0,7	прямокутник	чавунні
9	самопливний	0,75	трапеція	сталеві
10	самопливний	0,8	коло	азбестоцементні
11	самопливний	0,6	прямокутник	бетонні
12	самопливний	0,65	трапеція	залізобетонні
13	самопливний	0,7	коло	чавунні
14	самопливний	0,75	прямокутник	сталеві
15	самопливний	0,8	трапеція	азбестоцементні
16	самопливний	0,6	коло	бетонні
17	самопливний	0,65	прямокутник	залізобетонні
18	самопливний	0,7	трапеція	чавунні
19	самопливний	0,75	коло	сталеві
20	самопливний	0,8	прямокутник	азбестоцементні