Камеры с водосливами

Диаметр подводящего коллектора D₁ (рис. 1.16, 1) принимают по расчетному расходу дождевых вод Q_р% при полном заполнении. Диаметр отводящего трубопровода D₂ рассчитывается на пропуск предельного расхода воды Q_lim, отводимой на очистку. Ливнеотвод диаметром D₃ должен обеспечить отведение разности расходов Q_р% - Q_lim при принятом напоре зависящем от h_гр – высота гребня водослива.

Камеры с вертикальными разделительными стенками

В зависимости от конструкции камеры перелетевший через стенку поток ударяется о дно лотка и:

• или удаляется целиком на сброс в водоем;

• или разделяется на два противоположных потока: один направляется в ливнеотвод, другой – на очистку (в случае отверстия в стенке) (рис. 1.16, 3). Параметры работы такой камеры определяются расстоянием между вертикальной стенкой и подводящим коллектором а и высотой падения (разностью отметок дна лотка и верха стенки) P.

Для гашения энергии может быть устроен водобойный колодец перед ливнеотводом.

Параметры работы разделительных камер

В полураздельной системе водоотведения считается, что при всех значениях расходов, больших предельного, на очистку будет направляться постоянный расход, равный разности между расчетным Q_р% и предельным значением Q_lim.

Однако для большинства конструкций величина расхода, отводимого на очистку Q_оч, изменяется в зависимости от общего расхода и принятого коэффициента разделения K_div (см. рис. 1.17). В камерах всех типов при расходе Q, меньшем Q_lim, весь расход отводится на очистку. При превышении этого расхода наибольший рост Q_оч наблюдается в камерах с прямолинейными боковыми водосливами (рис. 1.17, кривая 1) [1, 9].

Q_оч/Q_lim

Q_р/Q_lim

Рис. 1.17. Графики изменения расходов, отводимых на очистку,

в разделительных камерах разных типов

1 – с прямолинейным боковым водосливом; 2 – с криволинейным боковым водосливом; 3 – теоретическая прямая для условия Q_оч = Q_lim; 4 – с разделительной стенкой и отверстием; 5 – с разделительной стенкой без отверстия

В камерах донного слива и с разделительной стенкой с отверстием (рис. 1.17, кривая 4) можно условно принять, что Q_оч ≈ Q_lim. Самая значительная часть дождевого стока будет сбрасываться в водоем через камеры с разделительной стенкой без отверстия (рис. 1.17, кривая 5).

Для достижения равенства суммарного расхода дождевых вод и предельного расхода можно использовать чередование различных конструкций.

1.10. Регулирующие резервуары

Расходы стока дождевых вод в сетях водоотведения обычно быстро нарастают, достигая максимума в моменты концентрации стока со всего бассейна, затем снижаются до полного прекращения стока. Продолжительность максимальных расходов невелика, поэтому целесообразен временный сброс пиковых расходов дождевого стока в емкости-резервуары, которые будут опорожняться после прекращения поступления стока. Таким путем может быть уменьшена необходимая пропускная способность, а, следовательно, размеры коллекторов и других сооружений, расположенных за резервуарами.

Регулирование расходов в системах водоотведения позволяет уменьшить диаметры трубопроводов перед отводными коллекторами большой протяженности, понизить мощность насосных станций и очистных сооружений. Очевидны преимущества регулирующих резервуаров для работы очистных сооружений, на которые целесообразно подавать мало изменяющийся по величине расход сточных вод. Это повышает эффективность работы сооружений, уменьшает их объем и стоимость. В городах США, Германии, Франции и других стран Европы существуют общесплавные системы канализации, в которых используются регулирующие емкости для приема части дождевого стока при переполнении транспортных коммуникаций канализации в периоды ливневых дождей.

На практике рекомендуют три основные схемы включения регулирующих емкостей в общую систему водоотведения (рис.1.18).

Q_р

Q_об

Q_об

Q_р

Q_оп

Q_оп

Q_оп

Рис.1.18. Схемы подключения регулирующих резервуаров к дождевой сети

РК – разделительная камера; НС – насосная станция

При подключении по схеме 1 весь расход дождевых вод подводится к резервуару по трубе большого диаметра с одновременным отводом части расхода Q_оп по трубе малого диаметра (опорожнением резервуара). По схеме 2 на подводящем дождевом коллекторе устраиваются разделительные камеры, через которые часть дождевого стока направляется в регулирующие емкости, а часть Q_об идет в обход резервуара. Опорожнение происходит через насосную станцию. Схема 3 похожа на схему 2, только опорожнение резервуара происходит самотеком через трубу малого диаметра.

Особенностями работы регулирующих резервуаров, влияющими на их конструкцию, является периодичность заполнения дождевым стоком и выпадение взвеси, которое приводит к частичному осветлению воды. Различают два вида регулирующих резервуаров: открытого и закрытого типов.

Открытые резервуары проще по конструкции и удобнее в эксплуатации, однако, их устраивают за пределами жилой застройки. Закрытые резервуары, как правило, должны иметь надежную вытяжную вентиляцию и устройства для смыва и удаления осадка. Схема секционного регулирующего резервуара представлена на рис. 1.19.

Рис. 1.19. Секционный регулирующий резервуар закрытого типа

1 – подводящий трубопровод; 2 – отводящий трубопровод; 3 – переливной трубопровод; 4 – переливной водослив

Самые благоприятные условия для выпадения взвеси возникают в период, когда прекращается поступление стока в резервуар, а заполнение его объема близко к наибольшему расчетному. При большой площади резервуаров сбор и удаление осадка из них затруднены, особенно из резервуаров закрытого типа. При конструировании резервуаров в этих случаях требуются специальные технические решения. Для опорожнения резервуаров через насосную станцию следует предусматривать прокладку трубопроводов, по которым можно подавать воду для промывки и взмучивания осадка. Во избежание переполнения при выпадении дождей большой интенсивности и продолжительности в верхней части резервуаров могут предусматриваться переливные трубопроводы и водосливы с полупогружными досками для предотвращения выноса в водоем плавающих веществ.

Для удаления осадка в закрытых резервуарах предусматривают приямок и люк над ним, открытые резервуары чистят бульдозерами и погрузчиками. В этом случае при устройстве резервуаров нужно предусматривать специальные подъездные пути для работы техники. К настоящему моменту разработано множество конструкций резервуаров для накопления и регулирования поверхностных вод.