Раздел «Городская канализация»

Данный раздел должен включать следующие подразде­лы:

1. Определение расчетных расходов сточных вод.

2. Гидравлический расчет канализационной сети и по­строение продольного профиля главного коллектора.

Каждый подраздел в обязательном порядке должен со­держать приводимые ниже таблицы, графики и рисунки.

1. Определение расчетных расходов сточных вод

Цель расчета сводится к определению модуля стока, коэффициентов неравномерности притока сточных вод ирасходов воды (попутного, транзитного, бокового и сосредо­точенного).

Расчетная плотность населения города  = 185 чел/га, норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя города  = 285 л/сут и глубина промерзания грунта h = 2,55 м (принимаются по заданию).

Модуль стока для года определяется по следующей формуле:

q_o = ( х q / 86400) = (185 х 285) / 86400 = 0,61 л/с с 1 га.

Для определения коэффициента неравномерности при­тока сточных вод К используются данные СниП, помещен­ные в табл. 9.

Таблица 9

Q, л/с	До 5	До 15	До 30	До 50	До 100	До 200	До 300	До 500	До 800	До 1250
К	3.0	2,5	2,0	1.8	1.6	1,4	1.35	1,25	1.2	1,15

Расчетный расход сточных вод складывается из:

1) попутного (т.е. поступающего на участок от примыкаю­щего жилого квартала или его части);

2) транзитного (т.е. поступающего из выше расположенных кварталов или их частей);

3) бокового (т.е. поступающего от боковых ответвлений);

4) сосредоточенного (т.е. поступающего от промышленных предприятий).

Данные но расчету сети сводятся в табл. 10.

Трассировка канализационной сети города и главного коллектора приводятся на чертежах листа. Трасса главного коллектора для рассматриваемого примера включает участки 1-1, II-III, III-IV, IV-V, V-V1 и VI-VII (рис. 3 и 4).

2. Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля главного коллектора

Целью гидравлического расчета и проектирования яв­ляется назначение диаметров труб, определение скоростей течения сточной воды в трубопроводах, уклонов и глубин заложения трубопроводов водоотводящей сети.

При проектировании должны соблюдаться следующие условия:

1) скорость течения сточной воды в трубопроводах должна быть в диапазоне 0,6-1,5 м/с;

2) минимальный уклон трубопровода рассчитывается по формуле i_min = 1/d, где d - диаметр трубопровода в мм (желательно укладывать трубопроводы с уклоном земли, т.к. это наиболее оптимальный для производства земля­ных работ (рытье траншей) вариант;

3) глубина заложения шелыги трубы в начальной точке I главного коллектора определяется по формуле:

h_i = h_пром. + 0,5 м = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;

4) материал труб для главного коллектора - бетон; коэффи­циент шероховатости - 0,014;

5) трубы соединяются "шелыга в щелыгу".

Гидравлический расчет водоотводящей сети произво­дится с использованием таблиц Калицуна В.И. (приложение).

Пример расчета главного коллектора по методике Ка­лицуна В.И. (исходные данные для проектирования, а также план города представляются в приложении) изложен ниже в виде алгоритма.

Участок I-II

Уклон земли i_зем. = (131б6 - 131,4) / 360 = 0,000555.

а) уклон трубопровода принимается равным уклону земли, т.е. i = 0,000555;

= 0,023569, q ⁼ 41,08 л/с (табл. 10, столбец 10);

Таблица 1 Расходы сточных вод
номер участка	площадь канали-знроиа- 11ИЯ	Модуль стока. л/схга	Попутный расход, л/с	Co-сред. рас­ход, л./с	Боковой рас­ход. л/с	Транспотиров. расход, л/с	Суммар­ный рас­ход. л/с (4 + 5 + 6 +7)	Коэффи­циент неравно­мерности. К	Q„,c„„^. л/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0-1	4,84	0.61	4,84х0.61-2,95	—	-	-	2,95	3,0	8.85
1-1	4.10	0.61	2,50	-	4.84х0.61-2,95	2,95	8,40	2.5	21,0
2-3	4,80	0,61	2,93	-	4.1х0.61-2.50	8,40	13,83	2,5	34,58
3-1	6,20	0,61	3,78	-	4,8х0,61=2,93	13,83	20,54	2,0	41,08
4-5	1,76	0,61	1,07	-	-	-	1.07	3,0	3,21
5-6	-	0,61	-'-	-	1.76х0.61-1,07	1,07	2,14	3,0	6.42
6-7	4,29	0,61	2.62	-	2.04х0,61-1.24	2,14	6.00	2,5	15.0
7-8	4,29	0,61	2,62	-	4,29х0.61-2.62	6,00	11,24	2,5	28,1
8-9	4.45	0,61	2,7	„	4.29х0.61-2.62	11,24	16,56	2,0	33,12
9-11	6,60	0,61	4,03	-	4,45х0,61=2,70	16,56	23,29	2,0	46,58
10-11	1,82	0,61	I.I 1	-	-	-	1,1 1	3,0	3,33
11-12	-	0,61	-	-	1.82х0.61-1,1 1	1,1 1	2 22	3,0	6,66
12-13	4.76	0,61	2,90	-	2.04х0-61-1.24	7 n0	6,36	2,5	15,90
13-14	4,76	0.61	2,90	-	4.76х0.61-2.90	6,36	12,16	2,5	30,40
14-15	5,27	0.61	3,20 •	-	4.76х0.61-2.90	12,16	18,26	2,0	36,52
15-16	7,35	0,61	4,48	-	5,27х0,61=3,20	18,26	25,94	2,0	51,88
16-17	1,87	0,61	1.11	-	-	-	1.14	3.0	3.42
1 7-1 8	-	0,61	-	-	1.87х0.61-1.14	1.14	2,28	3.0	6,84
18-19	-1.73	0,61	2.88	-	2.04х0.61-1.24	2,28	6,40	2,5	16,00
1 9-20	4.73	0,61	2,88	-	4.73х0.61-2.88	6.40	12,16	2.5	30,40
20-21	5,42	0,61	3,30	-	4.73х0,61-2.88	12.16	18,34	2,0	36,68
21-22	7,35	0,61	4.48	-	5,42х0.61=3,30	18,34	26,12	2,0	52,24
22-23	1.76	0.61	1,07	-	-	-	1.07	3,0	3,21
23-24	-	0.61	-	-	1.76х0.61-1.07	1,07	2,14	3.0	6.42
24-25	4,62	0,61	2,82	-	1.86х061-1.13	2,14	6,09	2.5	15,22
25-26	4,62	0.61	2,82	-	4.62х0.61-2.82	6.09	• 11,73	2,5	29,32
26-27	4,95	0,61	3,02	-	4.62х0.61=2.82	11.73	17.57	2,0	35,14
27-28	6,93	0,61	4,23	-	4,95х0,61=3,02	17,57	24,82	2,0	49,64
28-29	4,48	0,61	2,74	-	-	-	2,74	3,0	8.22
29-30	-	0,61	-	-	4.48х0.61---2,74	2,74	5,48	2,5	13.7
30-31	4.8	0,61	2,93	-	4,48х0,61-2,74	5.48	-11,15	2,5	27.87
31-32	-	-	-	80,85	4,48х0,61=2,74	11,15	94,74	1,6	151,58

б) модуль расхода составит К= q / = 41,08 / 0,023569 = 1742,96 (л/с);

в) по значению К = 1742,96 л/с назначается диаметр d, определяется наполнение h/d и модуль скорости W (поиск состоит в последовательном просмотре величин К в столбцах таблицы Калицупа В.И. от минимального до максимального значения диаметров с выбором ближайшего большего значе­ния К). Например, К = 1782 (ближайшее большее) для диа­метра 400 мм; тогда W = 17,6 (м/с), h/d = 0,75 и скорость V = W х =17,6 х 0,023569 == 0,41 (м/с) < 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной жидкости;

г) оставляя диаметр трубы неизменным d = 400 мм, увеличивается ее уклон до минимального i_min = 1/400 = 0,0025, = 0,05, К = q/ - 41,08/ 0,05 =821,6 (л/с).

Для d = 400 мм ближайшее большее К из таблицы Калицуна В.И. 977 л/с, тогда h/d = 0,5, W= 15,6 (м/с) и скорость V = W х = 15,6 х 0,05 = 0,78 (м/с) > 0,7 (м/с).

Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в таблицу 11 (строка I-II):

- глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d (м) = 0,5 х 0,4 - 0,2 (м);

- заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) h_i = h_пром + 0,5 (м) = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;

- отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м);

- отметка шелыги в точке II: 128,55 - i х L = 128,55 - 0,0025 х 360 = 128,55 - 0,9 = 127,65 (м);

Таблица 11