Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Водоотводящие системы и сооружения - файл 1.docx


Лекции - Водоотводящие системы и сооружения
скачать (725.8 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx726kb.19.11.2011 23:40скачать

1.docx

1   2   3   4   5   6   7   8
^

Расчетные расходы сточных вод


Важной задачей при проектировании и реконструкции водоотводящих сетей является определение расчетных расходов сточных вод.

^ Расчетный расход – это максимальный расход сточных вод, пропуск которого должны обеспечить водоотводящие сооружения на расчетный период.

Расчетные расходы бывают суточными, часовыми и секундными. Суточные и часовые наиболее часто выражаются в м3, а секундные – в литрах.

^ Общие расходы определяются по формулам:

а. Средний суточный:

Qmid = Nqн/1000, м3/сут,

где N – число жителей,
qн – удельное водоотведение, л/сут∙ч.

б. Максимальный суточный:



Qmax = NqнK1/1000, м3/сут,

где K1 – коэффициент суточной неравномерности.

в. Максимальный часовой:

, м3/ч,

где K2 – коэффициент часовой неравномерности.

г. ^ Максимальный секундный:

, л/с,

где Kgen.max – общий максимальный коэффициент неравномерности.

Расчетные расходы на промышленных предприятиях:

а. Средний суточный:

, м3/сут,

где ^ М – количество продукции в сутки,
qпр – норма водоотведения на единицу продукции.

б. Максимальный часовой:

, м3/ч,

где М1 – количество продукции в смену с максимальной выработкой,
^ T – продолжительность смены, ч.

в. Максимальный секундный:

, л/с,

Бытовые стоки от предприятий:

а. Средний суточный:

, м3/сут,

где N1 и N2 – соответственно количество работающих в холодных и горячих цехах.

б. ^ Максимальный часовой:



, м3/ч,

где N3 и N4 – соответственно количество работающих в холодных и горячих цехах в смену с максимальной выработкой,
K2 и K’’2 – коэффициенты неравномерности.

в. ^ Максимальный секундный:

, л/с.

Душевые стоки от предприятий:

а. Максимальный расход в смену:

, м3/смену,

где qд – норма водоотведения – 500 л/ч,
nд – число душей,
45 – продолжительность пользования душем.

б. Максимальный секундный:

, л/c.
^

Расчетные участки и расходы сточных вод на них


После трассировки сети ее разбивают на расчетные участки для последующего расчета.

Расчетный участок – это участок водоотводящей сети между двумя точками (колодцами), на котором расход сточных вод постоянен. Длину расчетного участка принимают равной длине квартала или от одного бокового присоединения до другого.

Полный расход на расчетном участке складывается из следующих расходов:

Попутный или путевой расход qпоп – расход, поступающий в участок от жилой застройки, примыкающей к участку.

Боковой расход qбок – расход сточных вод, поступающих в участок от боковых присоединений.

Транзитный расход qтр – расход, поступающий в участок от выше расположенных участков.

Сосредоточенный расход qсоср - расход, поступающий в участок от крупных потребителей воды (например, от коммунально-бытовых предприятий, промышленных предприятий и т.д.).

Тогда суммарный расход qрасч на участке выразится следующей формулой:

qрасч = qпоп + qбок + qтр + qсоср.

Попутный расход является переменным по длине расчетного участка. Поэтому для упрощения расчетов условно считают, что попутный расход от жилых кварталов поступает в начало участка:


Остальные виды расходов постоянны. Все составляющие расхода на расчетном участке 2-3 показаны на этом рисунке:
В зависимости от вида начертания сети, площади кварталов, примыкающих к участкам водоотводящей сети, разбивают по-разному:

  1. При объемлющей схеме в расчетный участок стоки поступают только с части площади квартала, которая примыкает к участку.



Площади разбивают или биссектрисами или диагоналями из углов квартала.

При начертании по пониженной грани или по внутриквартальной схеме, стоки поступают со всей площади квартала, поэтому дополнительная разбивка часто не нужна.


Попутный расход можно определять двумя способами:

I способ. Самый распространенный - по модулю стока:

q1-2 = F1-2q0, л/с,

где q1-2 - попутный расход на участке 1-2,
q0 - модуль стока,
F1-2 - площадь, относящаяся к участку 1-2.

^ Модуль стока (удельный расход) – это средний расчетный расход с единицы площади стока, определяется по формуле:

q0 = qост∙p/86400, л/с∙га,

где qост - остаточная норма водоотведения,
p - плотность населения.

Остаточная норма водоотведения – норма водоотведения, получающаяся при исключении из общей нормы водоотведения расхода от зданий коммунально-бытового назначения

,

где qн - действительная норма водоотведения,
- суммарный расход от зданий коммунально-бытового назначения, входящих в общую норму водоотведения,
N - количество жителей.

Сосредоточенный расход от зданий коммунально-бытового назначения определяется по формуле:

, м3/сут,

где qi - нормы расхода воды для бань, прачечных, столовых и т.д.,
ai - среднее число посетителей, блюд и т.д.

Окончательная формула для максимального секундного расхода на расчетном участке:

q = (qпоп + qтр + qбок)Kgen.max + qсоср,

где Kgen.max - общий максимальный коэффициент неравномерности притока.

II способ. По удельному расходу на единицу длины трубопровода.

Определяется удельный расход на единицу длины сети:

, м2/с,

где qmid.s - средний секундный расход, определяемый по норме водоотведения,
ΣL - суммарная длина сети.



Затем определяется сумма бокового, транзитного и попутного расходов:

,

здесь Σl - суммарная длина всех вышележащих участков, включая и расчетный.

Максимальный секундный расход на расчетном участке определяют по формуле:

q = Σqпоп, бок, тр∙Kgen.max + qсоср,

где qсоср – в данном случае это расходы, не входящие в общую норму водоотведения.

Данный способ расчета применяется в основном при проектировании сетей с помощью ЭВМ.
^

Порядок определения расчетных расходов


Разбивают всю территорию города на прилегающие участки и определяют их площади.

Определяют модуль стока.

Определяют транзитные, боковые и попутные расходы для каждого участка сети, а также сосредоточенные расходы.

Определяют расчетный расход на каждом участке сети с учетом коэффициента общей неравномерности притока.

Определение расчетных расходов ведут “сверху вниз”, то есть от начальных участков каждого коллектора. Эти участки называются “верховые” и имеют только путевой расход. К этим участкам могут быть присоединены и сосредоточенные расходы.
^

Гидравлический расчет и высотное проектирование водоотводящей сети


После определения расходов на участках сети следующим этапом в проектировании является гидравлический расчет сети.

Он заключается в следующем:

назначение начальных глубин заложения трубопроводов;

подбор и определение уклона, диаметра, наполнения и скорости на расчетном участке, выполняемые с учетом всех необходимых требований;

определение отметок дна трубопровода, поверхности воды, шелыги трубы и глубины заложения во всех расчетных точках и местах соединения трубопровода.

Требования к высотному проектированию водоотводящих сетей:

Глубина заложения в любой точке сети должна быть больше или равна минимально возможной глубине заложения;

Глубина заложения не должна быть больше максимально возможной глубины;

Скорость на участке должна быть не менее незаиливающей скорости и одновременно не менее скорости на предыдущем участке;

Скорость не должна быть больше максимально возможной для данного вида труб;

Для труб диаметром 150 и 200 мм уклон трубопровода должен быть не меньше минимального.

Гидравлический расчет отдельных участков ведется по известным формулам, номограммам и таблицам.
^



Определение начальной глубины заложения трубопроводов


Начальная глубина заложения уличной водоотводящей сети значительно влияет на объем работ и стоимость ее строительства. Поэтому выбору минимальной начальной глубины заложения сети следует уделять большое внимание.

Наименьшую глубину заложения принимают, исходя из опыта эксплуатации ранее построенных сетей водоотведения в данном районе. При отсутствии этого опыта глубину можно рассчитывать по условию:

hmin = hпр – (0,30,5) ≥ 0,7 + D,

где hпр - нормативная глубина промерзания грунта, м (СНиП 2.01.02-82 “Строительная климатология и геофизика”),
D – диаметр трубы, м.

Если средний уклон рельефа местности меньше среднего уклона дворовой или внутриквартальной сети, то начальная глубина заложения уличной сети может быть определена по следующей схеме на рисунке.
Формула для расчета начальной глубины ^ H в этом случае будет выглядеть так:

H = h + i(L+l) + (Z1-Z2) + Δ ,

где h - минимальная глубина в наиболее удаленном или невыгодно расположенном колодце во дворе,
^ L - длина дворовой или внутриквартальной водоотводящей ветки до красной линии застройки,
l - расстояние от красной линии до линии уличной сети,
i - минимальный уклон дворовой сети, принимаемый для труб d = 150 мм – 0,008, для труб d = 200 мм – 0,007,
Z1 и Z2 - отметки поверхности земли соответственно у колодца уличной сети и у удаленного колодца,
Δ - перепад между дном труб дворовой линии и дном уличной сети.

Максимальная глубина заложения определяется, исходя из характеристики грунтов, экономических и технических условий строительства. Обычно в слабых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод заглубление бытовой сети допускают до 5,5 – 6 м, а в суглинках и глинах – 7,5 – 8 м и более.
^



Пример задачи по определению отметок и глубины заложения трубопровода в конце расчетного участка


Дано: Z1 и Z2 – отметки поверхности земли в начале и конце участка,
h1 - заложение трубопровода в начале участка,
i0 - уклон трубопровода,
D - диаметр трубопровода,
h - глубина воды,
L - длина трубопровода.

Найти: Отметки лотка трубопровода (Z1’ и Z2’), отметки поверхности воды (Z1’’ и Z2’’), отметки шелыги, т.е. верхней части трубы - (Z1’’’ и Z2’’’) и заложение в конце трубопровода h2.


Расчет:

Z1’ = Z1 - h1

Z2’ = Z1’ - i0 L

h2 = Z2 - Z2

Z1’’ = Z1’ + h

Z2’’ = Z2’ + h
Z1’’’ = Z1’ + D

Z2’’’ = Z2’ + D

^

Сопряжение трубопроводов


Сопряжение трубопроводов двух смежных участков водоотводящей сети производится тремя способами:

1. По уровню воды. Это сопряжение делают в тех случаях, когда глубина воды во второй трубе больше, чем в первой, т.е. h1 < h2.

^ Отметки уровня воды в обоих трубах равны: Z1 = Z2.

Отметка лотка трубы:

ZК2 = ZК1 - Δh,

где Δh = h2h1.



2. По дну трубопровода. Это сопряжение применяют тогда, когда глубина воды в первом трубопроводе больше, чем во втором, т.е. при h1 > h2.

^ Отметки лотка обоих труб равны: ZК2 = ZК1.

Отметка воды:

Z2 = Z1 – (h1h2) = Z1 + Δh.


3. По шелыгам труб. Это сопряжение рекомендуется СНиП 2.04.03-85 при сопряжении труб разных диаметров. Глубина воды на первом участке меньше, чем на втором, и диаметр первой трубы тоже меньше, чем второй, т.е. h1 < h2 и D1 < D2.

Отметки шелыг обоих труб равны: ZШ2 = ZШ1.

Отметки поверхности воды: Z2 = Z1 + (h2h1) + (D1D2).

Отметки лотка: ZК2 = ZК1 + (D1D2).

^



Назначение уклонов трубопровода


Уклон водоотводящей сети задается таким образом, чтобы скорости протока обеспечивали самоочищение трубопроводов.

Имеются три возможных случая соотношения величин уклонов трубопровода и поверхности земли:

1. ^ Когда уклон поверхности земли больше минимального уклона, т.е. iз > imin. Под минимальным уклоном в данном случае понимают уклон, при котором обеспечиваются незаиливающие скорости. В этом случае начальная глубина заложения будет не меньше конечной: hначhкон. Если величина hкон получается при iтр = imin меньше минимальной глубины заложения, то iтр назначают из условия hнач = hкон (равенства глубин заложения в начале и конце трубопровода).

Часто встречаются такие случаи, когда даже при равенстве заложений в начале и конце участка, скорость протока из-за большого уклона выходит за пределы допустимой. Тогда участок следует разбить на два или более коротких участка и запроектировать перепадный колодец (ПК на рис).


2. ^ Когда уклон поверхности земли меньше минимального уклона, т.е. iз < imin. В этом случае глубина заложения в начале участка будет меньше глубины заложения в конце: hнач < hкон. Поэтому, как правило, трубопровод укладывают с минимальными уклонами.


3^ . Когда уклон поверхности земли равен минимальному уклону. В этом случае уклон трубопровода также принимается равным минимальному. Глубины заложения в начале и конце равные: hнач = hкон.
^

Некоторые правила конструирования водоотводящей сети


Трубопроводы следует проектировать между смотровыми колодцами прямолинейными. В местах изменения диаметра, направления, присоединения труб, а также на прямых участках через определенные СНиП 2.04.03-85 расстояния устраиваются смотровые колодцы.

Угол в присоединениях между присоединяемой и отводящей трубами не должен быть менее 90° во избежание образования подпоров и местных сопротивлений.

Необходимо подсчитывать потери напора в местных сопротивлениях и не допускать подпора и подтопления сети.

Расчетная скорость в боковом присоединении не должна быть больше, чем в основном коллекторе. Уровни воды в боковых присоединениях должны быть не выше, чем в основной трубе.

С увеличением уклона трубопровода допускается уменьшение диаметра при трубах 250 мм и более.
^

Назначение дождевой водоотводящей сети


При благоприятных топографических условиях дождевые воды и воды от таяния снегов стекают по поверхности земли в ближайшие водоемы. При отсутствии таких условий поверхностные стоки застаиваются, образуя заболоченные зоны, что недопустимо на территории населенных пунктов и промышленных предприятий. Для предотвращения подтопления подвальных помещений и затопления территорий строят специальные сооружения для отвода поверхностного стока с крыш и проездов в ближайшие водоемы.

Итак, назначение дождевой водоотводящей сети состоит в организации своевременного и достаточно быстрого отвода выпавших на территории населенного пункта или промышленного предприятия осадков, талых вод и вод от поливки улиц, а также предотвращения затопления улиц и заболачивания низких мест.

Выпуск дождевых и прочих поверхностных вод разрешен в открытые водоемы и овраги, за исключением участков строгого режима зоны санитарной охраны источников водоснабжения, мест купания и малых непроточных прудов. В некоторых случаях перед сбросом поверхностного стока требуется предварительная очистка, например, при выпуске в водные потоки с малыми скоростями течения (до 0,5 м/с).
^

Наружные и внутренние водостоки


Вся дождевая водоотводящая система состоит из внутренней и наружной сети. С крыш домов дождевая вода может подаваться вниз с помощью внутренних водостоков или наружных водосточных труб.

Затем вода поступает в наружную водоотводящую сеть, которая бывает открытого, закрытого и смешанного типов.

^ Открытая сеть состоит из лотков и каналов, по которым дождевые воды удаляются за пределы населенных пунктов и промышленных предприятий. Открытые водостоки сооружают при малой плотности застройки, малом населении и малом количестве осадков.



Сеть закрытого типа устраивают в современных благоустроенных городах. В этом случае дождевые стоки, поступающие в лотки уличных проездов, затем попадают в специальные водоприемные колодцы (дождеприемники) и направляются по сети подземных трубопроводов к месту выпуска в водоем (см. рис.).

^ Смешанная сеть состоит из труб, прокладываемых под землей и уличных лотков. Такую сеть устраивают в целях сокращения капиталовложений на строительство.

При отсутствии вблизи объектов канализования водоемов и оврагов, куда возможен выпуск дождевых вод, устраивают испарительные площадки, на которые и подаются эти воды.

Как правило, отвод дождевых стоков производится самотеком. Исключения очень редки, например, когда имеются особо неблагоприятные условия рельефа местности.
1   2   3   4   5   6   7   8



Скачать файл (725.8 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации