Гідравлічний розрахунок мережі водовідведення.

Ціль гідравлічного розрахунку - визначення діаметрів, ухилів трубопроводів, а також швидкостей руху стічних вод у них і наповнень. За результатами гідравлічного розрахунку визначаються глибини закладення ділянок трубопроводів і будується подовжній профіль.

 

При виконанні гідравлічного розрахунку необхідно дотримувати наступне:

а) на перших ділянках мережі, де малий витрата, а, отже, мінімальний діаметр 200мм, можна не визначати швидкості і наповнення; ці ділянки вважаються неощадними, ухил трубопроводу приймається 0,007;

б) швидкість руху стічних вод на наступній ділянці по можливості повинна бути рівної чи більшої, ніж на попередньому. При зниженні швидкості для її гасіння влаштовуються перепадні колодязі; величина перепаду повинна бути не менш діаметра трубопроводу. При швидкості більше 1,5м/с допускається зменшення швидкості на 10-15% без пристрою перепадних колодязів;

в) при розрахунку повинна бути забезпечена мінімальна глибина закладення трубопроводу. Збільшення глибини закладення виправдується у випадку, якщо швидкість не перевищує що самоочищає і, якщо необхідно підключити глибоко закладений бічний трубопровід;

г) розрахункове наповнення, як правило, повинне бути не менш 0,5d, перехід на більший діаметр допускається, якщо при заданій витраті й ухилі наповнення перевищує розрахункове (максимальне);

д) допускається на наступній ділянці збільшувати діаметр трубопроводу на один сортамент при діаметрі до 300мм включно і на два сортаменти при діаметрі більшому, ніж 300мм (для дощової і загальсплавної мережі більшому, ніж 500мм).

 

Гідравлічний розрахунок мережі водовідведення ведеться в табличній формі (таблиця 2.3). Спочатку в таблицю заносять вихідні дані для кожної ділянки трубопроводу: розрахункові витрати з таблиці 2.2, довжини ділянок, відмітки землі з проекту планування населеного пункту з нанесеним трасуванням мережі. Для полегшення ухвалення рішення по ухилі трубопроводу на кожній ділянці можна обчислити ухили поверхні землі.

Визначення діаметрів, ухилів, наповнень і швидкостей руху стічних вод виробляється за допомогою таблиць і номограм гідравлічного розрахунку, складених або з використанням формул Н.Н. Павловського, або Н.Ф. Федорова.

 

Таблиця 2.3. Гідравлічний розрахунок колектора.

 

Наповнення № ділянок	Довжина l,м	Розрахункова витрата qcir, л/с	Діаметр тр-да,  d,м	Ухил i	Швидкість  , м/с	h/d	h,м	Падіння i^.l
1	2	3	4	5	6	7	8	9

 

Продовження таблиці 2.3.

 

Відмітки землі, м		Відмітки води,  м		Відмітки лотка, м		Глибина закладення лотка труби, м
на початку	наприкінці	на початку	наприкінці	на початку	наприкінці	на початку	наприкінці
10	11	12	13	14	15	16	17

 

Розрахунок ведуть, починаючи з початкової ділянки мережі. Визначальним при розрахунку є раса-хід стічних вод. На початкових ділянках трубопроводу, де малий витрата, приходиться приймати мінімальний діаметр 200мм. Для цього діаметра мінімальний ухил 0,007. Тому, якщо ухил поверхні землі на першій ділянці менше 0,007, то ухил трубопроводу приймається 0,007, якщо ухил поверхні землі на першій ділянці менше 0,007, то ухил трубопроводу приймається рівним ухилу поверхні землі. По витраті і прийнятому ухилі трубопроводу визначають, користаючись таблицями гідравлічного чи розрахунку номограмами, швидкість і наповнення h/d. Потім обчислюють абсолютне значення наповнення і падіння трубопроводу i^. l. По формулі, приведеної вище, обчислюють початкову глибину закладення трубопроводу і проставляють її в графу 16. Відмітку лотка на початку ділянки обчислюють як різниця відмітки поверхні землі і початкової глибини закладення (графа 14). Відмітку лотка наприкінці ділянки визначають вирахуванням з відмітки лотка на початку ділянки падіння. Відмітки води на початку і кінці ділянки одержують додатком абсолютного наповнення до відповідного відміткам лотка. Після цього переходять до розрахунку наступного ділянки. При розрахунку наступного ділянки ухил трубопроводу вибирають таким, щоб глибина закладення трубопроводу була мінімальної, але в той же час дотримувалися вимоги до мінімального ухилу для діаметра 200мм і для діаметра більше 200мм вимоги до мінімальної швидкості, що самоочищається. Після визначення діаметра, ухилу, швидкості і наповнення вирішують питання про спосіб сполуки труб на стику розрахункових ділянок. Якщо склад труб виконується “шелига в шелигу”, то відмітку лотка на початку ділянки обчислюють з відмітки лотка попередньої ділянки вирахуванням різниці діаметрів попереднього і розрахової ділянок. Якщо склад виконується за рівнем води, то відмітка лотка води наприкінці попередньої ділянки переноситься в графу відмітки води на початку ділянки, що розраховується, і якщо склад - по лотках, то переноситься відповідна відмітка лотка. Потім заповнюються всі інші графи відповідно до вищенаведеної методики для першої ділянки.

Ділянки перевіряють на додаткову витрату. Додаткова витрата за рахунок поверхневих і ґрунтових вод у періоди дощів і сніготанення, яки неорганізовано надходять у мережу через нещільності люків колодязів і за рахунок інфільтрації ґрунтових вод, визначається по формулі:

 , л/с, де

L - загальна довжина трубопроводів до розрахункового створу трубопроводу, км.

m_d - величина максимальної добової кількості опадів,мм, визначається згідно СНиП2.01.01.82.

При збереженні прийнятого в ході гідравлічного розрахунку ухилу і діаметра трубопроводу по сумарному припливі розрахункової і додаткової витрати визначають наповнення, що не повинне перевищувати 0,95. У противному випадку збільшують діаметр трубопроводу. За результатами розрахунку всіх ділянок трубопроводу будують подовжній профіль трубопроводу.

 

ПОДОВЖНІЙ ПРОФІЛЬ ТРУБОПРОВОДУ (КОЛЕКТОРА).

 

Подовжній профіль - це вертикальний розріз - розгорнення верхнього шару землі з запроектованим трубопроводом у напрямку бігу води. Подовжній профіль виконується в масштабах: горизонтальному, рівному масштабу проекту планування, тобто 1:5000 чи 1:10000, і вертикальному 1:50; 1:100 чи 1:200. Загальний вид подовжнього профілю показаний на мал.12.

 

На профілі зображують:

· проектну поверхню землі тонкою суцільною лінією;

· натурну поверхню землі тонкою штриховою лінією;

· рівень ґрунтових вод тонкої штрих пунктирною лінією;

· пересічні автомобільні і залізниці, трамвайні шляхи, підземні комунікації, що впливають на прокладку трубопроводу;

· колодязі, трубопроводи, частина будинків і споруджень, зв'язані з проектованим трубопроводом;

· футляри на трубопроводах із указівкою діаметра, довжини і прив'язок їх до осей чи доріг іншим спорудженням;

· ліворуч від профілю указують вертикальний і горизонтальний масштаби.

 

105,0

М 1:10000; М 1:100.

85мм

У.Г.В..

Футляр d400, l=10м.

Вісь залізниці

В1

 

Відмітка низу чи лотка труби
Проектна відмітка землі
Натурна відмітка землі
Позначення труб і тип ізоляції	Труби керамічні d = 200мм, ДСТ286-82, без ізоляції			Труби керам. d= 250мм.
Підстава	природна
Довжина Ухил	645        0,007			240 0,004
Відстань	170	245	230	240
Номер колодязя, крапки, кута повороту	1          2                     3                    4                  5

 

Рис.12. Подовжній профіль колектора.