Приклад гідравлічного розрахунку внутрішньоквартальної каналізації

Вихідні дані:

загальна норма води в добу на людину найбільшого водоспоживання = 300 л;

число жителів U і кількість санітарно-технічних приладів N у проектованому будинку приймається за даними розрахунку внутрішнього водопроводу, наприклад:

U = 150 чіл., N = 240 приладів; в існуючих будинках:

U = 200 чіл.; U₂ = 210 чіл.; U₃ = 220 чіл.;

у колодязь KKI-I надходять стоки від жителів сусіднього кварталу при Uкв =800 чіл.;

оцінка дна лотка в колодязі KKI-I - 84 м;

діаметр колектора міської каналізації - 400 мм;

оцінка дна лотка колектора міської каналізації - 82,40 м;

ступінь наповнення колектора міської каналізації H/D = 0,5;

трасування внутрішньоквартальної каналізаційної мережі й номера розрахункових крапок показані на мал.1.

Рішення. Визначаємо розрахункова витрата на ділянці 1-2, використовуючи формулу (I):

де =0,3 л/с; q_о - секундна витрата води, віднесена до одного приладу, (див. дод. 2, гр. 9), л/c.

Імовірність дії приладів знаходимо по (2):

де норма витрати води на один жителя в годину найбільшого водоспоживання (див. дод. 2, гр.7):

= 15,6 л.

Тому що задано тільки число жителів сусіднього кварталу U_кв = 800 чол. згідно [1, n. 3.4], приймаємо чол.., де N_кв - число санітарно-технічних приладів, і тоді

.

Коефіцієнт α визначаємо по дод. З:

при NP= 800 • 0,0144 = 11,52 = 4,569;

q^iot = 5 • 0,3 • 4,569 = 6,85 л/с.

Тому що q^tot < 8 л/с, максимальна секундна витрата стічних
вод визначаємо по (25):

,

де - витрата стоків oт санітарно-технічного приладу з найбільшим водовідведенням; по дод.1 для унітаза зі змивним бачком = 1,6 л/с.

Розрахункова витрата на ділянці 1-2

= 6,85 + 1,6 = 8,45 л/с;

на ділянці 2-3:

U_2-3=U_кв+U+U₂ =800+150+210=1160 чол;

N_2-3= N_кв+N+N₂ =800+240+210= 1250 приладів

При цьому = 6,028; = 5 • 0,3 • 6,028 - 9,04 л/с.

Тому що q^tot > 8 л/с, максимальна секундна витрата стічних вод визначаємо по (26):

; л/c.

Визначення розрахункових витрат для мережі, показаної на рис.1, зведені в табл. 4.

Для визначення інших параметрів мережі витрати з табл. 4 перенесені в табл. 5 (гр. 2). Інші графи табл. 5 заповнюються в такий спосіб; довжина ділянки l, м (гр. З) - береться із плану фрагмента (див. мал. 1); мінімальний діаметр зовнішньої каналізаційної мережі - 150 мм. Для визначення ухилу на розрахунковій ділянці потрібно визначити середній ухил мережі, що повинен бути не менше зазначеного в [6].

Наприклад, оцінка дна лотка першого колодязя (KKI-I) -84,0 м (зазначена на плані фрагмента, див. мал. 1, оцінка дна лотка колектора міської каналізації, зазначена в завданні, - 82,4 м, і його діаметр d = 400 мм. Діаметр квартального колектора при підході до міського орієнтовно можна прийняти d = 200 мм (рис. 5).

Таблиця 4

Розрахунок витрат для мережі

 

Розрахункові ділянки	Кількість приладів N	Число споживачів U	Імовірність дії Р	NP		q^tot, л/з	, л/з	Розрахункова витрата q^s, л/з
1-2			0. 0144	11.52	4. 569	6.85	1.6	8.45
2-3			0. 0134	16.76	6. 028	9.04	-	9.04
3-4			0. 0136	19.99	6. 890	10.34	-	10.34
4-5			0. 0137	21.65	7. 326	10.99	-	10.99

 

Рис. 5

З'єднання каналізаційних: трубопроводів в оглядових колодязях здійснюється за допомогою лотків.

Розрізняють два види з'єднань:

"шелига в шелигу", коли позначки верхніх утворюючих трубопроводів, що підводять і відводять воду в оглядовому колодязі мають те саме значення;

за рівнем води, коли позначки поверхні стічної рідини в трубопроводах, що підводять і відводять воду рівні.

Трубопроводи різних діаметрів, як правило, з'єднують по шелигам. Трубопроводи однакових діаметрів, але з різним ступенем наповнення з'єднують за рівнем води.

З'єднання квартального колектора з міським здійснюється "шелига в шелигу", позначки верху міського й квартального колекторів-82,8 м, а позначка низу квартального колектора - 62,4 м (див. рис. 5). Знаючи цю позначку й суму довжин розрахункових ділянок - 133,0 м (табл. 5), визначаємо середній ухил:

У даному прикладі на розрахункових ділянках квартальної каналізаційної мережі ухили можна приймати 0,01.

Падіння на ділянці 1-2 (див. табл. 5, гр. 6) визначаємо як добуток

i l = 0,01 • 26,0 = 0,26 м.

Ступінь наповнення (див. табл. 5, гр. 7) при відомих d = 150 мм, i = 0,01, q^s = 8,45 л/с визначаємо по дод. 8.

Там же знаходимо й швидкість v =0,84 м/с. Глибину протоку h, м (див. табл. 5, гр. 8) визначаємо як добуток d (гр. 4) на ступінь наповнення (гр. 7) (h округляємо до сотих часток метра).

У тих випадках, коли в таблицях дод. 8 даної витрати ні, прибігають до інтерполяції.

Для ділянки 1-2: Н /D-= 0,55; Н = 0,15 • 0,55 ~ 0,08 м.

Далі можна переходити до визначення позначок. У колодязі KKI-I позначка дня лотка задана 84,00 (див. рис.1). Заносимо її в гр. 14; у другому колодязі вона буде нижче на величину падіння на ділянці;. 84,00 - 0,26 = 83,74 м (гр. 15), а позначка рівней води будуть на 0,08 м (глибина протоку - гр. 8) більше позначок дна лотка, тобто 84,08 м і 83,82 м (гр. 12 і 13).

Позначки поверхні землі (гр. 10 і 11) знаходимо по горизонталях фрагмента планування кварталу (див. мал. 1). Глибину закладання дна лотка визначаємо як різниця позначок поверхні землі й дна лотка (гр. 16, 17).

Середню глибину закладання дна лотка (гр. 18) обчислюємо як напівсуму глибин на початку й кінці розрахункової ділянки.

На ділянці 2-3 розрахункова витрата q^s = 9,04 л/с. Ця витрата при i = 0,01 також пропускає трубопровід d = 150 мм при наповненні H /D = 0,58.

Трубопроводи однакових діаметрів з'єднуємо за рівнем води, тобто позначку рівня води наприкінці ділянки 1-2 (гр. 13) переносимо в початок ділянки 2-3 (гр. 12) - 83,82 м. Позначку рівня води наприкінці ділянки 2-3 визначаємо як різниця 83,82 – il_2-3 (гр. 6),тобто 83,82 - 0,27 = 83,55 м (гр. 13). Позначки лотків будуть на глибину протоки H = 0,09 м менше.

На ділянці 3-4 розрахункова витрата q^s = 10,34 л/с. По дод. 8 при ухилі 0,01 ця витрата може бути пропущений по трубопроводу d = 150 при наповненні H/D 0,6; виходить, варто збільшити ухил, що приведе до більшого заглиблення каналізаційної мережі, або збільшити діаметр. Приймаємо на ділянці 3-4 d = 200 мм; при цьому ступінь наповнення H / D = 0,40. Трубопроводи різних діаметрів з'єднуємо по шелигам. У цьому випадку позначка дна лотка на початку ділянки 3-4 буде нижче позначки дна лотка наприкінці ділянки 2-3 на різницю в діаметрах - 0,05 м (83,41 м), а наприкінці ділянки 3-4 вона складе 83,41 - 0,47 = 82,94 м; позначки поверхні води на ділянці 3-4 будуть на 0.08 м вище позначок лотків.

Продовжуючи в такий спосіб розрахунок, приходимо до кінцевої точки з позначкою 82,60 м, тої ж, що намічено наприкінці квартальної каналізаційної мережі (див. рис. 5).

Якщо вона буде відрізнятися від наміченої, тоді потрібно на останній ділянці перерахувати ухил, щоб вийти на задану позначку. Допускається незначне відхилення позначки дна лотка квартальної каналізації від заданої, але при дотриманні умов: шелига трубопроводу квартальної каналізації повинна мати позначку не вище шелиги колектора міської каналізації; позначка рівня води в трубопроводах квартальної каналізації повинна бути не нижче позначки рівня води в міському колекторі.