Визначення розрахункових витрат на ділянках мережі

Розрахунок ділянок побутової та дощової мережі до розподільних камер виконується як розрахунок мереж повної роздільної системи водовідведення. Особливість полягає в розрахунку головного колектора.

До 1985 року визначення розрахункових витрат стічних вод в головному колекторі виконувалось за допомогою коефіцієнта розведення, який враховував ступінь розведення в загальносплавному колекторі побутових і виробничих стічних вод дощовими:

(8.1)

де Q_д.н.с – витрата дощових вод, що не скидається до водойми; Q_м - витрата побутових і виробничих стічних вод від міста.

Значення коефіцієнта розведення приймалося:

- при витраті води в водоймі 5...10м³/с і швидкості2,0 та більше м/с, п ₀ = 3...5;

- при витраті, більшій, ніж 10 м³/с, - п₀ = 1...2.

Витрату дощових вод, що не скидають до водойми, а подають до колектора, визначають з виразу:

(8.2)

Розрахункова витрата води в загальносплавному колекторі буде дорівнювати:

(8.3)

Цей розрахунок не враховує особливостей формування поверхневого стоку. Проведені дослідження показали, що:

- поверхневий стік має значну кількість забруднень: в середньому за період дощу концентрація завислих речовини становить 600мг/л, БПКпов - 60мг/л, вміст нафтопродуктів складає 20мг/л;

- максимальна концентрація забруднень,яка в десятки разів перевищує середню, спостерігається на початку дощу;

- протягом дощу концентрація забруднень зменшується, і що інтенсивніший дощ, тим швидше знижується концентрація.

На підставі результатів цих досліджень було зроблено висновок, що частину дощової води необхідно направляти до загальносплавного колектора і далі для очищення на очисні споруди разом з побутово-виробничими стічними водами. Було введене поняття "граничного дощу", виходячи з тієї кількості дощових вод, яку необхідно очищувати. За "граничний дощ" приймається дощ такої найбільшої інтенсивності, увесь стік від якого необхідно спрямувати на очисні споруди. Витрати від "граничного дощу" називають "граничними витратами". При визначені цих витрат рекомендується прийма­ти: повторюваність дощу 10 - 20 разів на рік, тобто Р = 0,05...0,1. Це буде відповідати інтенсивності дощу q = 7...10л/(с·га). Такий дощ створює сприятливі умови для змивання усіх забруднень з поверхні землі. Граничні витрати визначаються в перетинах колекторів перед розподільними камерами після про­ведення гідравлічного розрахунку дощової мережі міста.

Розрахункова витрата дощових вод від "граничного" дощу, яка надходить до головного загальносплавного колектора Qгр, може бути визначена двома способами.

За першим способом спочатку визначається інтенсивність "граничного" дощу шляхом перерахунку всіх ділянок дощової мережі до розподільної камери на випадок випадання "граничного" дощу за формулою:

(8.4)

де: А_г та п_г - значення кліматичного параметра А та показника ступеня у випадку випадання граничного дощу; t_г.кр. - час добігання дощових вод до розрахункового перерізу при граничному дощі.

Тоді витрата від граничного дощу визначається за формулою:

(8.5)

За другим способом витрату дощових вод від граничного дощу визначають за допомогою коефіцієнта розділення Кр, який показує, яка частина витрати від розрахункового дощу Q_д потрапляє до головного колектора:

(8.6)

де Q_д - витрата дощових вод перед розподільною камерою при β = 1.

Значення Кр при умові, що тривалість t_г = 20 хв. або п=п_г визначають за таблицею 8.1 в залежності від значення п_г та співвідношення:

(8.7)

де: m_r - середня кількість опадів на рік для даної місцевості; γ -показник ступеня.

Таблиця8.1.

Значення коефіцієнта Кр

nг	Значення коефіцієнта Кр при К ^1р рівному
0,05	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5
0,75	0,02	0,04	0,07	0,1	0,15	0,19	0,24	0,3	0,36	0,42
0,5	0,025	0,05	0,08	0,12	0,16	0,21	0,26	0,31	0,37	0,43
0,3	0,03	0,06	0,09	0,13	0,18	0,22	0,27	0,32	0,38	0,43

Для інших умов до коефіцієнта, отриманого за попередньою таблицею вводять поправочний коефіцієнт К_п, який приймається за наступною таблицею. Тоді витрата від граничного дощу визначиться за виразом:

Витрату дощових вод, що скидають через розподільну камеру до водойми, визначають, як різницю витрати дощових вод в дощовому колекторі перед розподільною камерою та витрати, яка подається до головного загальносплавного колектора:

(8.8)

Головні самопливні колектори розраховують на сумарну витрату побутових і виробничих стічних вод від міста та дощових вод від "граничного дощу":

(8.9)

де: ΣQ_гр – сума граничних витрат дощових вод від розподільних камер, розташованих до розрахункової ділянки; Q_м – розрахункова витрата стічних вод від міста, яка включає побутові та виробничі стічні води.

Витрата дощових вод враховується як зосереджена витрата, що потрапляє до загальносплавного колектора в точці приєднання розподільних камер. Такий підхід обумовлений тим, що "граничні дощі" мають значну тривалість, яка є більшою, ніж час протікання води від найвіддаленішої точки до очис­них споруд.

Гідравлічний розрахунок головного колектора виконується на повне наповнення – Н/d=1 перевіряється на витрату в "суху" погоду. При цьому найменші швидкості течії вод при Q_м >10л/с і наповненні Н/d = 0,3 необхідно приймати в межах 1,1... 1,4 м/с (табл.8.2). Дані розрахунку наводять в табличній формі.

Таблиця8.2

Значення поправочного коефіцієнта Кп

п – пг	Значення поправочного коефіцієнта Кп при tг
<0,03				1,1	1,1
0,07	0,9		1,1	1,2	1,2
0,15	0,9	1,1	1,2	1,3	1,3
0,2	0,8	1,1	1,4	1,6	1,7
0,3	0,8	1,2	1,6	1,9	2,1

 

Таблиця 8.3

Мінімальні швидкості руху води в загальносплавному колекторі

Глибина шару води в трубопроводі, см	Мінімальна швидкість, м/с
31...40	1,0
41...60	1.1
61...100	1,2
101...150	1,3
більше 150	1,4

Згідно з [13] усі конструкції розподільчих камер (рис. 8.2) можна поділити на три групи.

До першої групи належать розподільчі камери, принцип дії яких полягає у використанні різного роду водозливів. До них відносяться камери: а – з одностороннім (або двостороннім) боковим прямолінійним водозливом; б – з криволінійним боковим водозливом; в – з криволінійним лобовим водозливом і напірним відгалуженням; г – з кільцевим водозливом; д – з коловим водозливом.

До другої групи належать камери, основані на використанні розподілу потоку пластиною: е – з вертикальною розподільчою стінкою; ж – з вертикальною розподільчою стінкою і водопропускним отвором у ній; з – з вертикальним розподілом потоку.

До третьої групи належать комбіновані камери і камери з використанням різних механічних пристроїв.

Рис. 8.2. Схеми існуючих конструкцій розподільних камер:

1 - трубопровід стічних вод; 2 – трубопровід відведення стічних вод; 3 – скидний трубопровід; 4 - гребень водозливу; 5 – вертикальна стінка; 6 – відсікатель.

Питання для самоперевірки

1. Як визначають витрату, яка направляється в загально сплавний колектор напівроздільної системи водовідведення?

2. Що таке «коефіцієнт розділення»?

3. Які основні конструкції розподільчих камер Ви знаєте?

Використана література:

1. СНіП 2.04.03-85. Каналізація. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования. – М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1986 - 83с.

2. СНіП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Нормы проектирования. – М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1986 - 56с.

3. СНіП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. Нормы проектирования. – М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1983 - 320с.

4. СНіП 2.04.02-85. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования. – М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1986 - 86с..

5. ДБН 360 – 92**. Містобудування. Планування і забудова міських і сільських населень. – К.: Укрархбудінформ, 2002 – 408с.

6. СНіП 3.05.04-85. Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации. Нормы проектирования. – М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1990г.

7. А.М.Курганов, Н.Ф.Федоров. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации.– Л.:Стройиздат, 1977г

8. Водний кодекс України. – К.: ІВА «Астея», 1995 – 60с.

9. Ю.М. Константинов, А.А.Василенко, А.А.Сапухин, Б.Ф.Батченко. Гидравлический расчет сетей водоотведения. Расчетные таблицы. – К.: Будівельник, 1987г.

9. Василенко А.А. Водоотведение. Курсовое проектирование.– К.: Вища школа, 1989г.

10. Яковлев C.В., Воронов Ю.О., Водоотведение и очистка сточных вод. Ученик для вузов: - М.: АСВ, 2002 – 704с.

11. Охримюк Б.Ф. Водовідведення та очистка стічних вод. Частина І.Водовідвідні мережі та споруди. Навчальний посібник.– Рівне:РДТУ, 1999.- 202с.

12. Проектування мереж водовідведення стічних вод міста: Навч. посібник/ С.М. Епоян, І.В. Корнієнко, В.Г. Слєпцов, Г.М. Смирнова, О.Г. Ісакієва, О.С. Лісогор. – Харків: Каравела. 2004 – 124с.

13. Бабченко І.В. Розподільчі камери нового типу в системах водовідведення. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук. Харків – 2004. – 17с.

Додаток.1

Об’єкт водовідведення	Вимірювач	Питоме водовідведення л/добу
Готелі з душовими в усіх номерах	Один житель
Готелі з ванними в усіх номерах	Один житель
Лікарні з загальними ваннами та душовими	Одне ліжко
Поліклініки	Один хворий
Дитячі садки з денним перебуванням дітей, їдальнями, які працюють на сировині і пральнями	Одна дитина
Пральні механізовані	1кг сухої білизни
Школи-інтернати	Одне місце
Загальноосвітні школи	Один учень або викладач
Лазні	Один відвідувач

 

Додаток2

Орієнтовний розподіл у відсотках середньодобової

витрати побутових стічних вод

Години доби	Максимальний загальний коефіцієнт нерівномірності водовідведення
1,9	1,8	1,7	1,6	1,4
1	2	3	4	5	6
0-1	1,2	1,25	1,25	1,55	1,65
1-2	1,2	1,25	1,25	1,55	1,65
2-3	1,2	1,25	1,25	1,55	1,65
3-4	1,2	1,25	1,25	1,55	1,65
4-5	1,2	1,25	1,25	1,55	1,65
5-6	3,1	3,3	3,5	4,35	4,2
6-7	4,8		5,2	5,95	5,8
7-8	7,4	7,2		5,8	5,8
1	2	3	4	5	6
8-9	7,95	7,5	7,1	6,7	5,85
9-10	7,95	7,5	7,1	6,7	5,85
10-11	7,95	7,5	7,1	6,7	5,85
11-12	6,3	6,4	6,5	4,8	5,05
12-13	3,6	3,7	3,8	3,95	4,2
13-14	3,6	3,7	3,8	3,55	5,8
14-15	3,2		4,2	6,05	5,8
15-16	5,6	5,7	5,8	6,05	5,8
16-17	6,2	6,3	6,4	5,6	5,8
17-18	6,2	6,3	6,4	5,6	5,75
18-19	6,2	6,3	6,4	4,3	5,2
19-20	5,25	5,25	5,3	4,35	4,75
20-21	3,4	3,4	3,4	4,35	4,1
21-22	2,2	2,2	2,2	2,35	2,85
22-23	1,2	1,25	1,25	1,55	1,65
23-24	1,2	1,25	1,25	1,55	1,65

 

Додаток 3