Побудова поздовжнього профілю водовідвідної мережі.

Для забезпечення нормальної роботи самопливних водопровідних мереж необхідно надавати трубам мережі відповідних похилів, що забезпечують рух рідини із швидкістю, при якій труби не засмічуються. Така швидкість має назву незамулюючої.

Розрахунок водовідвідних мереж виконують за розрахунковою витратою приймаючи значення швидкості в межах між мінімальною і максимальною допустимою.

Діаметр, мм

Максимальне наповнення,

Мінімальні

швидкості, м/с

похили

0,6

0,7

0,008 (0,007)

0,6

0,7

0,007 (0,005)

0,7

0,8

0,0033

0,7

0,8

0,0021

0,75

0,9

0,002

0,75

1,0

0,0019

0,75

1,0

0,0013

0,8

1,15

0,0013

0,8

1,15

0,001

0,8

1,3

0,001

0,8

1,5

0,0009

 

 

 

Максимальна швидкість приймається такою, щоб запобігти руйнуванню труб внаслідок стирання лотку і стінок труб мінеральними домішками під час експлуатації. Для побутової мережі максимальну швидкість приймають для металевих труб до 8 м/с, неметалевих – 4 м/с.

Мінімальний діаметр внутрішньоквартальної побутової мережі повинен бути 150 мм, вуличної – 200 мм, для дощовій мережі мінімальні діаметри труб відповідно складають 200 та 250 мм. В населених пунктах з добовою витратою стічних вод до 300 м³/доб допускається влаштування вуличної водовідвідної мережі з труб діаметром 150 мм.

Ділянки водовідвідної мережі з малими витратами (до 5л/с) і мінімальними діаметрами укладаються з мінімальним похилом і в них швидкість не визначається. Такі ділянки називаються безрозрахунковими.

Найменша глибина закладання мережі і колекторів приймається з умови промерзання грунту і можливості приєднання внутрушньоквартальної чи дворової мережі.

При переході від однієї ділянки до наступної варто прагнути, щоб швидкість течії поступово збільшувалась за напрямом руху стічних вод. Швидкість руху в бокових притоках має бути більшою чи дорівнювати швидкості в наступній ділянці основної лінії, до якої приєднується боковий колектор.

При збільшенні діаметру колектора з’єднання відбувається таким чином, що верхні точки труб залишаються на одній позначці, а збільшення діаметру відбувається вниз.

 

 

 

 

Рис. 4.2. Приклад поздовжнього профілю побутової мережі

.Під час проектування профілю водовідвідної мережі необхідно по можливості не дуже заглиблять трубопроводи, назначати похили по рельєфу місцевості, але з таким розрахунком, щоб швидкість течії стічних вод була в межах, припустимих СНіП [1].

При проектуванні поздовжнього профілю дотримуватись постійного зростання швидкості руху від ділянки до ділянки, в крайньому випадку, рівною попередній. Ця вимога викликана необхідністю запобігання відкладенню осаду.

.Труби різних діаметрів з’єднуються у колодязях, як правило, по шелигам і тільки в окремих випадках (наприклад, при виникненні підпору) по рівнях води.

 

 

 

У робочих кресленнях (рис. 4.2) профіль будується вказуючи позначки планування, матеріал труб, основ під труби (природний ґрунт, пісок, щебінь, ростверк, бетонна подушка та ін. кути поворотів, розрізи ґрунтів по свердловинам, координати точок, що прив’язані до будівельної координатної сітки. Замість номерів розрахункових точок вказуються номери наглядових колодязів.

На профілі показується розташування усіх підземних споруд, що перетинають трасу водопровідної мережі, та позначки їх залягання.

Глибина закладання водовідвідної мережі розраховується від поверхні ґрунту до лотка трубопроводу.

Мінімальну глибину закладання трубопроводу призначають, виходячи з:

- виключення промерзання труб;

- виключення руйнування труб під дією зовнішніх навантажень;

- забезпечення приєднання до трубопроводу внутрішньоквартальних мереж і бокових гілок;

- перетину з водопроводом і іншими підземними комунікаціями.

З усіх значень, отриманих за різними формулами, обираємо найбільше.

Найбільшу глибину закладання труб при будівництві мереж відкритим способом з практичних міркувань приймають: для сухих ґрунтів не більше 7…8, для водонасичених (пливуни) – не більше 5, скельних – 4…5м.

 

 

 

 

 

 

 

                                               (4.19)

де h_пром – глибина промерзання ґрунту, м (для прийнятого району будівництва – 1,2м);

а – величина зменшення глибини закладання через плюсову температуру побутових стічних вод, а = 0,3 ÷ 9,5м;

d – діаметр внутрішньоквартальної мережі, м;

δ – товщина стінок труб, м.

Мінімальна глибина закладання внутрішньоквартальної мережі (по лотку) за умови неруйнування під дією механічних навантажень:

                                                                                   (4.20)

 

де       h_мех – мінімальна відстань від поверхні землі до верху труби за умови неруйнування під дією механічних навантажень дорівнює 0,7м.

При приєднанні внутрішньо квартальної мережі до вуличної мінімальна глибина закладання лотка в диктуючій точці повинна бути не менше:

                          H_min = h_min + ∑i_minl – (z_н - z_k) + ∆d                     (4.21)

 

де       h_min – мінімальне заглиблення першого (найбільш віддаленого) колодязя внутрішньо квартальної мережі;

i_min – похил труб внутрішньоквартальної мережі(дорівнює 0,007…0,008 при діаметрі 150…200мм);

∑l – довжина від найбільш віддаленого колодязя внутрішньоквартальної мережі до першого колодязя на вуличній (приймається залежно від трасування внутрішньоквартальної мережі), м;

z_н, z_k – позначки поверхні землі на початку і в кінці внутрішньоквартальної мережі, м;

∆d – перепад між діаметрами внутрішньоквартальної мережі, м.

Крім того, необхідно враховувати наявність інших підземних інженерних мереж, особливо водопроводу.

Найбільшу глибину закладання труб при будівництві мереж відкритим способом з практичних міркувань приймають: для сухих ґрунтів не більше 7…8, для водонасичених (пливуни) – не більше 5, скельних – 4…5м.

7.Послідовність проектування дощової мережі:

1. Вивчення кліматичних даних об’єкта

2. Вибір схеми відведення дощового стоку

3. Виконання трасування мережі. Призначення розрахункових ділянок.

4. Визначення розрахункових площ водозбору та коеф. покриття z

5. Визначення місця розташування першого дощоприймача

6. Складання поздовжніх профілів поверхні землі, гідравлічний розрахунок, що ув’язаний з профілями

7. Проектування окремих споруд та деталей

 

Для розрахунку водовідвідних мереж та очисних споруд необхідні дані про витрату дощових вод та їх концентрацію. При цьому основне значення мають рідкі опади - їх об'єм значний і складає до 60% від загальної кількості опадів, і вони потребують швидкого відведення.

Трасу для водостоку обирають за найкоротшим шляхом.

           Для труб дощової мережі приймається повне розрахункове заповнення.

 

 

 

 

 

 

8.Визначення розрахункової витрати дощових вод на розрахунковій ділянці дощової мережі.

Метод граничних інтенсивностей полягає в тому, що тривалість дощу приймається рівною часу, який необхідний для добігання дощової води від найвіддаленішої точки басейну до розрахункового перерізу дощової мережі.

Витрати дощових вод за цим методом слід визначати за формулою:

  (7.4)

де Ψ коефіцієнт стоку;

А, n – параметри, які залежать від кліматичних умов і періоду одноразового перевищення розрахункової інтенсивності дощу;

t – час добігання дощової води до розрахункового перерізу, хв.;

F – площа водозабору, га.

 

 

Рис. 7.3. Схема дощової каналізації

 

Коефіцієнт стоку – це відношення витрати, що потрапила в дощову мережу до витрати, яка випала у вигляді дощу (ψ) і обчислюється за формулою.

        (7.5)

де Z_mid – коефіцієнт поверхні;

q^0,2 – інтенсивність дощу;

t – тривалість дощу.

Таким чином, з урахуванням (7.5) витрата дощових вод в розрахунковому перерізі буде

            (7.6)

Середньозважене значення коефіцієнту поверхні, який характеризує поверхню басейну стоку і визначається за залежністю.

     (7.7)

β –коефіцієнт, який враховує заповнення вільної місткості мережі в момент виникнення напірного режиму і залежить від п.

п

≤0,4

0,5

0,6

≥0,7

β

0,8

0,75

0,7

0,65

А – при відсутності даних метеорологічних досліджень розраховують за формулою:         (7.8)

q₂₀ – інтенсивність дощу тривалістю 20хв. при Р=1рік; (Р – період повторюваності дощу);

m_r – середня кількість дощів за рік;

γ – показник ступеня (якщо γ =1,54, тоді m_r =110, якщо 1,58 – то m_r =60);

Р – період одноразового перевищення розрахункової інтенсивності дощу в рік. Р = 1 рік.

 

 

 

 

 

 

 

Якщо q₂₀ не зазначено в [1], тоді ця величина визначається за формулою:

        (7.9)

Н – середньорічна кількість атмосферних опадів за період в 20 років;

d_в – дефіцит вологості середньозважений за даними метеослужби за 10 років.

Рис. 7.4. Схема начальної ділянки дощової мережі.

 

           (7.10)

t – час добігання до розрахункового створу;

t_соn – час концентрації стоку і приймається 5 – 10 хвилин, при відсутності внутрішньоквартальної дощової мережі, коли внутрішньоквартальна дощова мереж є тоді приймаємо 3 – 5 хвилин;

t_саn – час пробігання води по каналу (до першого водоприймача);

, хв.t_Р – час руху води по трубопроводу: .

Дощоприймачі встановлюють в місцях де ширина потоку може досягати двох метрів. При гідравлічному розрахунку дощових мереж приймають  в додатках 7 і 8 наведені данні для розрахунку дощових мереж