Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности для бытовых стоков от промышленных предприятий

Цех	Норма водоотведения, л/смену на 1 человека	Коэффициент часовой неравномерности
С тепловыделением более 84кДж на 1 м^3/ч (горячий цех) С тепловыделением менее 84 кДж на 1 м^3/ч (холодный цех)		2,5

 

Рассчитываю расходы душевых сточных вод от промышленного предприятия:

- среднесуточный Q^душ_сут = (40N₅ + 60N₆)/1000, м³/сут, (4.12)

- часовой после каждой смены Q^душ_час = (40N₇ + 60N₈)/1000, м³/ч, (4.13)

- секундный q^душ_сек = (40N₇ + 60N₈)/45 * 60, л/с, (4.14)

где N₅, N₆ – соответственно число пользующихся душем в сутки с нормой водоотведения на 1 человека в холодных цехах 40 л и 60 л в горячих цехах;

N₇, N₈ – соответственно число пользующихся душем в смену с максимальным водоотведением в холодных и горячих цехах.

Q^душ_сут = (40 * 76,8 + 60 * 104,5)/1000 = 9,34 м³/сут,

Q^душ_час = (40 * 48 + 60 * 66,5)/1000 = 5,91 м³/ч,

q^душ_сек = (40 * 48 + 60 * 66,5)/45 * 60 = 2,19 л/с.

Заполняем форму 4.

При правильном заполнении формы 4, вычисленное по формуле (4.11) значение секундного расхода бытовых стоков должно равняться сумме наибольших расходов из 7-го столбца;

q^быт_max = 0,43 л/с и (0,16 + 0,27) = 0,43 л/с.

А значение секундного расхода душевых стоков (4.14) – сумме наибольших расходов из последнего столбца;

q^душ_сек = 2,19 л/с и (0,71 + 1,48) = 2,19 л/с.

Форма 4

Смена	Число работающих	Бытовые сточные воды	Число пользующих- ся душем	Душевые сточные воды
№	Продолжитель- ность, ч	Норма Водоотведения, л	Расход воды В смену, м^3	Коэффициент неравномерности	Секундный Расход, л/с	Норма водоотведения, л	Расход воды в смену, м^3	Коэффициент неравномерности	Секундный Расход, л/с
	Холодные цеха
				1,5 0,45 0,45		0,16 0,05 0,05	14,4 14,4		1,92 0,58 0,58		0,71 0,21 0,21
Горячие цеха
				3,15 0,9 0,9	2,5 2,5 2,5	0,27 0,08 0,08	66,5		3,99 1,14 1,14		1,48 0,42 0,42

 

Определяю расчетный расход от промышленного предприятия:

q_n = q_пром + q^быт_max + q^душ_сек, л/с,

q_n = 50,3 + 0,43 + 2,19 = 52,92 л/с.

 

Расчет расходов на участках.

Водоотводящую сеть разбиваю на расчетные участки, каждому узлу (колодцу) сети присваиваю номер. Затем заполняю столбцы 1-4 формы 5.

Расход на каждом расчетном участке определяю по формуле:

q_cit = (q_n + q_бок + q_mp)K_gen.max + q_соср, л/с, (4.16)

где q_n – путевой расход, поступающих в расчетный участок от жилой застройки, расположенной по пути;

q_бок – боковой, поступающий от боковых присоединений

q_mp – транзитный, поступающий от вышерасположенных участков и равной по величине общему среднему расходу предыдущих участков;

q_соср – сосредоточенный расход от зданий общественного и коммунального назначения, а также промпредприятии, расположенных выше расчетного участка;

K_gen.max – общий максимальный коэффициент неравномерности.

Значение средних расходов (столбцы 5-7 формы 5) беру из ранее заполненной формы 1. Общий расход (столбец 8) равен сумме путевого, бокового и транзитного расходов на участке. Можно сделать проверку общий расход (из столбца 8) должен быть равен среднему расходу с площади (форма 1,столбец 3).

Для определения коэффициента неравномерности строю плавный график изменения значения коэффициента в зависимости от среднего расхода сточных вод. Точки для графика беру из табл. 4.5. При средних расходах менее 5 л/с расчетные расходы определяю согласно СНиП 2.04.01-85. Общий максимальный коэффициент неравномерности для участков с расходом менее 5 л/с будет равен 2,5.

Определенные по построенному графику значения общего максимального коэффициента неравномерности заношу в столбец 9 формы 5.

 

Таблица 4.5

Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых вод.

Средний расход сточных вод, л/с	Общий максимальный коэффициент неравномерности
	2,5
	2,1
	1,9
	1,7
	1,6
	1,55
	1,5
	1,47
5000 и более	1,44

 

Умножаю значения в столбцах 8 и 9, получаю расчетный расход с квартала. В столбцах 11 и 12 сосредоточенные расходы, которые можно отнести или к боковым (расходы, направляемые в начало участка) или к транзитным (расходы от вышерасположенных зданий). Сосредоточенные расходы можно тоже проверить, их сумма равна расчетным секундным расходам из формы 2.

В последнем столбце суммирую значения из столбцов 10,11,12.

 

 

График определения коэффициента неравномерности (он на миллиметровой бумаге). Этот лист убрать потом, он нужен для нумерации страниц.

 

 

Форма 5

№ -участка	Шифры площадей стока и номера участков сети	Средний расход, л/с	Общий максималь-ный коэффи-циент неравно-мерности	Расчетный расход, л/с
Путе-вой	Боко-вой	Транзит-ный	Путевой	Боковой	Транзит-ный	Общий	С кварта-лов	Сосредоточенный	Сум-марный
Боковой	Тран-зит-ный
1-2		-	-	3,96	-	-	3,96	2,5	9,9	0,26	-	10,16
2-3		-	1-2	4,13	-	3,96	8,09	2,16	17,47	2,23	0,26	19,96
3-4		-	2-3	3,17	-	8,09	11,26	2,05	23,08	0,33	2,49	25,9
4-5		-	3-4	3,49	-	11,26	14,75	1,94	28,62	1,4	2,82	32,84
6-7		-	-	0,80	-	-	0,80	2,5	2,0	-	-	2,0
7-8		-	6-7	3,58	-	0,80	4,38	2,5	10,95	0,37	-	11,32
8-9	-	-	7-8	-	-	4,38	4,38	2,5	10,95	-	0,37	11,32
9-14		8-9	-	1,33	4,38	-	5,71	2,42	13,82	-	0,37	14,19
12-13		-	-	1,96	-	-	1,96	2,5	4,9	-	-	4,9
13-14		-	12-13	0,90	-	1,96	2,86	2,5	7,15	-	-	7,15
14-15		9-14	13-14	1,44	5,71	2,86	10,01	2,1	21,02	-	0,37	21,39
10-15		-	-	3,05	-	-	3,05	2,5	7,63	0,33	-	7,96
15-16	-	10-15	14-15	-	3,05	10,01	13,06	2,0	26,12	-	0,7	26,82
11-16		-	-	1,13	-	-	1,13	2,5	2,83	-	-	2,83
16-21		15-16	11-16	0,81	13,06	1,13	15,0	1,96	29,4	-	0,7	30,1
21-26		-	16-21	4,01	-	15,0	19,01	1,90	36,12	-	0,7	36,82
20-25		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	2,23	-	8,21
28-25		-	-	2,44	-	-	2,44	2,5	6,1	0,26	-	6,36
25-26	-	28-25 20-25	-	-	2,44 2,39	-	4,83	2,5	12,08	-	2,49	14,57
26-27		25-26	21-26	2,60	4,83	19,01	26,44	1,6	42,3	0,33	3,19	45,82
5-27	-	4-5	-	-	14,75	-	14,75	1,96	28,91	-	4,22	33,13
27-34		5-27	26-27	2,67	14,75	26,44	43,86	1,71	75,0	-	7,74	82,74
30-29		-	-	2,44	-	-	2,44	2,5	6,1	1,28	-	7,38
29-34	-	30-29	-	-	2,44	-	2,44	2,5	6,1	-	1,28	7,38
33-34		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	-	-	5,98
34-35		33-34 29-34	27-34	3,92	2,39 2,44	43,86	52,61	1,68	88,38	0,37	9,02	97,77
35-36	-	34-35	-	-	52,61	-	52,61	1,68	88,38	-	9,39	97,77
36-37		-	35-36	3,92	-	52,61	56,53	1,66	93,84	7,78	9,39	111,01
37-38	-	36-37	-	-	56,53	-	56,53	1,66	93,84	52,92	17,17	163,93
38-40		-	37-38	2,87	-	56,53	59,4	1,62	96,23	0,26	70,09	166,58
19-18		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	-	-	5,98
18-24		19-18	-	2,44	2,39	-	4,83	2,5	12,08	0,40	-	12,48
24-23	-	18-24	-	-	4,83	-	4,83	2,5	12,08	-	0,40	12,48
17-22	23,17	-	-	3,12 2,57	-	-	5,69	2,42	13,77	8,11	-	21,88
22-23		-	17-22	2,78	-	5,69	8,47	2,19	18,55	1,4	8,11	28,06
23-31	13, 12	24-23	22-23	5,3 1,80	4,83	8,47	20,4	1,88	38,35	2,23	9,91	50,49
32-31		-	-	2,07	-	-	2,07	2,5	5,18	-	-	5,18
31-39	-	32-31 23-31	-	-	2,07 20,4	-	22,47	1,85	41,57	-	12,14	53,71
39-40	-	31-39	-	-	22,47	-	22,47	1,85	41,57	-	12,14	53,71
40-ГНС	-	39-40	38-40	-	22,47	59,4	81,87	1,62	132,63	-	82,49	215,12

Гидравлический расчет и высотное проектирование бытовой сети.

После того как я определил расчетные расходы, следующим этапом в проектировании водоотводящей сети является ее гидравлический расчет и высотное проектирование. Гидравлический расчет сети заключается в подборе диаметра и уклона трубопровода на участках таким образом, чтобы значения скорости и наполнения в трубопроводе соответствовали требованиям СНиП 2.04.03-85. Высотное проектирование сети состоит из расчетов, необходимых при построении профиля сети, а также для определения величины минимального заложения уличной сети. При расчете гидравлической сети пользуюсь таблицами Лукиных.

Требования к гидравлическому расчету и высотному

Проектированию бытовой сети.

При гидравлическом расчете пользуюсь следующими требованиями:

1. Весь расчетный расход участка поступает в его начало и не меняется по длине.

2.Движение в трубопроводе на расчетном участке является безнапорным и равномерным.

3.Наименьшие (минимальные) диаметры и уклоны самотечных сетей принимаются согласно СНиП 2.04.03-85 или табл. 5.1.

4. Допустимое расчетное наполнение в трубах при пропуске расчетного расхода не должно превышать нормативного и в соответствии с СНиП 2.04.03-85 приведено в табл. 5.2.

5. Скорости течения в трубах при данном расчетном расходе должны быть не меньше минимальных, которые приведены согласно СНиП 2.04.03-85 в табл.

5.2.

6. Максимально допустимая скорость течения для неметаллических труб – 4 м/с, а для металлических – 8 м/с.

 

Таблица 5.1

Минимальные диаметры и уклоны

Системы водоотведения	Внутриквартальная сеть	Уличная сеть
Мини-мальный диаметр, мм	Минимальный уклон	Мини- мальный диаметр, мм	Мини-мальный уклон
Полная раздельная и полураздельная с сетями: бытовой дождевой Общесплавная		0,008 (0,007) 0,007 (0,005) 0,007 (0,005)		0,007 (0,005) --- ---

Примечание: 1. В скобках указаны уклоны, которые допускается применять при обосновании. 2. В населенных пунктах с расходом до 300 м³/сут допускается применение труб диаметром 150 мм. 3. Для производственной канализации при соответствующем обосновании допускается применение труб диаметром менее 150 мм.

Таблица 5.2

Максимальные наполнения и минимальные скорости

Диаметр, мм	Максимальные степени наполнения	Минимальные
Скорости, м/с	уклоны
200-250 300-350 450-500 600-700 800-900 1000-1100 1200-1300 1400-1750 ≥ 2000	0,6 0,7 0,7 0,75 0,75 0,75 0,8 0,8 0,8 0,8	0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,0 1,15 1,15 1,3 1,3	0,0046 0,0033 0,0021 0,002 0,0019 0,0013 0,0013 0,001 0,001 0,0009

7. Скорость движения на участке должна быть не менее скорости на предыдущем участке или наибольшей скорости в боковых присоединениях. Только для участков, переходящих от крутого рельефа к спокойному, допускается убывание скорости.

8. Трубопроводы одинакового диаметра соединяют (сопрягают) «по уровню воды», а разных «по шелыгам».

9. Диаметры труб от участка к участку должны возрастать, исключения допускаются при резком увеличении уклона местности.

10. Минимальную глубину заложения следует принимать как наибольшую из двух величин: h¹ = h_пр – a, м,

h² = 0,7 + D, м,

где h_пр – нормативная глубина промерзания грунта для данного района, принимается по СНиП 2.01.01-82, м;

а – параметр, принимаемый для труб диаметром до 500 мм – 0,3 м, для труб большего диаметра – 0,5 м;

D – диаметр трубы, м.

Нормативная глубина промерзания Республики Мордовии 2,0 м.

h¹ = 2,0 – 0,3 = 1,7;

h² = 0,7 + 0,2 = 0,9;

Минимальная глубина заложения для данного района 1,7 м.

11. Максимальную глубину заложения рекомендуется принимать равной: в скальных грунтах – 4…5 м, мокрых плывунных – 5…6 м, сухих нескальных – 7…8 м.

Среднюю глубину залегания грунтовых вод принимаем равной 4,4 м.

12. Участки с расходами, меньшими 9 – 10 л/с, рекомендуется принимать «нерасчетными», при этом диаметр и уклон трубы равен минимальному, скорость и наполнение – не рассчитываются.

13. Для труб диаметром более 500 мм рекомендуется учитывать местные сопротивления на поворотах, слияниях и перепадах.

Расчет бытовой сети

В таблицу по форме 6 я заношу результаты расчета каждого самотечного участка. Сначала заполняю столбцы с исходными данными – столбцы 1, 2, 3, 10 и 11(расходы – из последнего столбца формы 5, длины и отметки земли – по генплану города). Затем производим гидравлический расчет последовательно каждого участка в следующем порядке:

 

Таблица 5.3

№ участка	Длина, м	Отметки земли, м
в начале	в конце
1-2	10,16
2-3	19,96
3-4	25,9
4-5	32,84
6-7	2,0		162,5
7-8	11,32	162,5
8-9	11,32
9-14	14,19
12-13	4,9	162,5
13-14	7,15
14-15	21,39		161,8
10-15	7,96		161,8
15-16	26,82	161,8	160,2
11-16	2,83	160,3	160,2
16-21	30,1	160,2
21-26	36,82
20-25	8,21	163,5	162,5
28-25	6,36		162,5
25-26	14,57	162,5
26-27	45,82
27-34	82,74
30-29	7,38	162,7
29-34	7,38
33-34	5,98	162,5
34-35	97,77
35-36	97,77
36-37	111,01
37-38	163,93
38-40	166,58
19-18	5,98	163,5	163,3
18-24	12,48	163,3
24-23	12,48		162,4
17-22	21,88	162,5	162,5
22-23	28,06	162,5	162,4
23-31	50,49	162,4	161,4
32-31	5,18	162,3	161,4
31-39	53,71	161,4	160,5
39-40	53,71	160,5
40-ГНС	215,12

 

1. Если участок – верховой, то глубину заложения трубопровода в начале участка h₁ принимаю равной минимальной h_min, причем ориентировочный диаметр принимаю равным минимальному для принятого вида сети и системы водоотведения (табл. 5.1). Если участок имеет примыкающие к нему вышерасположенные участки, то начальную глубину ориентировочно принимаю равной наибольшей глубине заложения в конце этих участков.

2. Рассчитываю ориентировочный уклон трубопровода:

i_o = (h_min – h₁ + z₁ – z₂)/l, (5.1)

где z₁ и z₂ – отметки поверхности земли в начале и конце участка;

l – длина участка.

В результате может получиться и отрицательное значение уклона.

3. Подбираю трубопровод с необходимым диаметром D, наполнением h/D, скоростью течения v и уклоном i по известному расчетному расходу. Трубы подбираю по таблицам Лукиных А.А. Подбор начинаю с минимального диаметра, постепенно переходя к большим. Уклон должен быть не менее ориентировочного i₀ (и, если диаметр трубы равен минимальному, не менее минимального уклона – табл. 5.1). Наполнение должно быть не больше допустимого (табл. 5.2). Скорость должна быть, во-первых, не менее минимальной (табл. 5.2), во-вторых, не меньше наибольшей скорости на примыкающих участках.

Если расход на участке менее 9-10 л/с, то участок можно считать нерасчетным: диаметр и уклон принимаю минимальными, а наполнение и скорость – не подбираю. Заполняю столбцы 4, 5, 6, 7, 8 и 9.

Падение рассчитываю по формуле: ∆h=i·l, м

где, i – уклон,

l – длина участка, м.

Наполнение в метрах равно произведению наполнения в долях на диаметр.

4. Из всех примыкающих к началу участков выбираю участок с наибольшей глубиной заложения, который и будет сопряженным. Затем принимаю тип сопряжения (в зависимости от диаметра труб на текущем и сопряженном участках). Затем рассчитываю глубины заложения и отметки в начале участка, при этом возможны следующие случаи:

а) Если сопряжение – «по воде», то отметка воды в начале участка равна отметке воды в конце сопряженного участка, т.е. значения из столбца 13 переписываю в столбец 12. Затем вычисляю отметки дна в начале участка, которая равна, отметка земли в начале участка минус глубина заложения в начале участка и записываю результат в столбец 14.

б) Если сопряжение – «по шелыгам», то вычисляю отметка дна в начале участка: z_д.нач.=z_д.сопр.+D_{тр.сопр.}- D_тр.тек.

где, z_д.сопр.- отметка дна в конце сопряженного участка, м.

D_{тр.сопр.} – диаметр трубы на сопряженном участке, м.

D_тр.тек. – диматр трубы на текущем участке, м.

Эту величину записываю в столбец 14. Затем вычисляю отметку воды в начале участка, которая равна сумме отметки дна в начале участка z_д.нач. и глубины заложения в начале участка и записываю в столбец 12.

в) Если участок не имеет сопряжения (т.е. верховой или после насосной станции), то отметка дна в начале участка равна разнице отметки поверхности земли в начале участка и глубины заложения в начале участка. Отметку воды в начале участка определяю аналогично предыдущему случаю, или, если участок – нерасчетный, принимаю равной отметке дна, а в столбцах 12 и 13 ставлю прочерки.

В первых двух случаях глубину заложения в начале участка определяю по формуле: h₁=z₁- z_1д.

5. Рассчитываю глубину заложения и отметки в конце участка:

- отметка дна равна разнице отметки дна в начале участка и падения,

- отметка воды равна сумме отметки дна в конце участка и наполнения в метрах или разнице отметки дна в начале участка и падения,

- глубина заложения равна разнице отметок поверхности воды и дна в конце участка.

Если глубина заложения окажется больше максимальной глубины для заданного вида грунта (в моем случае максимальная глубина 4,0 м.), то в начале текущего участка ставлю районную или местную насосную станцию, глубину в начале участка принимаю равной минимальной, и расчет повторяю, начиная с пункта 3 (скорости на примыкающих участках при этом не учитываю).

Заполняю столбцы 13, 15 и 17. В столбце 18 можно записываю тип сопряжения, сопряженный участок, наличие насосных станций и т.д.

Гидравлический расчет самотечной канализационной сети представляю в форму 6.

По результатам гидравлического расчета водоотводящей сети строю продольный профиль главного коллектора одного из бассейнов водоотведения. Под построением продольного профиля главного коллектора понимается вычерчивание его трассы на разрезе местности по участкам до ГНС. Продольный профиль главного коллектора представляю в графической части. Я принимаю керамические трубы, так как грунтовые воды агрессивны к бетону.

 

 

№ учас-тка	Рас- ход, л/с	Дли- на, м	Ук-лон	Па-де- ние, м	Диа- метр, мм	Ско- рость, м/с	Наполне- ние	Отметки, м	Глубина	При-ме- ча- ние
земля	вода	дно
доли	м	в нача- ле	в кон- це	в на- чале	в кон- це	в нача- ле	в кон- це	в на- чале	в конце
1-2	10,16		0,005	1,3		0,68	0,49	0,10			158,4	157,1	158,3		1,7
2-3	19,96		0,004	1,32		0,74	0,55	0,14			157,09	155,77	156,95	155,63	3,05	4,37	Н.С.
3-4	25,9		0,003	0,39		0,73	0,50	0,15			158,45	158,06	158,3	157,91	1,7	2,09
4-5	32,84		0,003	0,93		0,78	0,58	0,17			158,08	157,15	157,91	156,98	2,09	3,02
6-7	2,0		0,007	1,05		-	-	-		162,5	-	-	161,3	160,25	1,7	2,25
7-8	11,32		0,005	1,45		0,70	0,52	0,10	162,5		162,6	158,9	160,25	158,80	2,25	3,2
8-9	11,32		0,005	0,55		0,70	0,52	0,10			158,9	158,35	158,8	158,25	3,2	3,75	Н.С.
9-14	14,19		0,005	1,4		0,74	0,60	0,12			160,42	159,02	160,30	158,9	1,7	4,1	Н.С.
12-13	4,9		0,007	1,89		-	-	-	162,5		-	-	160,8	158,91	1,7	4,09	Н.С.
13-14	7,15		0,007	0,84		-	-	-			-	-	161,3	160,46	1,7	2,54
14-15	21,39		0,004	1,12		0,75	0,57	0,14		161,8	161,44	160,32	161,3	160,18	1,7	1,62
10-15	7,96		0,007	1,96		-	-	-		161,8	-	-	160,3	158,34	1,7	3,46
15-16	26,82		0,003	0,24		0,75	0,52	0,16	161,8	160,2	158,4	158,16	158,24		3,56	2,2
11-16	2,83		0,007	1,82		-	-	-	160,3	160,2	-	-	158,6	156,78	1,7	3,42
16-21	30,1		0,003	0,45		0,76	0,55	0,17	160,2		156,85	156,4	156,68	156,23	3,52	3,77
21-26	36,82		0,003	1,65		0,76	0,51	0,18			156,36	154,71	156,18	154,53	3,82	5,47	Н.С.
20-25	8,21		0,007	2,52		-	-	-	163,5	162,5	-	-	160,8	158,28	1,7	4,22	Н.С.
28-25	6,36		0,007	2,59		-	-	-		162,5	-	-	161,3	158,71	1,7	3,79
25-26	14,57		0,004	1,16		0,69	0,46	0,12	162,5		160,92	159,76	160,8	159,64	1,7	0,36
26-27	45,82		0,003	1,08		0,79	0,58	0,20			159,74	158,66	159,54	158,46	0,46	1,54
27-34	82,74		0,002	0,76		0,84	0,60	0,27			158,63	157,87	158,36	157,6	1,64	2,4
30-29	7,38		0,007	2,87		-	-	-	162,7		-	-		158,13	1,7	4,87	Н.С.
29-34	7,38		0,007	1,75		-	-	-			-	-	161,3	159,55	1,7	0,45
33-34	5,98		0,007	2,59		-	-	-	162,5		-	-	160,8	158,21	1,7	1,79
34-35	97,77		0,002	0,86		0,87	0,67	0,30			157,9	157,04	157,6	156,74	2,4	3,26
35-36	97,77		0,002	0,5		0,87	0,67	0,30			157,04	156,54	156,74	156,24	3,26	3,76
36-37	111,01		0,002	0,42		0,87	0,63	0,32			156,51	156,09	156,19	155,77	3,81	4,23	Н.С.
37-38	163,93		0,002	0,42		0,91	0,71	0,39			158,69	158,27	158,3	157,88	1,7	2,12
38-40	166,58		0,002	0,46		0,91	0,72	0,40			158,28	157,82	157,88	157,42	2,12	2,58
19-18	5,98		0,007	2,94		-	-	-	163,5	163,3	-	-	161,8	158,86	1,7	4,44	Н.С.
18-24	12,48		0,005	1,3		0,71	0,55	0,11	163,3		161,71	160,41	161,6	160,3	1,7	2,7
24-23	12,48		0,005	0,9		0,71	0,55	0,11		162,4	160,41	159,51	160,3	159,4	2,7
17-22	21,88		0,004	0,48		0,75	0,58	0,15	162,5	162,5	160,95	160,47	160,8	160,32	1,7	2,18
22-23	28,06		0,003	0,69		0,75	0,53	0,16	162,5	162,4	160,43	159,74	160,27	159,58	2,23	2,82
23-31	50,49		0,003	0,9		0,82	0,62	0,22	162,4	161,4	159,65	158,75	159,43	158,53	2,97	2,87
32-31	5,18		0,007	2,17		-	-	-	162,3	161,4	-	-	160,6	158,43	1,7	2,97
31-39	53,71		0,003	0,9		0,83	0,65	0,23	161,4	160,5	158,61	157,71	158,38	157,48	3,02	3,02
39-40	53,71		0,003	0,36		0,83	0,65	0,23	160,5		157,71	157,35	157,48	157,12	3,02	2,88
40-гнс	215,12		0,002	0,1		0,91	0,60	0,42			157,19	157,09	156,77	156,67	3,23	3,33

 

 

Сюда вставить поперечный профиль реки, который на миллиметровке

Расчет дюкера.

При гидравлическом расчете и проектировании дюкера следует соблюдать следующие условия:

- количество рабочих линий – не менее двух;

- диаметр труб из стали – не менее 150 мм.;

- трасса дюкера должна быть перпендикулярна фарватеру;

- боковые ветви должны иметь угол наклона к горизонту α – не более 20º;

- глубина укладки подводной части дюкера h – не менее 0,5 м, а в пределах фарватера – не менее 1 м.;

- расстояние между дюкерными линиями в свету b, должно быть 0,7 – 1,5 м.;

- скорость в трубах должна быть, во-первых, не менее 1 м/с, во-вторых, не менее скорости в подводящем коллекторе (V_д.≥ V_к.);

- за отметку воды во входной камере принимается отметка воды в самом глубоком коллекторе, подходящем к дюкеру;

- отметка воды в выходной камере ниже отметки воды во входной камере на сумму потерь напора в дюкере, т.е. z_вых.= z_вх.- ∆h.

Порядок проектирования и гидравлического расчета дюкера:

1. На миллиметровой бумаге строю профиль реки в месте прокладки дюкера в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах. Намечаю ветви дюкера и определяю его длина L.

2. Расчетный расход в дюкере определяю аналогично расходам на расчетных участках (т.е. беру из формы 5).

3. Принимаю расчетную скорость в дюкере V_д. и количество рабочих линий.

4. По таблицам Шевелева подбираю диаметр труб по скорости и расходу в одной трубе, равному расчетному расходу, поделенному на количество рабочих линий; нахожу потери напора в трубах на единицу длины.

5. Рассчитываю потери напора в дюкере, как сумму:

где - коэффициент местного сопротивления на входе =0,563;

- скорость на выходе из дюкера, м/с;

- сумма потерь напора на всех поворотах в дюкере;

- угол поворота, град.;

- коэффициент местного сопротивления в колене поворота (табл. 6.1)

Таблица 6.1

Коэффициенты местного сопротивления в колене (при диаметре до 400 мм.)

Угол поворота
10º	0,126
30º	0,138
45º	0,136
90º	0,162

 

6. Проверяю возможность пропуска всего расчетного расхода по одной линии при аварийном режиме работы дюкера: при ранее заданном диаметре находят скорость и потери напора в дюкере ∆h_авар.

7. Должно соблюдаться неравенство: h₁ ≥ ∆h_авар. - ∆h,

где, h₁ – расстояние от поверхности земли до воды во входной камере

Если это соотношение не соблюдается, то увеличивают диаметр линий до тех пор, пока условие не будет выполнено. Находят скорость течения при этом диаметре и нормальном режиме работы дюкера. Если скорость будет меньше 1 м/с, то одну из линий принимают как резервную.

8. Рассчитывается отметка воды в выходной камере дюкера.

В нашем случае дюкер длиной 83 м. с расчетным расходом 33,13 л/с. К дюкеру подходит один коллектор (4-5) диаметром 300 мм., и скоростью течения 0,78 м/с., скорость в трубопроводе за дюкером –0,84 м/с. Дюкер имеет в нижней и в восходящей ветвях по два отвода с углом - 10º. Уровень воды во входной камере –157,15 м., расстояние от поверхности земли до воды – 2,85 м.

Принимаем 2 рабочих линии дюкера. Пользуясь таблицей Шевелева, принимаем при расходе 16,565 л/с стальные трубы диаметром 150 мм., скорость воды 0,84 м/с, потери напора на 1 м. – 0,0088 м.

Рассчитываем потери напора:

- по длине: ∆h₁ =0,0088*83=0,7304 м.

- на входе: ∆h₂ =0,563*(0,84)²/19,61=0,020 м.

- на выходе: ∆h₃ =(0,84 -0,84)²/19,61=0 м.

- на 4-ех поворотах: ∆h₄=4*(10/90)*0,126*(0,84)²/19,61=0,002 м.

- общие: ∆h=0,7304 +0,020 +0 +0,002 =0,7524 м.

Проверяем работу дюкера при аварийном режиме: при расходе 33,13 л/с и диаметре труб 150 мм. Находим скорость – 1,68 м/с и единичные потери напора – 0,033. Пересчитываем потери напора:

- по длине: ∆h₁ =0,033*83=2,739 м.

- на входе: ∆h₂ =0,563*(1,68)²/19,61=0,081 м.

- на выходе: ∆h₃ =(0,84-1,68)²/19,61=0,036 м.

- на 4-ех поворотах: ∆h₄=4*(10/90)*0,126*(1,68)²/19,61=0,008 м.

- общие: ∆h_авар.= 2,739 +0,081 +0,036 +0,008 =2,864 м.

Проверяем условие: 2,85 ≥ (2,864-0,7524 =2,1116 м). Условие выполняется. Проверяю трубопровод на пропуск расхода при нормальном режиме работы: при расходе 33,13 м/с и диаметре 150 мм. скорость составит 1,68 м/с. Так как получившаяся скорость больше 1 м/с, то обе линии принимаю как рабочие.

Рассчитываем отметку воды на выходе из дюкера:

z_вых.= z_вх.- ∆h= 157,15 - 2,864=154,29 м.

 

Заключение.

Выполняя курсовой проект, рассчитали по исходным данным водоотводящую сеть города, которая представлена в расчетно-пояснительной записке и по расчетам сделали графическую часть.

В данном курсовом проекте была спроектирована водоотводящая сеть населенного пункта в республике Мордовии с общей численностью населения 35351 чел.

Выбрали для данного региона полураздельную систему водоотведения, так как расход воды 95 % обеспеченности 2,21 м³/с, что меньше 5 м³/с. Также выбрали для данного населенного пункта централизованную схему водоотведения, так как численность населения меньше 500 тыс. чел. и пересеченную схему, потому что прокладка главного коллектора предусматривается по пониженной грани территории объекта, вдоль водного протока.