Основы гидравлического расчета канализационной сети.

Канализационную сеть обычно устраивают самотечной, безнапорной и проектируют на неполное заполнение. Целью гидравлического расчета является подбор диаметров труб, уклонов сети и определения отметок лотков и глубины заложения труб. Особенностью канализационной сети является:

■ загрязненность сточных вод мелкими и крупными фракциями, способными образовы­вать пробки;

■ самотечность канализационной сети, требующей открытой поверхности потока и укло­нов, обеспечивающих незаиливающиеся скорости стока.

При малых расходах и скорости потока возможно отложение загрязнений и образование пробок. Увеличив скорость потока, можно создать безаварийный режим работы системы. Этого можно добиться увеличив уклон сети и насосных станций, что, в свою очередь, приведет к увели­чению заглубления, удорожанию строительной стоимости сети и насосных станций, а также к рос­ту затрат на электроэнергию для подъема сточных вод для очистки.

Исследования условий протекания сточных вод позволили определить критические пара­метры, соблюдение которых обеспечивает безаварийную работу сети. Определяющим параметром является диаметр канализационных труб. Для каждого диаметра труб установлены минимально допустимые уклоны и скорости протекания сточных вод, а также максимально допустимое напол­нение труб. Под уклоном понимают отношение высоты наклона трубы h на участке к длине этого участка.

Скорость потока жидкости определяют как отношение расхода жидкости Q (м³ /с) к площа­ди поперечного сечения потока F (м² ).

Минимально допустимая скорость потока сточных вод принимается в зависимости от дна-метра труб на участке:

при диаметре 150...200 мм V = 0,7 м/с; при диаметре 300.. .400 мм V = 0,8 м/с; при диаметре 900... 1200 мм V = 1,15 м/с.

Под наполнением труб понимают отношение высоты слоя жидкости h_ж (м) к диаметру трубы D (м)

H = h_ж

D

Неполное наполнение канализационных труб:

- обеспечивает вентиляцию и удаление из них метана;

- служит как бы резервной емкостью на случай увеличения сброса сточных вод;

- обеспечивает максимально возможную (при Н = 0,7...0,8) скорость самотечного потока жидкости.

Гидравлический расчет сети ведут на максимальный секундный расход, определению которо­го предшествует нахождение модуля стока или удельного среднего притока сточных вод с едини­цы поверхности города (квартала).

Сложность гидравлического расчета канализационной сети заключается в возможности воз­никновения множества технически допустимых вариантов сети, число которых может превысить даже возможности современных ЭВМ. Поэтому к расчету канализационной сети подходят с из­вестным упрощением.

Например, исходят из принципа удержания наименьшего возможного заглубления. В этом случае рекомендуется следующая последовательность расчетов:

- зная расчетные расходы, выбирают максимальные диаметры, позволяющие выдержать со­ответствующие уклоны, скорость и наполнение;

- если скорость не удовлетворяет критическим значениям, увеличивают уклон, но не более чем на 0,01%; если расход слишком велик для максимально допустимого уклона при задан­ном диаметре, увеличивают диаметр на одну ступень;

- если наполнение труб недопустимо велико, то увеличивают их диаметр на одну ступень.

По величине расчетного расхода назначают диаметр и уклон трубопроводов так, чтобы напол­нение и скорость жидкости соответствовали требованиям пара. Затем определяют глубины сети в начале и конце каждого расчетного участка.

На практике гидравлический расчет канализационный сетей выполняется с помощью рас­четных таблиц или ЭВМ, Исходя из условий эксплуатации, минимальные диаметры трубопрово­дов канализации принимают 150 мм для внутриквартальных и 200м для уличных сетей, а для до­ждевой и общесплавной канализации - соответственно 200 и 250 мм. По результатам гидравличе­ского расчета строят продольные профили сети. Глубину заложения уличной канализационной сети допускается принимать меньше глубины промерзания на 0,3 м при диаметрах до 500 мм и на 0,5 при больших диаметрах.