Водоотводящие сети населённого пункта

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

КАФЕДРА «ЭКОЛОГИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ВОДООТВЕДЕНИЕ»

НА ТЕМУ

«ВОДООТВОДЯЩИЕ СЕТИ НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА»

Выполнил

Ковалёв Д.А.

Введение

Канализацией называется комплекс приборов, сетей и сооружений, предназначенных для организованного приема и удаления сточных вод за пределы населенных пунктов, а также для очистки и обеззараживания и перед сбросом в водоем.

Объектами канализации являются:

населенные пункты - жилые здания и здания общественного и производственного назначения;

на промышленных площадках - здания производственного и служебного назначения, оборудованные внутренним водопроводом, а также территория промышленной площадки, на которой выпадают атмосферные осадки.

Канализация может быть внутренняя и наружная.

Внутренняя канализация - система водопроводов, находящаяся внутри отдельного здания.

Наружная канализация состоит из дворовой, внутриквартальной, уличной, заводской канализационных сетей, а также насосной станции для перекачки сточных вод и очистных сооружений.

Сточными называются воды, использованные в быту, на промышленных предприятиях и загрязненные при использовании, а также воды, стекающие с территории населенных мест и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков.

Сточные воды можно классифицировать на следующие:

1.       бытовые (хозяйственно-фекальные);

2.       производственные (промышленные);

.         дождевые или атмосферные.

Характер загрязнения сточных вод указанных выше категорий весьма различен, различна и концентрация их загрязнений. Под концентрацией загрязнений понимают массовое количество тех или иных загрязнений в единице объема сточной жидкости. Концентрацию загрязнения в сточной жидкости выражают обычно в мг/л или г/м³.

1. Природно-климатическая характеристика района

Город Брянск находится в западной части Российской федерации и относится к климатическому району II в.

Согласно СНиП 23 - 01 - 99 средние температуры наружного воздуха по месяцам:

Январь - минус 4,4 ^оС;

Февраль - минус 3,6 ^оС;

Март - 0,6 ^оС;

Апрель - 7,3 ^оС;

Май - 14,2 ^оС;

Июнь - 17,0 ^оС;

Июль - 18,8 ^оС;

Август - 17,6 ^оС;

Сентябрь 13,4 ^оС;

Октябрь - 7,7 ^оС;

Ноябрь - 2,4 ^оС;

Декабрь - минус 2,2 ^оС;

Среднегодовая температура для данного района составляет 7,4 ^оС, абсолютная минимальная - минус 36 ^оС, абсолютная максимальная - 37 ^оС, средняя температура наиболее жаркого месяца 24,6 ^оС, средняя температура наиболее холодного периода года - минус 8 ^оС. Температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98 - минус 29 ^оС. Температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 - минус 25 ^оС. Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98- минус 23 ^оС. Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92- минус 20 ^оС. Средняя относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца - 82%, наиболее жаркого - 55%.

Количество осадков выпадающих на данной территории за год составляет 661 мм, жидких и смешанных за год - 602 мм. Суточный максимум осадков равен 69 мм.

канализационный сеть сточный вода

2. Выбор системы водоотведения

В зависимости от условий поступления сточных вод в сеть и транспортирования по ней вод различных категорий применяют раздельную, неполную раздельную, общесплавную, полураздельную и комбинированную системы канализации.

Если в одну канализационную сеть поступают сточные воды всех трех категорий (бытовые, производственные и атмосферные), то такая система называется общесплавной. Если же все перечисленные воды отводят по самостоятельным сетям или устраивают две сети (бытовую и производственно-дождевую либо производственно-бытовую и дождевую), то система носит название раздельной. Раздельные системы, в свою очередь, подразделяются на полные и неполные. Если одновременно строят все указанные сети, то система называется полной раздельной; если строят одну из них - сеть бытовых вод, а атмосферные воды неорганизованно поступают в водоем, то система называется неполной раздельной.

При полураздельной системе обязательно строят две сети: одну - для отведения бытовых и производственных вод, другую - для атмосферных. В местах пересечения этих сетей устраивают разделительные камеры.

Комбинированная система водоотведения представляет собой сочетание общесплавной и раздельной систем. Это обусловлено тем, что с ростом города в общесплавную систему сбрасывают бытовые и производственные воды новых районов города, и ливневые воды переправляют в ближайшие водоёмы. При такой системе часть районов города имеет общесплавную систему, а другая часть (новые районы) - раздельную.

Выбор системы водоотведения производится с учетом всех местных условий, определяющих выгодность её применения в санитарном и экологическом отношениях.

В данном курсовом проекте мы будем проектировать полную раздельную систему водоотведения.

3. Выбор схемы водоотведения

Схема канализации зависит от принятой системы канализации и является конкретным технически и экономически обоснованным решением по выбору и размещению комплекса инженерных сооружений для приема, транспортирования, очистки сточных вод и выпуска их в водоемы или для последующего использования в каких-либо целях.

Уличной сетью называют разветвленную систему канализационных трубопроводов, принимающих сточные воды от дворовых и внутри-квартальных сетей и предназначенных для транспортирования сточных вод в пределах населенного пункта.

В соответствии с рельефом местности всю канализуемую территорию делят на бассейны канализования. Бассейном канализования называют часть территории, с которой отводятся сточные воды.

Различают следующие основные схемы водоотведения:

перпендикулярная схема;

пересеченная схема;

веерная или параллельная схема;

зонная или полная схема;

раздельная схема.

1. Перпендикулярная схема - схема, когда коллекторы отдельных бассейнов или уличные сети прокладывают перпендикулярно направлению движения воды в водоеме. Такую схему применяют главным образом для отвода атмосферных и незагрязненных производственных вод, не требующих очистки.

. Пересеченная схема - схема, при которой коллекторы бассейнов канализования, прокладываемые перпендикулярно водоему, перехватываются главным коллектором, прокладываемым параллельно реке. Эта схема может применяться в местностях с резко выраженным уклоном к водоему в тех случаях, когда все сточные воды необходимо подвергать очистке.

. Веерная, или параллельная схема - схема, когда вследствие больших уклонов местности в направлении к водоему коллекторы прокладывают параллельно друг другу под некоторым углом к реке. Эти коллекторы также перехватываются главным коллектором, отводящим сточные воды за пределы населенного пункта на очистные сооружения.

4. Зонная, или поясная схема - схема, при которой канализационная городская сеть разбивается на несколько зон. При двухзонной схеме, ввиду того, что сточные воды нельзя транспортировать на очистные сооружения самотеком, на нижнем перехватывающем коллекторе устраивают насосную станцию, перекачивающую сточные воды из коллектора нижней зоны в коллектор верхней зоны, по которому сточные воды спускаются на очистные сооружения самотеком.

. Раздельная или децентрализованная схема - схема, при которой сточные воды поступают на раздельные очистные сооружения децентрализованным путем. Такое решение может быть принято при сравнительно плоском рельефе местности и при канализации больших городов.

В данном курсовом проекте применена веерная схема водоотведения.

4. Трассировка сети

Под трассировкой понимают расположение на плане канализуемого объекта основных и магистральных коллекторов канализационной сети. Трассировка сети зависит от рельефа местности канализуемого объекта и его расположения по отношению к водному объекту.

При трассировке канализационной сети нужно стремится к тому, чтобы возможно большее количество сточных вод из города отводилась по трубам и каналам самотеком. Трассировка сети зависит от многих факторов. К ним относятся: рельеф территории, местоположение очистных сооружений, место выпуска сточных вод в водоем, принятая система канализации, грунтовые условия, характер застройки кварталов, насыщенность местности подземными сооружениями, очередностью строительства и др.

Трассировку канализационной сети осуществляют в определенной последовательности: сначала трассируют главный коллектор, затем коллекторы бассейнов канализования и, наконец, остальную уличную сеть.

Существуют три схемы трассировки канализационной сети:

1. Объемлющая схема;

2. Схема по пониженным граням;

3. Внутриквартальная схема.

Принимаем схему по пониженным граням, т. е. уличные сети прокладываем лишь с пониженных сторон обслуживаемого квартала. Эта схема применяется при более или менее крутом рельефе, когда длинные дворовые участки канализационной сети не требуют значительного заглубления уличных коллекторов.

5. Правила конструирования сети

Нормальные гидравлические условия в сети обеспечиваются не только правильным гидравлическим расчетом, но и правильным конструированием ее элементов. При конструировании сети необходимо соблюдать следующие правила:

1) канализационные линии между колодцами следует прокладывать прямолинейно; в местах поворотов сети, изменения уклона линии, изменения диаметра труб, соединения одной или нескольких линий труб должны быть устроены колодцы;

) трубы и каналы в колодцах необходимо соединять по верху труб или по уровню воды, чтобы по возможности уменьшить образование подпора в лежащих выше участках сети;

) расчетная скорость движения жидкости должна быть возрастающей по течению. Уменьшение расчетной скорости (но не менее минимальной) допускается только после перепадных колодцев;

) расчетная скорость потока в боковых присоединениях должна быть меньше, чем в основном коллекторе. В местах слияния потоков не следует допускать подпоров. При присоединении малых труб (в частности, дворовой сети) к коллекторам больших размеров лоток малой трубы должен находиться на одном уровне с поверхностью воды при расчетном наполнении в большой трубе;

) угол между присоединяемой и отводящей трубой должен быть не менее 90°, так как крутые повороты потоков в смотровых колодцах создают добавочные местные сопротивления и вызывают подпор в сети. Повороты трубопроводов устраивают в колодцах, причем радиус кривой поворота лотка необходимо принимать не менее диаметра трубы;

) повороты трассы коллекторов диаметром или высотой 1,2 м и более допускается устраивать вне смотровых колодцев по кривым с радиусом поворота, равным не менее пяти диаметрам коллектора, причем в начале и в конце должны быть поставлены колодцы;

) в колодцах трубы соединяют с помощью открытых лотков, выполненных по плавным кривым;

) при резком увеличении уклона трубопровода диаметром 250 мм и более допускается переход с большего диаметра на меньший. Разница в размерах для труб диаметром до 300 мм для бытовой канализации (или до 500 мм для дождевой или общесплавной канализации) не должна превышать одного размера по сортаменту, а для труб диаметром 300 мм и выше для бытовой канализации и 500 мм и выше для дождевых и общесплавных сетей - двух размеров по сортаменту;

9) при резком изменении уклона трубопровода устраивают быстроток с перепадным колодцем (с водобоем) для гашения скорости течения.

Наполнение канализационных труб, служащих для отвода бытовых и производственных сточных вод, никогда не принимают полным. СНиП разрешает принимать наполнение полным для труб диаметром до 500 мм включительно при пропуске душевых и банно-прачечных сточных вод.

Скорости течения сточных вод в канализационной сети должны быть настолько значительными, чтобы из сточной воды не выпадали наиболее тяжелые примеси, и не происходило заиление лотка труб. Однако большие скорости не должны приводить к разрушению лотка труб. Минимальные скорости, при которых не происходит заиление труб, называют самоочищающимися.

Нормами также ограничены максимальные скорости течения с целью предохранения материала труб от истирающего действия песка и других минеральных загрязнений, содержащихся в сточных водах. Поэтому наибольшая скорость в производственно-бытовой канализации из неметаллических труб принимается равной 4 м/с, из металлических 8-10 м/с.

Наименьший диаметр труб уличной производственно-бытовой канализации принимают равным 200 мм, а внутриквартальной - 150 мм. Эти диаметры для начальных участков сети в большинстве случаев значительно превышают расчетные, однако опыт показывает, что применение труб меньшего диаметра нецелесообразно, поскольку они быстро засоряются.

Наименьшую глубину заложения канализационный трубопроводов необходимо принимать на основании опыта эксплуатации сетей в данном районе. Наименьшая глубина заложения труб должна быть достаточной для присоединения дворовой или внутриквартальной сети.

Максимальную глубину заложения самотечных коллекторов при открытых траншейных методах их прокладки из опыта строительства и технико-экономических расчетов принимает для скальных грунтов до 4 - 5 м, для мокрых рыхлых грунтов - до 5 - б м и для сухих нескальных грунтов - до 7 - 8 м.

Для самотечных канализационных трубопроводов следует применять безнапорные железобетонные, бетонные, керамические, чугунные, асбестоцементные, пластмассовые трубы и железобетонные детали.

Смотровые колодцы на канализационных сетях всех систем надлежит предусматривать в местах присоединений; в местах изменения направления, уклонов и диаметров трубопроводов; на прямых участках на расстояниях в зависимости от диаметра труб.

Перепадные колодцы следует предусматривать: для уменьшения глубины заложения трубопроводов, во избежание превышения максимально допустимой скорости движения сточной воды или резкого изменения этой скорости.

В системах канализации возникает зачастую необходимость в устройстве одной, двух и более канализационных насосных станций для перекачки сточных вод.

6. Трубы и основания под них

Трубы, применяемые для отведения сточных вод, должны быть прочными (т. е. выдерживать внешние и внутреннюю нагрузки, не подвергаясь быстрому истиранию), водонепроницаемыми, достаточно гладкими для уменьшения сопротивления, возникающих при движении сточной жидкости, устойчивыми против коррозии, устойчивыми против высоких температур и в достаточной степени дешевыми. Этим требованиям отвечают неметаллические трубы: керамические, железобетонные, бетонные, асбестобетонные.

Керамические трубы получили наибольшее распространение. Они выпускаются длиной 800-1200 мм и внутренним диаметром 150-500 мм. Данные трубы соединяются с помощью раструбов; хорошо противостоят химическим воздействиям сточных вод. Недостаток этих труб - их небольшая длина и хрупкость.

Бетонные и железобетонные трубы бывают напорные и безнапорные. Железобетонные трубы рассчитаны на высокое внутреннее давление. Их применяют для напорных водоводов и дюкеров. Для самотечных коллекторов используют бетонные трубы. Бетонные и железобетонные трубы изготавливают диметром 200-600 мм, а железобетонные трубы изготавливают с раструбом и с гладкими концами. Бетонные трубы дешевле чем керамические, но они больше подвержены действию агрессивных грунтовых и сточных вод.

Стальные и чугунные трубы применяют при устройстве напорной канализации, а также при устройстве самотечных линий при переходах под железными и автомобильными дорогами. Стальные трубы выпускают диаметром до 1400 мм, длиной до 24 м. Чугунные трубы изготавливают диаметром 65-1200 мм и длинной 2-5 м.

Стыки раструбных бетонных и керамических труб заделывают асфальтовой мастикой, для лучшего сцепления стыкующихся частей поверхности предварительно обрабатываются жидким горячим раствором битума с растворителем.

Трубы с гладкими концами соединяют с помощью муфт; стыки заделывают либо целиком цементным раствором, либо часть зазора между трубой и муфтой заполняют пеньковой прядью; затем на стык накладывают резиновые кольца.

Во всех грунтах, кроме скальных, плывунных, болотистых, трубы укладывают непосредственно на выровненное и утрамбованное дно траншеи. При этом 1/3 диаметра трубы должна быть засыпана грунтом. При укладке труб в супесях, суглинках и суглинистых грунтах под трубами устраивают воздушную подушку.

В скальных грунтах необходимо укладывать трубы на подушку толщиной не менее 0,1 м. В илистых и торфяных грунтах трубы укладывают на искусственные основания.

Для данной сети водоотведения применяем керамические трубы.

канализационный сеть сточный вода

7. Сооружения на сетях

На канализационной сети предусматривают насосные станции и колодцы различного технологического назначения - смотровые, перепадные, промывные, а также дождеприемники и соединительные камеры. Из-за удобного рельефа на данной сети существует только одна главная насосная станция для подачи воды на очистные сооружения.

Смотровые колодцы служат для наблюдения за состоянием канализационной сети; они используются при работах по очистке и ремонту сети.

В зависимости от назначения и места расположения смотровые колодцы подразделяются на линейные, поворотные, узловые и контрольные.

Смотровые колодцы и камеры, сооружаемые на самотечных и напорных трубопроводах, как правило, должны устраиваться по типовым проектам из сборных железобетонных элементов.

Линейные колодцы, устраиваемые на прямых участках канализационной сети, предназначены для периодического осмотра и прочистки канализационной сети. Линейные колодцы устраивают на всех системах канализации в местах присоединений, а также изменений направления, уклонов и диаметров трубопроводов.

Поворотные колодцы устанавливают в местах поворотов сети. Поворотный колодец отличается от линейного только лотком, который имеет криволинейные очертания по плавной кривой.

Узловые колодцы предусматривают во всех точках соединения коллекторов. В узловых колодцах боковые участки сети присоединяют к основному коллектору плавным закруглением лотков.

Контрольными являются колодцы, устанавливаемые в местах присоединения дворовой, внутриквартальной и внутризаводской сетей к уличной городской сети.

Промывные колодцы, как правило, устраивают в верховых участках бытовой сети, где наблюдаются малые расходы. Они служат для промывки сети от осадков, которые образуются при малых скоростях протока сточных вод.

Дождеприемники служат для приема с улиц и площадей дождевых и талых вод в дождевые и общесплавные сети.

Соединительные камеры устраивают на всех системах канализации в местах соединения нескольких канализационных линий в один общий коллектор для труб больших диаметров.

Перепадные колодцы сооружают в местах присоединения притоков к основному коллектору, имеющему большую глубину заложения, при устройстве перепадов на коллекторах в связи с резким изменением рельефа местности, а также при необходимости уменьшения скорости протока сточных вод на последних участках сети перед водоемом для затопленных выпусков и т.д.

8. Определение расчётных расходов сточных вод

.1 Определение расходов сточных вод от населения

Расчетные расходы сточных вод от населения определяют по расчетной численности населения и нормам водоотведения с учетом коэффициентов неравномерности водоотведения.

Расчетную численность населения определяют по формуле

                                                     (1)

где F - площадь жилых кварталов (таблица 1), га;

ρ - плотность населения, чел/га.

N_ж = чел.

Для города определяем суточные, часовые и секундные расходы.

Среднесуточный расход определяем по формуле

                                                           (2)

q₀ - норма водоотвеления, принимаемая в зависимость от степени сонитарного благоустройства зданий и климатического района, в котором расположен канализуемый объект, л/сут.чел.

 м³/сут.

Среднечасовые расходы определяем по формуле

 м³/час.  (3)

Среднесекундный расход определяем по формуле

 л/с.       (4)

По среднесекундному расходу определяем коэффициент общей неравномерности водоотведения К_мах для города (принимаем по СНиП 2.04.03-85) К_мах = 1,58.

Вычисляем максимальные секундные расходы по формуле

 л/с.       (5)

.2 Определение расхода сточных вод от промышленных предприятий

Расчетные расходы от промышленных предприятий складываются из расходов бытовых, душевых, и производственных сточных вод. Нормы водоотведения бытовых сточных вод зависят от характера цехов на предприятии. В холодных цехах норма водоотведения составляет 25л/чел в смену, в горячих - 45л/чел в смену. Коэффициенты часовой неравномерности также зависят от характера цехов: для холодных К_ч= 3,0, а для горячих - К_ч = 2,5.

Расход бытовых сточных вод от холодных, горячих цехов и душевых сеток каждой смены определим по формуле

,     (6)

где N - число работающих в холодных или горячих цехах;

q - норма водоотведения бытовых сточных вод в зависимости от характера цехов на предприятии.

Расходы душевых сточных вод определяются по количеству душевых сеток, установленных на предприятиях, которые принимаются по СНиП 2.04.02-84 в зависимости от группы производственных процессов. Расход воды на одну душевую сетку - 375 л. Время приема душа - 45мин после окончания смены. Расход душевых сточных вод приходится на первый час последующей смены.

Душевые расходы за смену определяют по формуле

,  (7)

где q - расход воды на одну душевую сетку, равный 375 л;

N_д - количество душевых сеток использованных в течении суток (расчётное

количество человек на 1 душевую сетку: для предприятий 2а и в

категории N₁ = 5 человек, для предприятий 1б категории

N₁ = 15 человек).

Количество душевых сеток определяется по формуле

                                                                    (8)

где N_общ - количество человек, работающих в одну смену;

N₁ - расчетное число человек на одну душевую сетку.

Максимальный часовой расход бытовых сточных вод Q_{мах.час} определяется по формуле

,       (9)

где К - коэффициент часовой неравномерности водоотведения;

Т - продолжительность смены в часах.

Максимальный секундный расход бытовых сточных вод q_{мах.сек}, определяется по формуле

.       (10)

Определим расходы воды на промышленных предприятиях №1, №2 и №3.

ПП1: Группа производственного процесса IIв. Расчетное число человек на одну душевую сетку N₁ = 5.смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/ч,

 м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

II смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

м³/ч,

м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

ПП2: Группа производственного процесса IIа. Расчетное число человек на одну душевую сетку N₁ = 5.смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

м³/ч,

м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

II смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

м³/ч,

м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

III смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

м³/ч,

м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

ПП3: Группа производственного процесса Iб. Расчетное число человек на одну душевую сетку N₁ = 15.смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

м³/ч,

м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

II смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

м³/ч,

м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

III смена:

единиц,

 м³/см,

 м³/см,

 м³/см,

м³/ч,

м³/ч,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

Результаты расчётов сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Расходы воды по предприятиям

9. Распределение расчётных расходов по часам суток

После определения всех видов расхода сточных вод составляем таблицу притока их по часам суток. Таблицу составляем для определения максимального расхода сточных вод, поступающих на главную насосную станцию.

Таблица 2. Распределение расхода сточных вод населенного пункта по часам суток

Максимальный расход сточных вод, поступающий на главную насосную станцию, равен 14662,47 м³/сут.

. Определение расчетных расходов на участках сети

При определении расчетных расходов сеть водоотведения разбивают на расчетные участки.

Длину расчетного участка принимают равной длине квартала или участка трубопровода от одного бокового присоединения до следующего. Разбивка на расчетные участки производится с учетом рельефа местности.

Расчетные путевые расходы по участкам сети могут вычисляться двумя способами: по площадям стока и по длинам сетей. Первый случай более широко применяют в расчетах. Его мы и применяем.

При расчете по способу площадей путевой расход сточных вод, определяется по формуле

,  (11)

где ΣF - сумма площадей кварталов, сток с которых поступает в данный расчетный участок, га;

q_o - удельный расход сточных вод с единицы площади жилого квартала, л/(с·га).

Удельный расход (модуль стока), л/(с га), определяется по формуле

,  (12)

где q_н - норма водоотведения, л/сут.чел;

P - плотность населения, чел/га.

q_{o =} л/(с·га)

Расчетные расходы сточных вод на участках сети запишем в таблицу 3.

11. Гидравлический расчёт сети

Гидравлический расчет сети заключается в определении диаметров труб для пропуска расчетных расходов с соблюдением допустимых уклонов, скоростей и наполнений, которые зависят от диаметра трубопровода.

Большое экономическое значение при проектировании имеет правильный выбор уклона труб. Если в начале участка глубина заложения минимальная - Н_min, то желательно, если это допустимо по скорости течения, укладывать трубу с уклоном i, равным уклону поверхности земли. Если в начале участка глубина заложения труб больше минимальной Н > Н_min, то уклон при укладке труб должен быть минимальным при условии обеспечения минимальной скорости течения. Такое же решение принимают и при горизонтальной местности, когда i_з= 0, или в случае обратного уклона земли. При больших уклонах местности, когда при укладке труб параллельно поверхности земли в них возникают недопустимые скорости течения, трубы укладывают с уклоном i < i_з, а в тех местах, где глубина заложения Н = Н_min, устанавливают перепадные колодца.

Расчетные скорости течения по длине коллектора должны увеличиваться. Уменьшение скоростей течения допускается только после перепадных колодцев, но до величины не менее допустимых минимальных скоростей. Скорость течения в боковых присоединениях должны быть меньше, чем в основной магистрали.

Соединения трубопроводов разных диаметров следует предусматривать по шолыгам, т. е. по верхним образующим трубопровода. Если в колодце возможно образование подпора, допускается соединение труб по расчетному уровню воды.

Гидравлический расчет сети водоотведения сводим в таблицу 4, по которой строим продольный профиль коллектора.

Таблица 4 - Гидравлический расчёт сети водоотведения

Продолжение таблицы 4

12. Дождевая канализация

Дождевая канализация предназначена для организованного и достаточно быстрого отвода выпавших на территории города или промышленного предприятия атмосферных осадков или талых вод. Если улицы и проезды покрыты усовершенствованной водонепроницаемой мостовой, необходим быстрый отвод этих вод, так как во время сильных ливней возможно затопление улиц и подвалов зданий, расположенных в низких местах. Наружную дождевую (водосточную) сеть устраивают трех типов:

а) открытого типа - дождевые воды отводятся по открытым канавам или лоткам;

б) закрытого типа - дождевая вода поступает с поверхности земли в водоотводные лотки и через дождеприемники в сеть подземных трубопроводов, по которой они и сбрасываются по наикратчайшим расстояниям в ближайшие тальвеги или непосредственно в естественные водоемы;

в) смешанного типа - сочетание открытой и закрытой сети: отвод поверхностных вод по открытым лоткам до ближайшего дождеприемника, далее вода попадает в уложенный в земле закрытый трубопровод и по нему отводится самотеком к месту выпуска в водоем.

Дождевые стоки перекачиваются насосными установками лишь в очень редких случаях. Для отвода атмосферных вод с плоских кровель зданий, а также цехов промышленных предприятий устраивают внутренние водостоки, размещенные в пределах зданий. Из внутренней сети атмосферные осадки отводят в наружную дождевую канализцию.

Для проектирования системы дождевой канализации необходимо знать интенсивность, продолжительность и повторяемость дождя.

Под интенсивностью дождя понимают количество осадков, выпавших в единицу времени.

Продолжительностью дождя называют время (в минутах), в течение которого идет дождь.

Период между выпадением в данном районе дождей одинаковой интенсивности носит название периода повторяемости дождя, выражаемого в годах.

Период (в годах), в течение которого может выпасть один такой дождь, т. е. один раз произойдет переполнение сети, называется периодом однократного переполнения сети или периодом однократного превышения расчетной интенсивности дождя.

Расходы дождевых вод q_r, определяем по методу предельных интенсивностей по формуле

                                                               (13)

де z_mid - среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна сто;

F - расчетная площадь стока, га;

п - показатель степени, зависящий от климатических условий и определяемый по таблице 4 [1],.

T_r - расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, мин.

А - параметр, определяемый при отсутствии результатов обработки многолетних записей самопишущих дождемеров, зарегистрированных в данном конкретном пункте по формуле

                                                             (14)

где q₂₀ - интенсивность дождя, л/с на 1 га, для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1 год;

п - показатель степени, определяемый по таблице 4 [1], п = 0,71;

т_r - средние количество дождей за год, принимаемое по таблице 4 [1], т_r = 150;

Р - период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, принимаемый по таблицам 5, 6 [1], Р = 1,5;

g - показатель степени, принимаемый по таблице 4 [1], g =1,54.

.

Расчетную продолжительность протекания дождевых вод t_r, мин, определяем по формуле

                                                      (15)

где t_con - время поверхностной концентрации стока, принимаемое времени протекания до уличного лотка, мин. При отсутствии внутриквартальных закрытых сетей t_con=5-10 мин., при наличии - 3-5 мин;

t_р - продолжительность протекания вод по трубам до рассчитываемого сечения, мин.

                                                (16)

где l_р - длина расчетных участков коллектора, м;

v_р - расчетная скорость течения на участке, м/с.

 мин.

 мин

Расход дождевых вод определяем по формуле:

 л/с

где z_зн=z_г=0,038_кровли= z_асф=0,26

Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей q_cal, л/с, определяется по формуле:

где b - коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима и определяемый по таблице 11 [1], b=0,65.

Вначале участков сети используем лотки шириной 0,5м. Уклоны лотков на проезжей части для асфальтовых покрытий составляют 0,003, с учетом того что в открытых лотках максимальная глубина потока не должна превышать 1 м. Наполнение принимаем 0.3, при этом глубина потока составит 0,15 м при начальной глубине лотка 0,35 м

Длину лотков на участках принимаем 40 м. Вконце лотков устраивают дождеприемники глубиной 1,14 м (приложение 1).

С учетом вышеизложенных данных производим гидравлический расчет дождевой канализации аналогично гидравлическому расчету бытовой сети. Все расчеты сводим в таблицу 5.

При диаметрах труб менее 500 мм принимаем азбестоцементные трубы, более 500 мм - железобетонные.

Заключение

В результате проделанной работы была спроектирована водоотводящая сеть города Лунинец, с численностью населения 110466 чел., и плотностью 195 чел/га. В данном населенном пункте имеются 3 промышленных предприятия.

Была спроектирована полная раздельная система с верхней схемой водоотведения. При трассировки применили схему по пониженным граням. Для бытовой сети водоотведения назначили керамические и железобетонные трубы диаметрами 200-800 мм, для дождевой сети - керамические и железобетонные трубы Æ400-1200 мм.

В бытовой сети водоотведения стоки поступают самотеком на канализационную главную насосную станцию откуда идут на очистные сооружения.

В дождевой сети водоотведения стоки самотеком без очистки сбрасываются в реку. Для отвода первых сильнозагрязненных порций воды на очистные сооружения, в дождевой сети применяют разделительные камеры..

Таким образом нами спроектирована водоотводящаа сеть для города, отвечающая современным экономическим и строительным нормам.

Литература

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1985.

2. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационной сети по формуле Н.Н. Павловского.- М.: Стройиздат, 1987.

3. Яковлев С. В. и др. Канализация. - М.: Стройиздат, 1976.