ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДЯЩЕЙ СЕТИ.

СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ НА СТЫКАХ РАСЧЕТНЫХ УЧАСТКОВ.

Верхняя точка внутренней поверхности трубы называется шелыгой, нижняя точка - лотком. При решении вопроса о высотном расположении труб на стыках расчетных участков необходимо учитывать следующее. Основным расположением труб по высоте (соединением) на стыках расчетных участков является соединение “шелыга в шелыгу”. При таком соединении отметка шелыги трубы предыдущего участка равна отметке шелыги трубы следующего участка. Тогда разность отметок лотков соответствующих труб будет равна разности диаметров труб (рис.11а). однако, если h₂-h₁d₂-d₁ , при соединении “шелыга в шелыгу” возникает подпор воды, т.е. отметка воды в следующем трубопроводе больше отметки воды в предыдущем (рис.11б). В этом случае соединение выполняют по уровню воды, то есть совмещают отметки воды в предыдущем и следующем трубопроводах (рис.11в). такое соединение применяют и при одинаковых диаметрах, если наполнение на следующем участке трубопровода возрастает (рис.11г). при уменьшении наполнения на следующем участке такое соединение невозможно из-за возрастания отметки лотка следующего трубопровода (рис.11д), поэтому соединение выполняют “шелыга в шелыгу” или по лоткам, что для одинаковых диаметров одно и тоже. В некоторых случаях на следующем участке может получаться меньший диаметр трубопровода. Такая ситуация возникает при резком увеличении уклона трубопровода на следующем участке при незначительном увеличении расхода. Тогда соединение труб следует выполнять по лоткам, следя за тем, чтобы в этом случае не возникло подпора (рис.11е). При возникновении подпора применяют соединение по уровню воды.

Рис.11. Способы соединения труб на стыках расчетных участков.

Цель гидравлического расчета - определение диаметров, уклонов трубопроводов, а также скоростей движения сточных вод в них и наполнений. По результатам гидравлического расчета определяются глубины заложения участков трубопроводов и строится продольный профиль.

При выполнении гидравлического расчета необходимо соблюдать следующее:

а) на первых участках сети, где мал расход, а, следовательно, минимальный диаметр 200мм, можно не определять скорости и наполнения; эти участки считаются безрасчетными, уклон трубопровода принимается 0,007;

б) скорость движения сточных вод на последующем участке по возможности должна быть равной или большей, чем на предыдущем. При снижении скорости для её гашения устраиваются перепадные колодцы; величина перепада должна быть не менее диаметра трубопровода. При скорости больше 1,5м/с допускается уменьшение скорости на 10-15% без устройства перепадных колодцев;

в) при расчете должна быть обеспечена минимальная глубина заложения трубопровода. Увеличение глубины заложения оправдывается в случае, если скорость не превышает самоочищающую и, если необходимо подключить глубоко заложенный боковой трубопровод;

г) расчетное наполнение, как правило, должно быть не менее 0,5d, переход на больший диаметр допускается, если при заданном расходе и уклоне наполнение превышает расчетное (максимальное);

д) допускается на последующем участке увеличивать диаметр трубопровода на один сортамент при диаметре до 300мм включительно и на два сортамента при диаметре большем, чем 300мм (для дождевой и общесплавной сети большем, чем 500мм).

гидравлический расчет водоотводящей сети ведется в табличной форме (таблица 2.3). сначала в таблицу заносят исходные данные для каждого участка трубопровода: расчетные расходы из таблицы 2.2, длины участков, отметки земли с проекта планировки населенного пункта с нанесенной трассировкой сети. Для облегчения принятия решения по уклону трубопровода на каждом участке можно вычислить уклоны поверхности земли.

Определение диаметров, уклонов, наполнений и скоростей движения сточных вод производится с помощью таблиц и номограмм гидравлического расчета, составленных либо с использованием формул Н.н. Павловского, либо Н.Ф. Федорова.

Таблица 2.3.

Гидравлический расчет коллектора.

Наполнение № участков	длина l,м	Расчетный расход qcir, л/с	Диаметр тр-да, d,м	Уклон i	Скорость , м/с	h/d	h,м	Падение i. l

Продолжение таблицы 2.3.

Расчет ведут, начиная с начального участка сети. Определяющим при расчете является рас-ход сточных вод. На начальных участках трубопровода, где мал расход, приходится принимать минимальный диаметр 200мм. для этого диаметра минимальный уклон 0,007. Поэтому, если уклон поверхности земли на первом участке меньше 0,007, то уклон трубопровода принимается 0,007, если уклон поверхности земли на первом участке меньше 0,007, то уклон трубопровода принимается равным уклону поверхности земли. По расходу и принятому уклону трубопровода определяют, пользуясь таблицами гидравлического расчета или номограммами, скорость и наполнение h/d. Затем вычисляют абсолютное значение наполнения и падение трубопровода i^. l. По формуле, приведенной выше, вычисляют начальную глубину заложения трубопровода и проставляют её в графу 16. Отметку лотка в начале участка вычисляют как разность отметки поверхности земли и начальной глубины заложения (графа 14). Отметку лотка в конце участка определяют вычитанием из отметки лотка в начале участка падения. Отметки воды в начале и конце участка получают прибавлением абсолютного наполнения к соответствующим отметкам лотка. После этого переходят к расчету следующего участка. При расчете следующего участка уклон трубопровода выбирают таким, чтобы глубина заложения трубопровода была минимальной, но в то же время соблюдались требования к минимальному уклону для диаметра 200мм и для диаметра больше 200мм требования к минимальной самоочищающей скорости. После определения диаметра, уклона, скорости и наполнения решают вопрос о способе соединения труб на стыке расчетных участков. Если соединение труб выполняется “шелыга в шелыгу”, то отметку лотка в начале участка вычисляют из отметки лотка предыдущего участка вычитанием разности диаметров предыдущего и рассчитываемого участков. Если соединение выполняется по уровню воды, то отметка лотка воды в конце предыдущего участка переносится в графу отметки воды в начале рассчитываемого участка, и если соединение - по лоткам, то переносится соответствующая отметка лотка. Затем заполняются все остальные графы в соответствии с вышеприведенной методикой для первого участка.

Участки проверяют на дополнительный расход. Дополнительный расход за счет поверхност-ных и грунтовых вод в периоды дождей и снеготаяния, неорганизованно поступающих в водоотводящую сеть через неплотности люков колодцев и за счет инфильтрации грунтовых вод, определяется по формуле:

, л/с , где

L - общая длина трубопроводов до расчетного створа трубопровода, км.

m_d - величина максимального суточного количества осадков ,мм, определяется согласно СНиП2.01.01.82.

при сохранении принятого в ходе гидравлического расчета уклона и диаметра трубопровода по суммарному притоку расчетного и дополнительного расхода определяют наполнение, которое не должно превышать 0,95. В противном случае увеличивают диаметр трубопровода. По результатам расчета всех участков трубопровода строят продольный профиль трубопровода.