Основы расчета систем водоотведения

Нормы водоотведения равны нормам водопотребления на хозяйственно-бытовые и другие нужды, при которых безвозвратные потери водопроводной воды незначительны. Если нормы водопотребления включают расходы воды, которые не поступают в систему водоотведения, на поливку или другие нужды, то при определении нормы водоотведения эти расходы необходимо вычесть из нормы водопотребления.

Гидравлический расчет канализационных трубопроводов диаметром до 500 мм из различных материалов следует производить по номограмме прил. 9 [1] или по таблицам [10], а для трубопроводов диаметром свыше 500 мм – согласно СНиП [3].

Максимальный секундный расход сточных вод, q^s, л/с, следует определять:

а) при общем максимальном секундном расходе воды q^tоt ≤ 8 л/с в сетях холодного и горячего водоснабжения, обслуживающих группу приборов, по формуле

, (2.1)

б) в других случаях

, (2.2)

где q^s – максимальный расчетный расход сточных вод, л/с; q^tоt – общий максимальный расчетный расход воды, л/с; – расход стоков от санитарно-технического прибора, л/с, принимаемый согласно обязательному прил. 3.

По найденным расходам сточных вод выполняют расчет вертикальных и горизонтальных трубопроводов.

Для вертикальных трубопроводов (стояков) производят только поверочный расчет, сравнивая расчетный расход сточных вод с пропускной способностью стояка принятого диаметра. Пропускная способность стояка определяется по табл. 2.2.

Таблица 2.2

Расчет канализационных трубопроводов следует производить, назначая скорость движения жидкости υ, м/с, и наполнение Н/d таким образом, чтобы было выполнено условие

, (2.3)

где К = 0,5 – для трубопроводов из пластмассовых и стеклянных труб; К = 0,6 – для трубопроводов из других материалов.

Для надежной работы сети большое значение имеет скорость движения сточных вод, которая должна быть такой, чтобы смывать отложения со стенок труб и не допускать выпадения взвесей из сточной жидкости. Минимальная скорость, удовлетворяющая этому условию, называется самоочищающей.

Наполнение трубопроводов должно быть больше или равно 0,3, а скорость больше или равна 0,7 м/с. При малых расходах сточных вод условие (2.3) может быть не выполнено. В таких случаях участки труб считаются безрасчетными и при диаметре 40 – 50 мм их следует прокладывать с уклоном 0,03, при диаметре 100 мм – с уклоном 0,02, а при диаметре 150 мм – с уклоном 0,01 и желательно, чтобы скорость была больше 0,7 м/с.

Трубопроводы системы водоотведения работают при частичном наполнении, что позволяет удалять из сети вредные газы через пространство над уровнем воды, предотвращает нарушения гидрозатворов вследствие сифонирования и позволяет принимать кратковременные пиковые расходы, не предусмотренные расчетом.

Гидравлический расчет дворовой канализационной сети заключается в определении способности трубопровода на пропуск расчетных сточных вод, диаметров трубопроводов на расчетных участках основного направления, уклонов, скоростей движения сточных вод и наполнения в трубах. В результате расчета определяют отметки лотков труб в колодцах и глубину колодцев. Принимаемые величины должны укладываться в пределах: уклон – 0,008 – 0,15; наполнение – 0,3 – 0,6; скорость – 0,7 – 4 м/с.

Диаметры труб на расчетных участках, гидравлический уклон, скорость и наполнение определяются по прил. 11 данного учебного пособия.

Перед гидравлическим расчетом выполняют трассировку дворовой канализационной сети и намечают расчетные участки. Выбирают расчетное направление сети от диктующего колодца до контрольного. В качестве диктующего колодца может быть принят колодец, к которому присоединяется выпуск из здания с минимальной глубиной заложения и наиболее удаленный от контрольного колодца (рис. 2.3).

Результаты расчета пропускной способности труб водоотводящей сети представляют в табл. 2.3.

Для составления профиля дворовой канализационной сети определяют отметки лотков труб в колодцах, а также глубину заложения труб.

Отметка лотка трубы в диктующей точке определяется вычитанием минимальной глубины заложения трубопровода от отметки поверхности земли в этой точке. Отметки лотка трубы в конце расчетных участков вычисляют по формуле

, (2.4)

где j – номер участка сети.

Конечная отметка лотка трубы, например первого участка, будет начальной отметкой лотка трубы второго участка, т. е. z_кл,1 = z_нл,2 (z_кл,2 = z_нл,3, z_кл,3 = z_нл,4 и т. д.).

Глубина заложения трубы в конце расчетного участка определяется по формуле

. (2.5)

Конечная глубина заложения, например, первого участка, будет начальной второго участка, т. е. h_к,1 = h_н,2 (h_к,2 = h_н,3, h_к,3 = h_н,4 и т. д.).

По результатам расчетов составляют профиль дворовой канализационной сети (рис. 2.4). При его составлении обычно принимают горизонтальный масштаб 1:200, а вертикальный 1:100. На профиле дворовой сети должны проставляться: проектные отметки земли, натуральные отметки земли, отметки лотков труб, уклоны, диаметры, расчетные расходы, величины скорости движения стоков, степень наполнения труб, длины участков, номера смотровых колодцев, их глубины, материал труб и ГОСТ на них.