 |
Трассировка дождевой сети водоотведения
|
|
|
|
Главный коллектор проложен по тальвегу, уличные коллекторы – перпендикулярно главному. Кварталы разбиты на площади стока по «пониженной грани квартала». Разбивка на площади стока произведена по осям улиц – учтены площади уличных проездов. Выпуск предусмотрен в водоем за пределами населенного пункта.
Метеорологические параметры
По черт. 1 [2] определяется значение q20, q20=60 л/(с*га). По таблице 4 [2] определяются величины n, g, m, n=0.58, g=1.54, m=80. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя принимается 0.5.
Интенсивность дождя определяют по формуле:
Q = A/tn.
Величина А определяется по формуле 4 [2].
A = q20×20n(1+lg p/lg m)g = 60×200.58(1 +lg(0.5)/lg(80))1.54=
=60×8.64× (1- 0.3/1.9)1.54 =261.57
В соответствии с методом предельных интенсивностей время дождя t принимается равным времени протока от самой удаленной точки бассейна до расчетного сечения. Расчетное сечение – конец рассматриваемого участка.
Удельный расход дождевых сточных вод можно определить из формулы 2 [2].
qуд= β×Zmid ×A1.2/(tcon + tcan + tp).
где β – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима, определяется по таблице 11 [2], β=0.65.
Zmid – средневзвешенный коэффициент покрова, tcon - время поверхностной концентрации принимается в соответствии с п. 2.16 [2], в данном случае 7 мин., tcan - продолжительность протекания дождевых сточных вод по уличным лоткам, tcan=1. При наличии внутриквартальной дождевой сети tcan=0, tp – время протока дождевых сточных вод по трубам, определяется для каждого участка по значению длины участка и заданной скорости течения воды, tp суммируется по участкам сети.
|
|
|
Для определения коэффициента покрова заполняется таблица 1.9.
Рис. 1.9. План района города и трассировка дождевой сети водоотведения 1 район
Таблица 1.9
Определение среднего значения коэффициента
покрова Zmid
| Наименование площади стока | f | z | f×z |
| Водонепроницаемые | 0.25 | 0.32 | 0.08 |
| Щебеночные дорожки | 0.25 | 0.125 | 0.03 |
| Газоны | 0.20 | 0.038 | 0.01 |
| Грунтовые спланированные | 0.30 | 0.064 | 0.02 |
| Сумма | 0.14 |
Площади f (в долях единицы) взяты из задания, значения коэффициента покрова для поверхностей z приняты в соответствии с табл. 9[2], для водонепроницаемых поверхностей z, принят по табл. 10[2].
Zmid = ∑(f×z)/∑f =0.14/1 = 0.14
Окончательно формула для удельного расхода дождевых сточных вод примет вид:
qуд = A/(t+tp)n
A = β×Zmid× A 1.2 = 0.7× 0.14 × 261.61.2 = 76.96 ~=77
t = tcon + tcan = 7+1 = 8 мин.
n = 1.2×n - 0.1 = 1.2×0.58 – 0.1= 0.6
qуд = A/(t+tp)n = 77/(8+tp)0.6
Из полученной формулы, подставляя время протока сточных вод в трубопроводе от 0 до 30(60) мин, получаем значения удельного расхода. Расчет сводится в таблицу 1.10.
Таблица 1.10.
Значения удельного расхода дождевых сточных вод
| tp | ||||||
| qуд | 22.3 | 16.7 | 13.74 | 10.6 | 8.8 | 7.66 |
Значения площадей стока определены в таблице 1.11.
Таблица 1.11.
Площади стока
| Шифр площади | Площадь, га |
| Ia, Iв, IIа, IIв, IIIa, IIIв, IVа, IVв | 2.1*2.2/2=2.31 |
| IБ, IIБ, IIIБ, IVБ | 4.2*2.2/2=4.62 |
 |
Рис. 1.10. График зависимости удельного дождевого расхода от времени протока стоков по сети.
По значениям таблицы строится график, представленный на рис. 1.10.
Определяется время протока на участке сети, время протока суммируется с наибольшим временем протока на вышележащих участках.
По времени протока из графика рис. 1.10. определяется удельный расход qуд.
Умножая удельный расход на площадь стока, получаем расчетный расход сточных вод на участке сети – qcol = qуд*F.
Диаметр трубопровода определяют по известной скорости и расходу сточных вод
|
|
|
(
);
Если получен, например, диаметр 0.52, а при определении диаметра была использована скорость V = 0.75, то по п.5 необходимо выполнить перерасчет со скоростью около 0.9.
Принимается ближайшее сортаментное значение диаметра dc в соответствии с условием:
|d - dc|/d <= 0.05
Если условие не выполняется, то на участке меняется значение скорости и весь расчет повторяется, если условие выполняется - определяется гидравлический уклон. Гидравлический уклон можно определить из таблиц [7] или по формуле Шези. Формула Шези в данном случае представляется в виде:
Гидравлический радиус равен R = dс/4. Коэффициент Шези можно определять по формуле Маннинга:
где n – коэффициент шероховатости труб.
Определяются потери напора на участке и отметки лотка в начале и конце участка.
Для участка 1-2 определяем из таблицы 1.11. площадь стока (к участку 1-2 прилегает площадь стока 1а) площадь стока равна -2.31 га. Участок – начальный, поэтому в графе для транзитной площади проставляется 0. Таким образом, на участке 1- 2 площадь стока равна 2.31 га. Длина участка 1-2 принимается 150 м (первый дождеприемник устанавливается на некотором расстоянии от грани квартала), скорость для первого участка принимается V = 0.7 м/с, время протока дождевой воды по участку равна:
= 150/(60*0.7) = 3.57 мин
Из графика рис. 2.1. qуд = 18 л/с, расход дождевых сточных вод равен произведению площади стока на удельный расход: qcol = 18*2.31=41.7 л/с. Диаметр равен:
= 0.27 м
Разница между полученным диаметром и ближайшим сортаментным dc = 0.25 составляет 9.2 %, что существенно превышает норму в 5 %. Поэтому на участке изменяется (увеличивается) скорость до 0.8 м/с.
Тогда время протока равно = 150/(60*0.8) = 3.13 мин, из графика 2.2. qуд = 18.1 л/с*га, расчетный расход дождевых сточных вод равен qcol = 18.1*2.31=41.9 л/с. Диаметр трубопровода равен d = 0.26 м, разница между сортаментным значением dc = 0.25 м/с и данным диаметром меньше 5 %, и поэтому принимается диаметр на участке dc = 0.25 м/с.
При выборе диаметра необходимо проверять по таблицам ГОСТов наличие труб данного диаметра для принятого материала труб!
Гидравлический радиус равен R = 0.25/4= 0.0625м, коэффициент Шези равен:
= 54.36,
гидравлический уклон
|
|
|
= 
= 0.0047
Начальная глубина заложения принята равной глубине промерзания. Алгоритм определения отметок лотка и глубин заложения аналогичен алгоритму расчета бытовой сети водоотведения:
ОЛ1 = ОЗ1 - Нн = 22.3 – 2 = 20.3;
ОЛ2 = ОЛ1- JL = 20.3-0.66 = 19.64;
Н1 = ОЗ1 - ОЛ1 = 22.3 - 20.3 = 2;
Н2 = ОЗ2 - ОЛ2 = 21.6 – 19.64 = 1.96 м
Гидравлический расчет дождевой сети водоотведения можно выполнять и по таблицам [7]. При этом расчетный расход дождевых сточных вод определяется точно также, затем по расчетному расходу из таблицы 44 [4], при заданной скорости подбирается диаметр трубопровода таким образом, чтобы соблюдалось условие:
|qcol - qтр|/ qcol <= 0.1
где qтр - пропускная способность принимаемого диаметра при известной скорости, если условие не выполняется, на участке меняется скорость и расчет выполняется снова.
Рис. 1.11. Схема сетей водоотведения 1 район
|
|
|
