Расчет канализационной сети и колодца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Задание на курсовое проектирование

2. Расчет расходов сточных вод в системе канализации

2.1 Определение расходов сточных вод от промышленного предприятия

2.2 Определение расходов сточных вод от жилых кварталов

3. Гидравлический расчет хозяйственно-фекальной канализационной сети

4. Расчет главной канализационной насосной станции

4.1 Приток сточных вод к главной канализационной насосной станции

4.2 Определение требуемого напора насосов

4.3 Графики совместной работы насосов и напорных коллекторов

4.4 Расчет работы сети при аварийном режиме

4.5 Определение объема резервуара насосной станции

5. Расчет дождевой канализационной сети

5.1 Выполнение трассировки дождевой канализационной сети

5.2 Определение параметров работы дождевой сети

5.3 Определение расходов по участкам сети

5.4 Расчет расстояний между дождеприемными колодцами

5.5 Гидравлический расчет закрытой сети трубопроводов

5.6 Расчет глубины заложения колодцев начальных участков

6. Монтажный расчет колодца №18

Список литературы

1. Задание на курсовое проектирование

Район строительства - Калужская область

Плотность населения по районам:

1 - 470 ч/га

2 - 600 ч/га

Степень благоустройства: в основном жилые дома квартирного типа с централизованным горячим водоснабжением, 250 л/сут*чел.

Разбивка территории по роду поверхности:

- булыжные мостовые - 11%

- асфальтовые мостовые - 10%

- площади без замощения - 30%

- крыши - 30%

- зеленые насаждения - 19%

Средняя глубина залегания грунтовых вод 15,5 м

Грунтовые воды неагрессивны.

Данные по промышленному предприятию:

Количество смен - 2. Продолжительность каждой смены - 8 часов.

Начало первой смены - в 8:00, второй - в 16:00.

Количество производственных сточных вод - 260 м³/сут.

В том числе поступающих в 1-ю смену 150 м³/смен, во 2-ую смену 110 м³/смен.

Режим поступления производственных сточных вод - равномерный в течение смены.

Количество работающих на промпредприятии - 1300 чел., в том числе:

В 1-ю смену	Во 2-ю смену	В сутки
В холод. цехах	В горяч. Цехах	Всего в 1-ю смену	В холод. Цехах	В горч. Цехах	Всего во 2-ю смену	В холод. Цехах	В горяч. Цехах	Всего в сутки
450	300	750	350	200	550	800	500	1300

Нормативное количество работающих на одну душевую сетку:

- в холл цехах - 9 чел/сет;

- в горячих цехах - 5 чел/сет.

2. Расчет расходов сточных вод в системе канализации

2.1 Определение расходов сточных вод от промышленного предприятия

Все сточные воды, образующиеся на предприятии, делятся на три категории - бытовые, душевые, производственные.

Расходы бытовых вод по сменам отдельно для горячих и холодных цехов определяются как произведение нормы отведения бытовых сточных вод q (л/смен*чел) на количество работающих N (чел) в соответствующую смену (1 или 2) в данном цехе:

Q=q*N= 25*450 = 11250 л/смен = 11,25 м/смен;

Q=q*N= 45*300 = 13500 л/смен = 13,50 м/смен;

Q=q*N= 25*350 = 8750 л/смен = 8,75 м/смен;

Q=q*N= 45*200 = 9000 л/смен = 9,00 м/смен;

Для холодных цехов норма отведения бытовых сточных вод составляет 25 л/смену*чел, для горячих 45 л/смену*чел. Коэффициенты часовой неравномерности водоотведения составляют соответственно и .

Средний часовой расход за смену:

,

где: T - продолжительность смены, час.

Распределение расходов бытовых сточных вод по часам смены

Час смены	Расход сточных вод, м3/час	Час смены	Расход сточных вод, м3/час
1		5	1,5*
2		6
3		7
4		8

, м³/час

Первая смена холодный цех:

Вторая смена холодный цех:

Первая смена горячий цех:



Вторая смена горячий цех:

Количество работающих душевых сеток n в холодных и горячих цехах по сменам рассчитывается по числу работающих в соответствующем цехе N(чел) и по нормативному количеству работающих на одну сетку N:

n=N/ N

n = 450/9 = 50 cеток

n = 300/5 = 60 сеток

n = 350/9 = 39 cеток

n = 200/5 = 40 сеток

Расход душевых вод q (м/час) определяется по формуле:

q=500*n/1000 (м/час)

Общий расход на сетки в холодном и горячем цехах:

q1хол душ = 500?50/1000 = 25,0 м³/час

q1гор душ = 500?60/1000 = 30,0 м³/час

q2хол душ = 500?39/1000 = 19,5 м³/час

q2гор душ = 500?40/1000 = 20 м³/час

Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Приток в канализацию сточных вод от промышленного предприятия.

Смена	Часы суток	Расходы сточных вод, м3/час
		произв.	бытовых	душевых	всего от
			хол. цеха	гор. цеха	хол. цеха	гор. цеха	предпр.
1	2	3	4	5	6	7	8
	0-1				19,5	20,0	39,5
	1-2
	2-3
	3-4
	4-5
	5-6
	6-7
	7-8
1	8-9	18,75	1,41				21,85
1	9-10	18,75	0,70				20,46
1	10-11	18,75	0,70				20,46
1	11-12	18,75	0,70				20,46
1	12-13	18,75	2,12				23,41
1	13-14	18,75	0,70				20,46
1	14-15	18,75	0,70				20,26
1	15-16	18,75	4,23				27,20
2	16-17	13,75	1,09		25,0	30,0	70,97
2	17-18	13,75	0,55				14,97
2	18-19	13,75	0,55				14,97
2	19-20	13,75	0,55				14,97
2	20-21	13,75	1,64				17,08
2	21-22	13,75	0,55				14,97
2	22-23	13,75	0,55				14,97
2	23-24	13,75	3,27				19,85

Час наибольшего водоотведения: 16-17.

Максимальный часовой расход - 70,97 м/час.

Сосредоточенный расход от предприятия:

q = q = 70,97 /3,6 = 19,71 л/сек.

2.2 Определение расходов сточных вод от жилых кварталов

Расчет ведется в табличной форме (табл. 2). Общий расход сточных вод по участку складывается из следующих расходов:

- путевого (попутного) - qпут

- бокового - qбок

- транзитного - qтран

- сосредоточенного - qсоср

Попутный расход qпут представляет собой расход от квартала, расположенного по пути этого участка:

,

где:

- площадь жилого квартала;

- удельный путевой расход, или модуль стока, л/сек*Га; Так как населенный пункт состоит из 2 районов с разной плотностью населения определяем 2 модуля стока:



где: - норма водоотведения, л/сут*чел, принято 250 л/жит*сут;

- плотность населения, чел/га.

,

,

Боковой расход qбок - расход от боковых подключений.

Транзитный расход qтран - расход, поступающий на участок транзитом с выше расположенных участков сети. Сумма этих расходов представляет собой средний секундный расход сточных вод по участку сети:

;

Таблица 2

Расчетные расходы сточных вод по участкам сети

Номер участка	Номер квартала	Средние расходы	коэф. неравномерн.	Расчетные расходы
		попутный	транзитный	боковой	общий		от кварталов	сосред от ПП	Общий
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1-2	1	3,74	-	-	3,74	2,5	9,35	-	9,35
6-3	1	7,59	-	-	7,59	2,29	17,38	-	17,39
2-3	1	-	-	3,74	3,74	2,5	9,35	-	9,35
4-5	1	9,06	-	-	9,06	2,18	19,75	-	19,75
3-5	1	3,43	7,59	3,74	14,76	2,0	29,52	-	29,52
8-9	1	-	-	-	-	-	-	19,71	19,71
9-7	1	3,81	-	-	3,81	2,5	9,53	19,71	29,24
10-7	1	9,52	-	-	9,52	2,14	20,37	-	20,37
5-7	1	-	-	23,82	23,82	1,87	44,54	-	44,54
12-13	2	7,05	-	-	7,05	2,34	16,50	-	16,50
13-11	2	5,22	7,05	-	12,27	2,05	25,15	-	25,15
7-11	2	-	23,82	13,33	37,15	1,79	66,50	19,71	86,21
14-15	2	5,60	-	-	5,60	2,45	13,72	-	13,72
11-15	2	5,36	12,27	37,15	54,78	1,69	92,58	19,71	112,29
17-18	2	5,20	-	-	5,20	2,48	12,90	-	12,90
18-19	2	2,71	5,20	-	7,91	2,27	17,96	-	17,96
19-16	2	5,88	7,91	-	13,79	2,02	27,86	-	27,86
20-16	2	5,88	-	-	5,88	2,43	14,29	-	14,29
15-16	2	-	-	60,38	60,38	1,68	101,44	19,71	121,15
16-ГНС	2	-	60,38	19,67	80,05	1,64	131,28	19,71	150,99

3. Гидравлический расчет хозяйственно-фекальной канализационной сети

Суть гидравлического расчета заключается в том, чтобы по известному расчетному расходу сточных вод назначить такие уклоны и диаметры труб, такие наполнения, чтобы скорость течения сточных вод была не менее самоочищающей.

Кроме самоочищения, должны соблюдаться и другие условия нормальной работы сети: сглаживание неравномерности притока сточных вод в течение часа, неистираемость материала труб, предотвращение большого заглубления сети.

Поэтому расчетные значения гидравлических и конструктивных параметров работы канализационных сетей регламентируются СП 32.13330.2012.

Наименьшие допустимые диаметры трубопроводов:

- для уличной сети бытовой канализации - 200 мм;

- для внутриквартальной сети и производст. канализации - 150 мм.

Общие требования:

- Диаметры труб канализационной сети по течению сточных вод не уменьшаются!

- Скорости по течению сточных вод не уменьшаются!

- Условие непромерзания, должно соблюдаться на протяжении всей сети!

Определим заложения начальных участков сети:

,

где:

- наименьшая допустимая глубина заложения трубы (до лотка) в невыгодно расположенном колодце дворовой сети, наиболее удаленном от уличной сети, глубоком.

Если расположение зданий внутри квартала неизвестно, то считают, что "неблагоприятный"' дворовый колодец находится на противоположной по отношению к уличной сети грани квартала.

где

- глубина промерзания грунта, в Калужской области = 1,20 м;

- коэффициент, зависящий от диаметра трубы;

L - длина дворовой (внутриквартальной) сети от удаленного колодца до красной линии застройки, м;

l - расстояние от красной линии застройки до колодца уличной сети. м. (L + l ) измеряется по генплану;

- уклон дворовой сети, для предварительных расчетов рекомендуется принимать 0,008 - 0,01;

- отметка поверхности земли у колодца дворовой и уличной сети соответственно.

- перепад между лотками труб дворовой и уличной сетей, м, для предварительных расчетов диаметр дворовой сети принимается равным 150 мм, диаметр уличной сети.

Глубины заложения уличной сети в начальных точках участков:

h1 = 1,15 + 0,008*(110 + 50) - (169,23 - 168,43) + (0,20 - 0,15) = 1,68 м

h4 = 1,15 + 0,008*(180 + 50) - (168,43 - 168,29) + (0,25 - 0,15) = 2,95 м

h6 = 1,15 + 0,008*(180 + 50) - (169,47 - 168,56) + (0,25 - 0,15) = 2,18 м

h8 = 1,15 + 0,008*(140 + 40) - (168,43 - 166,80) + (0,25 - 0,15) = 1,06 м

h10 = 1,15 + 0,008*(140 + 40) - (168,39 - 166,71) + (0,25 - 0,15) = 1,01 м

h12 = 1,15 + 0,008*(140 + 30) - (165,93 - 164,50) + (0,25 - 0,15) = 1,18 м

h14 = 1,15 + 0,008*(140 + 30) - (166,00 - 164,86) + (0,25 - 0,15) = 1,47 м

h17 = 1,15 + 0,008*(130 + 30) - (164,10 - 163,29) + (0,25 - 0,15) = 1,72 м

h20 = 1,15 + 0,008*(130 + 30) - (164,43 - 163,00) + (0,25 - 0,15) = 1,10 м

Данные гидравлического расчета сети сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Гидравлический расчет хозяйственно-фекальной канализационной сети

Номер участка	l, м	q, л/с	d, мм	i, м/м	Наполнение	v, м/с	i*l, м	Отметки, м				глубина
								В начале участка	В конце участка	лотка, м
					h/d	h, м			земля	лоток	шелыга	уровень	земля	лоток	шелыга	уровень	в нач.уч-ка	в кон. уч-ка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
1-2	370	9,35	200	0,007	0,42	0,08	0,75	2,59	168,43	166,75	166,95	166,83	168,80	164,16	164,36	164,24	1,68	4,64
2-3	260	9,35	200	0,007	0,42	0,08	0,75	1,82	168,80	164,16	164,36	164,24	167,40	162,34	162,54	162,42	4,64	5,06
6-3	340	17,38	250	0,004	0,50	0,13	0,72	1,36	168,56	166,38	166,63	166,51	167,40	165,02	165,27	165,15	2,18	2,38
3-5	200	29,52	300	0,004	0,51	0,15	0,82	0,80	167,40	162,24	162,54	162,39	166,78	161,44	161,74	161,59	5,16	5,34
4-5	520	19,75	250	0,004	0,53	0,13	0,74	2,08	168,29	165,34	165,59	165,47	166,78	163,26	163,51	163,39	2,95	3,52
5-7	220	44,54	400	0,003	0,45	0,18	0,81	0,66	166,78	161,34	161,74	161,52	165,46	160,68	161,08	160,86	5,44	4,78
8-9	330	19,71	250	0,004	0,53	0,13	0,74	1,32	166,80	165,74	165,99	165,87	165,53	164,42	164,67	164,55	1,06	1,11
9-7	270	29,24	300	0,004	0,51	0,15	0,81	1,08	165,53	164,37	164,67	164,52	165,46	163,29	163,59	163,44	1,16	2,17
10-7	540	20,37	250	0,004	0,54	0,14	0,75	2,16	166,71	165,70	165,95	165,84	165,46	163,54	163,79	163,68	1,01	1,92
7-11	220	86,21	450	0,003	0,55	0,25	0,96	0,66	165,46	160,61	161,06	160,86	164,17	159,95	160,40	160,20	4,85	4,22
12-13	290	16,50	250	0,004	0,48	0,12	0,71	1,16	164,50	163,32	163,57	163,44	164,24	162,16	162,41	162,28	1,18	2,08
13-11	260	25,15	250	0,006	0,55	0,14	0,92	1,56	164,24	162,14	162,39	162,28	164,17	160,58	160,83	160,72	2,10	3,59
11-15	250	112,29	450	0,0025	0,70	0,32	0,94	0,63	164,17	159,88	160,33	160,20	164,36	159,25	159,70	159,57	4,29	5,11
14-15	290	13,72	250	0,0045	0,42	0,11	0,70	1,31	164,86	163,39	163,64	163,50	164,36	162,08	162,33	162,19	1,47	2,28
15-16	200	121,15	450	0,003	0,69	0,31	1,03	0,60	164,36	159,25	159,70	159,56	163,17	158,65	159,10	158,96	5,11	4,52
17-18	260	12,90	250	0,005	0,39	0,10	0,72	1,30	163,29	161,57	161,82	161,67	163,06	160,27	160,52	160,37	1,72	2,79
18-19	200	17,96	250	0,004	0,51	0,13	0,72	0,80	163,06	160,24	160,49	160,37	163,19	159,44	159,69	159,57	2,79	3,75
19-16	320	27,86	300	0,004	0,49	0,15	0,80	1,28	163,19	159,39	159,69	159,54	163,17	158,11	158,41	158,26	3,80	5,06
20-16	290	14,29	250	0,0045	0,43	0,11	0,71	1,31	163,00	161,90	162,15	162,01	163,17	160,59	160,84	160,70	1,10	2,58
16-ГНС	50	150,99	500	0,003	0,66	0,33	1,10	0,15	163,17	157,91	158,41	158,24	163,00	157,76	158,26	158,09	5,26	5,24

4. Расчет главной канализационной насосной станции

4.1 Приток сточных вод к главной канализационной насосной станции

Сточные воды населенного пункта подаются главным самотечным коллектором на главную насосную станцию. Она предназначена для перекачки общего расхода сточных вод населенного пункта на городские очистные сооружения.

Канализационные насосные станции устраивают обычно совмещенными с приемным резервуаром, в плане - круглые. Все подводящие коллекторы перед насосной станцией должны быть объединены, и перед насосной станцией устраивают сухой колодец. В нем предусматривается задвижка.

Приемные резервуар насосных станций играют роль регулирующих емкостей, сглаживают неравномерность притока и откачки сточных вод. Объем приемного резервуара определяется графиком притока и откачки. Вместимость резервуара должна быть не менее пятиминутной максимальной подачи одного насоса. Рабочая глубина - 2-2,5 м. Для защиты насосов от засорения в приемных резервуарах устраивают решетки с механизированной очисткой или решетки - дробилки.

Для перекачки бытовых и сточных вод применяют центробежные насосы. Насосы обычно устанавливают под залив. Допускаемая частота включения насосов в 1 час: не более 3х раз при ручном управлении, не более 5-ти раз - при автоматическом.

Кроме рабочих устраивают резервные агрегаты. Их количество зависит от количества рабочих агрегатов, от типа сточных вод и от категории насосной станции.

В машинном зале кроме рабочих и резервных насосов установлены вспомогательные агрегаты: для подачи воды на технические нужды, вакуум-насосы, насосы для удаления дренажных вод.

Напорные коллекторы, идущие от насосной станции, выполняются из труб железобетонных, асбестоцементных, чугунных и полиэтиленовых.

Исходные данные принимаются по расчету городской водоотводящей сети:

- приток СВ от пром предприятия по часам суток - табл. 1 (графа 8)

- средний секундный расход СВ от жилых кварталов на последнем самотечном участке сети перед НС л/с по табл. 2 (графа 6)

Этот расход необходим для того, чтобы определить суточный расход сточных вод от кварталов :

, м³/сут.

, м³/сут.

Общий коэффициент неравномерности водоотведения на участке перед насосной станцией определяется по СП 32.13330.2012: . Определяем неравномерность притока сточных вод, заносим данные в таблицу 4.

Таблица 4

Приток сточных вод к главной канализационной насосной станции

Часы суток	Приток от кварталов	Приток от пром. предпр, м3	Приток от РНС	Общий приток	Примеч.
	%	м3			м3	%
1	2	3	4	5	6	7	8
0-1	1,55	107,2	39,50		146,70	2,0
1-2	1,55	107,2			107,20	1,5	min
2-3	1,55	107,2			107,20	1,5	min
3-4	1,55	107,2			107,20	1,5	min
4-5	1,55	107,2			107,20	1,5	min
5-6	4,35	300,9			300,90	4,1
6-7	5,95	411,5			411,50	5,6
7-8	5,8	401,1			401,10	5,5
8-9	6,7	463,4	21,85		485,25	6,6	max
9-10	6,7	463,4	20,46		483,86	6,6
10-11	6,7	463,4	20,46		483,86	6,6
11-12	4,8	332,0	20,46		352,46	4,8
12-13	3,95	273,2	23,41		296,61	4,1
13-14	5,55	383,9	20,46		404,36	5,5
14-15	6,05	418,4	20,46		438,86	6,0
15-16	6,05	418,4	27,20		445,60	6,1
16-17	5,6	387,3	70,97		458,27	6,3
17-18	4,3	387,3	14,97		402,27	5,5
18-19	4,35	297,4	14,97		312,37	4,3
19-20	4,35	300,9	14,97		315,87	4,3
20-21	2,35	300,9	17,08		317,98	4,3
21-22	2,35	162,5	14,97		177,47	2,4
22-23	1,55	107,2	14,97		122,17	1,7
23-24	1,55	107,2	19,85		127,05	1,7
	100	6916,3	397,01		7313,31	100

Определяем расход сточных вод в час максимального притока:

Qчасмакс = 485,25 м³/час = 134,8 л/сек = 0,135 м³/сек

4.2 Определение требуемого напора насосов

Требуемый напор насосов определяется по формуле:

где:

- геометрическая высота подъёма воды, равна разности отметок поверхности земли у приёмной камеры очистных сооружении и воды в приёмном резервуаре насосной станции.

Для предварительных расчётов отметку воды в приёмном резервуаре насосной станции можно принять на 1 м меньше отметки уровня воды в подводящем самотечном коллекторе.

170,00 - 157,09 = 12,91 м;

- потери во всасывающих трубопроводах насосов - 2 м;

- потери в напорных трубопроводах внутри насосной станции - 2 м;

- потери по длине в наружных напорных коллекторах, определяются по таблицам Лукиных при полном наполнении и экономичной скорости движения сточных вод.

- потери в местных сопротивлениях, составляют примерно 10% от потерь по длине;

- запас напора на излив воды в приемную камеру очистных сооружений - 2 м.

При работе насосной станции в нормальном режиме по каждому из коллекторов будет транспортироваться расход сточных вод:

л/с.

По таблицам Лукиных подобран коллектор d=300 мм, i=0,0055, v=0,95 м/с, h/d=1, Сопротивление коллектора A=1,2 с²/м⁶.

=А*L*Q2=1,2*1260*0,0672 = 6,8 м

=0,1*6,8=0,68 м

4.3 Графики совместной работы насосов и напорных коллекторов

После определения диаметров коллекторов строим графики их работы H/Q работы коллекторов.

Сначала задаваясь величиной расходов от Q=0 до Q=1.4*Qчасмакс и определяя требуемые напоры для пропуска, сначала строят график 1d, затем путем сложение оси абсцисс двух графиков 1d получают график 2d.

По расходу Qчасмакс = 485,25 м³/ч и Нн = 26,39 м подобраны 1 рабочий и 1 резервный насос типа СД 800/32а (Q=720 м³/ч и Нн = 26,5 м).

Нормальный режим работы

q, м3/сек	0,00	0,0118	0,0236	0,0354	0,0473	0,0591	0,0709	0,0827	0,0945
q2		0,00014	0,00056	0,00126	0,00223	0,00349	0,00502	0,00684	0,00893
A0•L		1512
A0•L•q2		0,21	0,84	1,90	3,38	5,27	7,60	10,34	13,50
Hг		12,91
Hс	12,91	13,12	13,75	14,81	16,29	18,18	20,51	23,25	26,41
q, м3/сек	0,00	0,0236	0,0473	0,0709	0,0945	0,1181	0,1418	0,1654	0,1890
Hс	12,91	13,12	13,75	14,81	16,29	18,18	20,51	23,25	26,41

Аварийный режим работы

q, м3/сек	0,0000	0,0169	0,0338	0,0506	0,0675	0,0844	0,1013	0,1181	0,1350
Hс	18,91	19,02	19,34	19,87	20,61	21,57	22,74	24,12	25,72

Рис. 1 График совместной работы насосов и коллекторов

4.4 Расчет работы сети при аварийном режиме

В случае аварии на одном из коллекторов расход по другому увеличится в 2 раза, следовательно, потери в системе увеличатся в 4 раза.

Обеспечить работу насосной станции можно двумя путями:

1) уменьшить аварийные потери в коллекторах за счет организации перемычек;

2) увеличить напор насосов одним из следующих способов:

а) включить резервный насос параллельно

б) включить резервный насос последовательно

в) применяя изначальный насос с частотным регулятором, увеличить число оборотов рабочего колеса, при этом увеличится напор, создаваемый насосом.

Для обеспечения работы насосной станции при аварии на напорных коллекторах устраиваем ремонтные переключения. Длина аварийного участка трубопровода определяется по формуле:

где:

L - общая длина одной нитки водовода;

A - удельное сопротивление;

Q - расчетный расход;

h - величина располагаемых потерь напора при включении насосов;

Количество участков равно:



Количество переключений равно:

Для построения кривой H-Q работы в аварийной ситуации

Такой напор не может обеспечить насос, поэтому увеличиваем число ремонтных участков до 6, а количество перемычек до 5 шт.

Насос сможет обеспечить данный напор.

4.5 Определение объема резервуара насосной станции

Вместимость приемного резервуара канализационной насосной станции определяется из условия обеспечения 5-ти минутной максимальной подачи 2-х насосов.

;

;

Вместимость резервуара необходимо проверить на частоту включения насосов. Объем резервуара, определенный графическим путем, равен . Принимается большая из полученных величин.



Рис. 2 Определение емкости приемного резервуара

5. Расчет дождевой канализационной сети

Исходные данные:

Местоположение пункта Калужская область.

Глубина промерзания грунта 1,2 м.

Разбивка селитебной площади по виду поверхности:

- булыжные мостовые - 11%

- асфальтовые мостовые - 10%

- площади без замощения - 30%

- крыши - 30%

- зеленые насаждения - 19%

5.1 Выполнение трассировки дождевой канализационной

Уличные коллекторы дождевой сети прокладываются по пониженным граням кварталов, параллельно существующей хозяйственно-фекальной канализации. Согласно трассировке дождевые воды со всех жилых кварталов отводятся 6-ю выпусками.

Рассчитываем селитебные площади. При проектировании дождевой сети расчетной является не жилая, а селитебная площадь кварталов Fсел. Селитебной называется площадь квартала с учетом площади дорог, проезжей части улиц, зеленых насаждений и пустырей внутри квартала. Ее определяют по генплану с учетом площади дорог.

Fсел отдельных кварталов можно определять приблизительно при помощи коэффициента К, равного отношению селитебной площади всего населенного пункта Fсел, определенной по внешним границам застройки, к общей площади жилых кварталов и промпредприятия.



Селитебная площадь каждого квартала Fск превысит его жилую площадь Fжк в К раз.

№ квартала	Площадь, га	Fс.к.
7	4,05	7,61
8	3,00	5,64
11	2,99	5,62
12	1,56	2,93

5.2 Определение параметров работы дождевой сети

Параметры работы дождевой сети определяются по СП 32.13330.2012.

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

P - период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, назначается в зависимости от условий расположения дождевых коллекторов. Этот период времени в годах, в течение которого один раз будет происходить переполнение сети, при этом под переполнением понимают подпор в колодцах, напорный режим работы сети, а не затопление территории;

n, - показатели степеней;

mr - среднее количество дождей за год;

Параметр A:



Zmid - среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока:

где: - коэффициент, характеризующий поверхность данного вида;

- площадь поверхности данного вида, %;

- общая площадь стока - селитебная площадь населенного пункта = 100%

Определенные параметры:

- определено по рис. Б.1 СП 32.13330.2012;

=1, условие расположения коллектора следует считать в основном средним:

,, -для равнинной области центра Европейской части России;

Определяем параметр А по формуле:

;

Определяем параметр по формуле, принимается по таблице 9 СНиП:

;

Далее строится зависимость по формуле:



Рис. 3 Зависимость удельного расхода дождевых вод от продолжительности дождя

5.3 Определение расходов по участкам сети

Для определения расходов дождевых вод по участкам сети необходимо знать расчетную продолжительность дождя tr (мин). Это общее время протекания дождевых вод по поверхности tcon, по открытым лоткам tcan и по трубам до конца расчетного участка tp.

;

Время поверхностной концентрации дождевого стока tcon следует определять по расчету или принимать в населенных пунктах при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей равным 5-10 мин или при наличии их равным 3-5 мин.

Продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам tcan (мин) следует определять по формуле:

,

где

- длина участков лотков, м;

- расчетная скорость течения на участке, м/с, назначается с учетом требований СНиП 2.04.03-85. По статистическим данным, скорость течения в лотках составляет около 0,35 м/с. При такой скорости песок, попадающий с территории в дождевые воды, оседает в лотках не проникая в закрытую сеть трубопроводов.

Продолжительность протекания дождевых сточных вод по трубам до рассчитываемого сечения tp (мин) следует определять по формуле:

,

где - расчетная длина участка коллектора, м;

- расчетная скорость течения на участке, м/с, назначается с учетом требований СНиП 2.04.03-85.

Расходы дождевых вод по участкам сети , л/с следует определять по формуле:

,

где - расчетная площадь стока, Га. Селитебная площадь кварталов, обслуживаемых расчетным участком дождевой сети.

- модуль стока дождевых вод.

Расчет открытых лотков ведется по величине , л/с.

При расчете по закрытой сети трубопроводов получают очень большие значения диаметров, что считается экономически нецелесообразным. Поэтому в определенных случаях гидравлический расчет сети выполняют не по расчетному расходу а по несколько меньшему :

,

где

- коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима, <1. Тогда при дождях интенсивностью меньше расчетной сеть работает полным сечением, а при дождях расчетной интенсивности в сети создается подпор, сеть работает в напорном режиме, и ее пропускная способность резко увеличивается.

5.4 Расчет расстояний между дождеприемными колодцами

Квартал №7, участок (12А-13А):

Время добегания капли до конца лотка (до первого дождеприемника)

;

=10 мин;

задаемся произвольно равным 20 м, =0,35 м/с.

=10+1,2=11,2 мин

По графику определяем =64,7 л/сек*га

;

где F- часть площади квартала, обслуживаемая рассчитываемым лотком

F=220м•20м=0,44 га

Тогда расход дождевых вод по лотку составит:

=64,7*0,44=28,5 л/с.

Это удовлетворяет пропускной способности лотка 28,6 (л/с) > 26 (л/с) не более чем на 10%.

То есть, вдоль квартала №7 дождеприемники устанавливаются на расстоянии 20 м друг от друга.

Квартал №8, участок (13А-11А):

Ширина квартала №8 равна ширине квартала №7, поэтому дождеприемники вдоль квартала №8 на участке 13А-11А тоже устанавливаются на расстоянии 20 м друг от друга.

Квартал №11, участок (17А-18А):

Время добегания капли до конца лотка (до первого дождеприемника)

;

=10 мин;

задаемся произвольно равным 20 м, =0,35 м/с.



=10+1,2=11,2 мин

По графику определяем =64,7 л/сек*га

;

где F- часть площади квартала, обслуживаемая рассчитываемым лотком

F=190м•20м=0,38 га

Тогда расход дождевых вод по лотку составит:

=64,7*0,38=24,6 л/с.

Это удовлетворяет пропускной способности лотка: 24,6 (л/с) < 26 (л/с).

То есть, вдоль квартала №11 дождеприемники устанавливаются на расстоянии 20 м друг от друга.

Квартал №12, участок (18А-19А):

Ширина квартала №12 равна ширине квартала №11, поэтому дождеприемники вдоль квартала №12 на участке 18А-19А тоже устанавливаются на расстоянии 20 м друг от друга.

5.5 Гидравлический расчет закрытой сети трубопроводов

Участок 12А-13А:

= 300 - 20 = 280 м, определяется по генплану.

Задаемся скоростью сточных вод на участке не менее самоочищающей Vр=0,7 м/с.

=6,8 мин

=10+1,2+6,8=18,0 мин.

По рис. 3 =45,3 л/сек*га.

=45,3*7,61=344,7 л/с;

=0,65*344,7=224,1 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,0025; V=0,96 м/с; d=550 мм; q=228,5 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной более чем на 10%, необходимо произвести пересчет, задавшись табличной скоростью:

=5,0 мин

=10+1,2+5,0=16,2 мин.

По рис.3 =49,0 л/сек*га.

49,0*7,61=372,9 л/с;

=0,65*372,9=242,4 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,0025; V=1,05 м/с; d=550 мм; q=245,6 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной не более чем на 10%.

Участок 13А-13Б:

=190 м.

Vр=1,05 м/с.

=3,1 мин

=16,2+3,1=19,3 мин

По рис.3 =43,0 л/сек*га.

4,23+7,61=11,84 га;

=43,0*11,84=509,1 л/с;

=0,65*509,1=330,9 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,0035; V=1,21 м/с; d=600 мм; q=341,3 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной более чем на 10%, необходимо произвести пересчет, задавшись табличной скоростью:

=2,7 мин

=16,2+2,7=18,9 мин

По рис.3 =43,6 л/сек*га.

=43,6*11,84=516,2 л/с;

=0,65*516,2=335,5 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,003; V=1,22 м/с; d=600 мм; q=339,5 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной не более чем на 10%.

Участок 11А-13Б:

=70-20=50 м.

Задаемся скоростью сточных вод на участке не менее самоочищающей V=0,8 м/с.

=1,1 мин

=10+1,2+1,1=12,3 мин.

По рис.3 =60,3 л/сек*га.

=60,3*1,41=85,0 л/с;

=0,65*85,0=55,3 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,004; V=0,81 м/с; d=300 мм; q=57,4 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной не более чем на 10%.

Участок 13Б-19А:

=190 м.

Vр=1,22 м/с.

=2,6 мин

=18,9+2,6=21,5 мин

По рис.3 =39,6 л/сек*га.

0+11,84+1,41=13,25 га;

=39,6*13,25=524,7 л/с;

=0,65*524,7=341,1 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,004; V=1,29 м/с; d=600 мм; q=364,3л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной не более чем на 10%.

Участок 17А-18А:

=260-20=240 м.

Задаемся скоростью сточных вод на участке не менее самоочищающей V=1,0 м/с.

=4,1 мин

=10+1,2+4,1=15,3 мин.

По рис.3 =51,2 л/сек*га.

=51,2*5,62=287,7 л/с;

=0,65*287,7=187,0 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,003; V=0,99 м/с; d=500 мм; q=194,3 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной не более чем на 10%.

Участок 18А-19А:

=200 м.

Vр=0,99 м/с.

=3,4 мин

=15,3+3,4=18,7 мин

По рис.3 =44,0 л/сек*га.

2,93+5,62=8,55 га;

=44,0*8,55=376,2 л/с;

=0,65*376,2=244,5 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,0025; V=1,05 м/с; d=550 мм; q=245,6 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной не более чем на 10%.

Участок 19А-В:

=150 м.

Vр=1,7 м/с.

=1,5 мин

=21,5+1,5=23,0 мин

По рис.3 =37,7 л/сек*га.

0+13,25+8,55=21,8 га;

=37,7*21,8=821,9 л/с;

=0,65*821,9=534,2 л/с.

По таблицам [4] определяются гидравлические и конструктивные параметры работы участка: i=0,005; V=1,80 м/с; d=700 мм; q=537,8 л/с. Скорость, определенная по таблицам, отличается от заданной не более чем на 10%.

5.6 Расчет глубины заложения колодцев начальных участков

Определение глубины заложения коллектора дождевой сети в начальной точки Нк определяется по формуле:

;

Нд - глубина дождеприемного колодца, назначается из условия непромерзания и непродавливаемости трубопроводов.

;

.

- глубина продавливания грунта. 0,7 м под проездами местного значения;

- глубина примерзания грунта, для Калужской области =1,2 м.

- диаметр соединительной ветки, d=200мм;

при диаметрах трубопроводов до 500мм включительно, при диаметрах трубопровода более 500 мм.

- уклон соединительной ветки, i=0,02;

- длина соединительной ветки (расстояние между дождевым колодцем и колодцем дождевой сети), в зависимости от расположения колодцев равна либо половине, либо полной ширине проезжей части улицы;

- разность диаметров соединительной ветки и уличного дождевого коллектора.

- разность отметок поверхности земли у колодца закрытой дождевой сети и у дождеприемника, принимаем 0,2...