Расчет водосборной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

РАСЧЕТ ВОДОСБОРНОЙ СИСТЕМЫ



Исходные данные

Характеристики строительного объекта	Материалы инженерно-геологических изысканий
Отметка верха строитель- ного кот- лована,	Глубина строитель- ного кот- лована,	Размеры котлована по дну	Грунты	Залегание под землей на глубину
		ширина,	длина	водо-прони-цаемые	водо-упор	грун-товых вод,	водо-упора
1,0	4,5	70,0	90,0	супесь, суглинок	глина	0,8	5,5

Размещено на http://www.allbest.ru/



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Схема строительного котлована

1 - строительный котлован, осушается от грунтовых вод; 2 - водоотводящие лотки; 3 - зумпф (водосборный колодец); 4 - всасывающая линия насоса; 5 - центробежный насос; 6 - напорная линия насоса; 7 - ливневой коллектор; - длина, ширина и глубина строительного котлована; - мощность водопроницаемого грунта; - мощность водоносного пласта; - глубина откачки; - залегание под землей грунтовых вод; - залегание под землей водоупора; - отметка верха строительного котлована; - отметка уровня грунтовых вод; - отметка дна строительного котлована; - отметка водоупора.



1. Фильтрационный расчет

1.1 Определение вспомогательных величин

Отметка дна строительного котлована

(1)

Отметка уровня грунтовых вод

(2)

Отметка водоупора

(3)

Определим радиус влияния откачки по формуле В. Зихарда

, (4)

где - глубина откачки;

Примем - коэффициент фильтрации.

Тогда



1.2 Построение кривой депрессии

Построим кривую депрессии по уравнению

(5)

где = - расстояние от уровня грунтовых вод до водоупора;

= - расстояние от дна котлована до водоупора;

- расстояние от нулевой точки (которая задается) до края котлована.

При ;

При ;

При ;

При ;

При ;

При ;

Сведем полученные данные в табл. 1 и построим кривую депрессии, рис. 2.

Таблица 1

	0	5	10	15	20	22,34
	22,09	17,39	12,69	7,99	3,29	1,09
	4,7	4,17	3,6	2,83	1,8	1,04



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Построение кривой депрессии

1.3 Расчет притока воды в котлован

Удельный расход фильтрации вод на 1 погонный метр периметра котлована определяется по формуле Дюпюи

(6)

.

Вычислим общий фильтрационный расход по всему периметру

, (7)

где - фронт сбора фильтрационных вод.

Общий расход с учетом поверхностных вод

, (8)

где =>



2. Расчет водосборной системы

По периметру дна котлована прокладываем два открытых лотка прямоугольного поперечного сечения. Длина каждого из них .

Пропускаемый расход каждого лотка равен

(9)

Принимаем лоток из жести с размерами см.

Для отвода воды лоток укладываем с уклоном , в сторону сборной емкости. котлован вода насосный трубопровод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3

Определим глубину воды

Для прямоугольного лотка гидравлически наивыгоднейшее сечение имеет место

(10)

Используем формулы для расчета открытых русел:

скорость (11)

расход (12)

гидравлический радиус (13)

коэффициент Шези (14)

где - коэффициент Шези;

- гидравлический радиус;

- шероховатость русла (примем );

- уклон ();

- площадь живого сечения потока

; (15)

- смоченный периметр

. (16)

2.1 Определение глубины наполнения лотка

При

При

При

При

Результаты занесем в таблицу 2.

Таблица 2

0,3	0,6	0,18	1,2	0,15	66,27	252·10-3
0,2	0,4	0,08	0,8	0,1	61,9	85,6·10-3
0,1	0,2	0,02	0,4	0,05	55,17	13,5·10-3
0,05	0,1	0,005	0,2	0,025	49,15	2,12·10-3

По результатам расчетов строим график зависимости , рис.4.

Рис. 4. График зависимости

По графику определим искомое значение глубины наполнения лотка



2.2 Построение развертки по трассе лотка от начала до зумпфа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. Развертка по трассе от истока до зумпфа

(17)

(18)

Рис. 6

2.3 Расчет зумпфа

Зумпф выполняется в виде железобетонных колец диаметром 1,0; 1,5; 2,0 метра и высотой . Высоту зумпфа условно разделяют на 3.

. (19)

Примем .

Рабочий объем жидкости, притекающей в зумпф должен быть не меньше пятиминутного притока фильтрационных вод

. (20)

, (21)

Возьмем .



3. Расчет насосной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Схема насосной установки

Насосная установка необходима для перекачки канализационной воды из зумпфа в коллекторный колодец.

Примем, что

. (22)

3.1 Расчет всасывающей линии

Всасывающая линия относится к коротким трубопроводам, при расчете которых учитываются как потери на трение, так и потери в местных сопротивлениях.

Общая потеря во всасывающих линиях будет равна.

(23)

где - скорость всасывающего потока.

(24)

где - коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси), примем .

(25)

примем .

Принимаем экономические скорости

(26)

=> (27)

.

Выбираем по справочнику стандартный диаметр .

Для выбранного стандартного диаметра определим фактическую скорость .

. (28)

Найдем линейные потери

где (29)

Так как стандартный диаметр всасывающей линии , а высота подъема , то на всасывающей трубе ставим сетку с обратным клапаном.

(30)

где (плавный поворот трубы).

(31)

где (задвижка полностью открытая).

3.2 Расчет напорного трубопровода от насоса до канализационного коллектора

Напорный трубопровод относится длинным трубопроводам, потери на трение в которых значительно превышают потери в местных сопротивлениях, поэтому при их расчете местными потерями пренебрегают и учитывают только потери при длине.

(32)

Примем

Примем на один стандартный диаметр меньше .

(33)

. (34)

3.3 Подбор насоса

При подборе насоса определяющими являются 3 величины:

- расход;

- напор;

- высота всасывания.

(35)

где - потери во всасывающей линии,

- потери в напорной линии,

- высота установки насоса (от насоса до поверхности жидкости),

- напор воды на выходе,

Примем

(36)

По найденным характеристикам по справочнику определим тип насоса:

подача - ;

напор - ;

;

мощность ;

масса с патрубком - ;



4. Расчет ливневого коллектора

Канализационный коллектор служит для отвода воды в очистные сооружения.

Требуется определить:

Диаметр коллектора ;

Степень заполнения коллектора ;

Скорость течения в коллекторе .

При расчете канализационного коллектора используется формула открытых русел

(37)

Ведем обозначения:

модуль скорости , модуль расхода , тогда

(38)

Значения приводится в справочниках для различных диаметров и шероховатостей. Примем - коэффициент шероховатости.

Таблица 3

300	16,2	1,144
350	17,98	1,726
400	19,68	2,464
450	21,2	3,373

Значения , приводимые в справочниках, относятся к коллекторам при их полном заполнении. Так как рассматриваемый коллектор заполнен частично в формулу (38) нужно ввести поправочные коэффициенты:

- вспомогательные коэффициенты, учитывающие степень наполнения канала, и определяющиеся по графику «Рыбка».

(39)

Расчет:

Задаем ; ;

По графику «рыбка» определяем значение

Из формулы находим

Принимаем из таблицы (приложение 5) ближайшие значения

для .

Определяем действительное значение коэффициента

(40)

По графику «Рыбка» определяем действительную степень наполнения

где , =>

(глубина наполнения), (41)

где

Тогда

По графику «Рыбка» определяем

Находим действительную скорость движения



Список литературы

1. Калицун В.И. Гидравлика, водоснабжение и канализация / В.И. Калицун, В.С. Кедров, Ю.М. Ласков, П.В.Сафонов. - М: Стойиздат, 1980. - 360 с.

2. Абрамов С.К. дренаж промышленных площадок и городских территорий / С.К. Абрамов, Л.Р. Найфелд, О.Б. Скричелло. - М.: Гос. издательство литературы по строительству и архитектуре, 1954. - 428 с.

3. Агеева В.В. задания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 27Открытый водоотлив: Методические указания и 0102 «промышленное и гражданское строительство» по дисциплине «Гидравлика». - Н.Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т, 2005. - 23 с.

Размещено на Allbest.ru

...