Гидравлический расчет канализационных сетей

РАСЧЕТНЫЕ СКОРОСТИ И НАПОЛНЕНИЯ ТРУБ И КАНАЛОВ

2.34. Во избежание заиливания канализационных сетей расчетные скорости движения сточных вод следует принимать в зависимости от степени наполнения труб и каналов и крупности взвешенных веществ, содержащихся в сточных водах.

При наибольшем расчетном наполнении труб в сети бытовой и дождевой канализации наименьшие скорости следует принимать по табл. 16.

Таблица 16

Диаметр, мм	Скорость vmin, м/с, при наполнении H/D
0,6	0,7	0,75	0,8
150-250	0,7	–	–	–
300-400	–	0,8	–	–
450-500	–	–	0,9	–
600-800	–	–	1	–
900	–	–	1,15	–
1000-1200	–	–	–	1,15
1500	–	–	–	1,3
Св. 1500	–	–	–	1,5

Примечания: 1. Для производственных сточных вод наименьшие скорости следует принимать в соответствии с указаниями по строительному проектированию предприятий отдельных отраслей промышленности или по эксплуатационным данным.

2. Для производственных сточных вод, близких по характеру взвешенных веществ к бытовым, наименьшие скорости надлежит принимать как для бытовых сточных вод.

3. Для дождевой канализации при Р = 0,33 года наименьшую скорость следует принимать 0,6 м/с.

2.35. Минимальную расчетную скорость движения осветленных или биологически очищенных сточных вод в лотках и трубах допускается принимать 0,4 м/с.

2.36. Наибольшую расчетную скорость движения сточных вод следует принимать, м/с: для металлических труб – 8, для неметаллических – 4, для дождевой канализации – соответственно 10 и 7.

2.37. Расчетную скорость движения неосветленных сточных вод в дюкерах необходимо принимать не менее 1 м/с, при этом в местах подхода сточных вод к дюкеру скорости должны быть не более скоростей в дюкере.

2.38. Наименьшие расчетные скорости движения сырых и сброженных осадков, а также уплотненного активного ила в напорных илопроводах следует принимать по табл. 17.

2.39. Наибольшие скорости движения дождевых и допускаемых к спуску в водоемы производственных сточных вод в каналах следует принимать по табл. 18.

Таблица 17

Влажность осадка, %	vmin, м/с, при	Влажность осадка, %	vmin, м/с, при
D = 150 – 200 мм	D = 250 – 400 мм	D = 150 – 200 мм	D = 250 – 400 мм
98	0,8	0,9	93	1,3	1,4
97	0,9	1,0	92	1,4	1,5
96	1,0	1,1	91	1,7	1,8
95	1,1	1,2	90	1,9	2,1
94	1,2	1,3

Таблица 18

Грунт или тип крепления	Наибольшая скорость движения в каналах, м/с, при глубине потока от 0,4 до 1 м
Крепление бетонными плитами	4
Известняки, песчаники средние	4
Одерновка:
плашмя	1
в стенку	1,6
Мощение:
одинарное	2
двойное	3-3,5

Примечание. При глубине патока менее 0,4 м значения скоростей движения сточных вод следует принимать с коэффициентом 0,85, при глубине свыше 1 м – с коэффициентом 1,25.

2.40. Расчетное наполнение трубопроводов и каналов с поперечным сечением любой формы надлежит принимать не более 0,7 высоты.

Расчетное наполнение каналов прямоугольного поперечного сечения допускается принимать не более 0,75 высоты.

Для трубопроводов дождевой и общесплавной систем водоотведения следует принимать полное расчетное наполнение.

Актуальный вопрос, какой же диаметр трубопровода применить

Принципиальная схема пароконденсатного тракта выглядит так. Работает котельная установка, которая вырабатывает пар,определенного параметра в определенном количестве. Далее открывается главная паровая задвижка и пар поступает в пароконденсатную систему, двигаясь в сторону потребителей. И тут появляется актуальный вопрос, какой же диаметр трубопровода применить?

Если взять трубу слишком большого диаметра, то это грозит:

1. Увеличение стоимости монтажа
2. Большие потери тепла в окружающую среду
3. Большое количество конденсата, а значит и большое количество конденсатных карманов, конденсатоотводчиков, вентилей и тп

Если взять трубу слишком малого диаметра, то это грозит:

1. Потеря давления ниже расчётного
2. Повышенной скоростью пара, шумы в паропроводе
3. Эрозийный износ, более частая замена оборудования из-за гидроударов

Расчёт диаметра паропровода

Существует два метода для выбора диаметра паропровода: первый это метод падения давления, а второй более простой и его применяет большинство из нас – метод скоростей.

Для того что бы вы не тратили своё время на поиск таблицы по расчёту методом скоростей, мы для вашего удобства выложили на этой странице эту информацию. Опубликованные рекомендации взяты из каталога завода изготовителя промышленной трубопроводной арматуры АДЛ .

Индивидуальный расчет уклона

Прокладка канализационных труб своими руками в частном доме проводится по стандартам, которые значатся в СНиП. Но можно рассчитать параметры по обустройству сетей канализации и водопровода самостоятельно. Для этого используют следующую формулу:

V√H/D ≥ K, где:

• К – особый коэффициент, учитывающий свойства материала, который был использован при изготовлении трубы;
• V – скорость прохождения сточных вод;
• H – наполняемость трубы (высота потока);
• D – сечение (диаметр) трубы.

Уклон канализационных труб можно рассчитать самостоятельно

Пояснения:

• коэффициент К, для труб из гладких материалов (полимерных или стеклянных), должен быть равен 0,5, для металлического трубопровода – 0,6;
• показатель V (скорость потока) – для любого трубопровода составляет 0,7-1,0 м/с;
• соотношение H/D – говорит о наполнении трубы, и должно иметь значение от 0,3 до 0,6.

Внутренние и внешние канализационные системы

Выполняя прокладку сетей канализации и водопровода в частном доме, следует учитывать некоторые особенности, которые обуславливаются месторасположением их отдельных участков.

Внутренние системы

При монтаже труб канализации в частном доме в основном применяются два их диаметра – 50 мм и 110 мм. Первый для водоотвода, второй для унитаза.  Прокладку канализационной трубы следует проводить в соответствии со следующими рекомендациями:

• поворот трубопровода (при его горизонтальном расположении) не следует делать под углом в 90 градусов. Для изменения направления отводы лучше устанавливать под углом в 45 градусов, это значительно облегчает проход основного потока и уменьшает вероятность скопления твердых частиц;
• в местах поворотов системы следует установить фитинги для ревизии и удобства прочистки или демонтажа в случае засорения;
• на коротких отдельных участках, допустимо увеличивать наклон, превышая рекомендуемую норму. Такой короткой веткой канализации может быть труба, соединяющая унитаз со стояком;
• на каждом отдельном участке уклон трубопровода должен быть равномерным, без резких перепадов, потому что их наличие может создать условие для возникновения гидравлического удара, последствиями которого станет ремонт или демонтаж уже работающей системы.

Внешние (наружные) системы

Правильная прокладка и монтаж канализационных труб необходима не только внутри, но и вне частного дома, от точки выхода внутренней канализации до септика.

Поэтому следует обратить внимание на следующие моменты:

• прокладка канализационных сетей проводится в траншеях глубиной от 0,5 до 0,7 метра. Величина заглубления зависит от характеристик грунта и корректируется под конкретные условия;
• при подготовке траншей, следует использовать песок на их дне, для возможности установления правильного уклона за счет его подсыпки;
• заранее просчитанный уклон (на погонный метр) выделить ориентиром из шнура натянутого между вбитыми колышками. Это позволит избежать ненужных просадок или возвышений канализационной системы на отдельных участках;
• после укладки труб на дно траншеи, еще раз проверить наличие правильного уклона, и в случае необходимости поправить его за счет песчаной подушки.

Ливневая канализация

Такая же требовательная к уклону система, и ее присутствие обязательно для устранения образований скопления воды на поверхности почвы при выпадающих осадках.

Прокладка ливневой канализации

При обустройстве ливневки, учитываются те же параметры, что и для основной канализации – диаметр трубы и материал из которого она изготовлена. Средние показатели по уклону:

• для труб с диаметром 150 мм – показатель варьируется в пределах от 0,007 до 0,008;
• при 200 мм сечении – 0,005 до 0,007.

На частных подворьях можно обойтись и открытыми ливневыми водоотводами.

Но и при такой системе отведения воды уклон должен присутствовать:

• для водоотводных канав – 0,003;
• для лотков из бетона (полукруглых или прямоугольных) – 0,005.

Когда производится укладка канализационных труб какой уклон канализационной трубы должен быть?

Схема устройства ливневой канализации для частного дома

Для нормальной работы канализации величина уклона должна быть в соответствии с рекомендуемыми нормами по СНиП, или просчитаны по специальной формуле.

Если придерживаться проверенных временем и эксплуатацией норм – системам канализации и водопровода многие годы не потребуется ремонт или демонтаж.

Межплиточные швы

Для того чтобы сделать ревизионный лючок под плитку максимально незаметным, необходимо обратить внимание на этот нюанс. После того, как монтаж конструкции в поверхность завершен, плитка на крышку люка приклеена и обработана, люк закрывается

Затем швы, которые располагаются между ним и другими плитками, необходимо залить силиконом

Это делается для придания максимальной незаметности. Перед нанесением сначала необходимо обклеить по контуру соседние плитки малярным скотчем, после чего только заливать силиконом швы. После того как он застынет, нужно аккуратно острым предметом провести по контуру скотча, а затем отклеить его. Получится аккуратный внутренний шов

Затем швы, которые располагаются между ним и другими плитками, необходимо залить силиконом. Это делается для придания максимальной незаметности. Перед нанесением сначала необходимо обклеить по контуру соседние плитки малярным скотчем, после чего только заливать силиконом швы. После того как он застынет, нужно аккуратно острым предметом провести по контуру скотча, а затем отклеить его. Получится аккуратный внутренний шов.

Для обеспечения доступа, делается следующее. Канцелярским ножом под углом прорезается силикон на протяжении всех сторон конструкции

Обратите внимание, что резку нужно проводить максимально аккуратно, так как велик риск испортить шов и поцарапать плитку

Последовательность действий при устройстве канализации

В первую очередь прежде, чем укладывать трубы, выкапывают траншею. Проще всего это сделать можно с применением спецтехники, например, экскаватора, или же вручную.

Согласно общепринятой технологии, укладка труб канализации предполагает использование труб диаметром 110 миллиметров. При этом ширина канавы должна составлять минимум 60 сантиметров.

Одновременно с увеличением сечения укладываемой трубы, нужно также расширять траншею. После выбора материала выполняется непосредственно укладка трубы в траншею, которая имеет свои нюансы.

Тем, кто интересуется, как проложить канализационные трубы в земле правильно, следует учитывать, что работу необходимо начинать от фундамента здания. При отсутствии вывода трубопровода для стоков из дома, под основанием строения вырезают отверстие и выполняют подвод сети под него.

Когда имеется вывод, на конец трубы, выходящей из здания, надевают раструб

При этом уделяют повышенное внимание центровке стыкуемых элементов

Именно в местах, где трубопровод меняет свое направление, начинают собираться различные отложения. Со временем они полностью перекрывают путь передвижения стоков.

Специалисты знают, как проложить в частном домовладении канализационный трубопровод, чтобы не допустить подобных неприятностей.

Поэтому не помещают советы от профессионалов, которые заключаются в следующем:

• Прокладку канализационных труб нужно осуществлять с применением отводов, которые имеют разные углы изгиба – от 15 и до 90 градусов.
  Для обеспечения удобного доступа к местам образования засоров, над каждым коленом устанавливают ревизии.
• После завершения формирования вывода из дома, трубы помещают в траншею вниз раструбами и затем приступают к стыковке изделий. Процесс соединения выглядит следующим образом: кромки изделий смазывают специальным составом и до упора устанавливают их в раструб.

Для правильной стыковки элементов инженерных коммуникаций в частном домовладении или в квартире пользуются нехитрым приемом. Он заключается в нанесении отметок на трубы перед началом проведения работ – для определения глубины их вхождения в раструб. Ориентируясь на них, окончательно осуществляют соединение.

Устройство канализационного коллектора

При самостоятельном строительстве канализационной системы все владельцы частного жилья сталкиваются с таким понятием — «канализационный коллектор». Не стоит путать его с коллектором отопления — это не одно и то же.

При обустройстве канализационного коллектора часто применяется тяжелая техника

Он представляет собой магистраль, состоящую из уложенных в траншеи канализационных труб и сборно-очистительных емкостей. Городской канализационный коллектор является не чем иным, как подземной трубой большого диаметра, длиной в несколько сотен километров, которая собирает и переправляет стоки к очистным сооружениям, фильтрационным полям, местам сброса.

В качестве сборно-очистительных емкостей в системе бытовой канализации может выступать:

• Выгребная яма. Она представляет собой гидроизолированное сооружение для сбора сточных вод и отходов. Ее устройство отличается простотой и доступностью. Тем не менее назвать систему с таким сооружением безопасной и комфортной нельзя: отходы, попадающие в яму, не проходят очистку, могут попадать в грунт и являются источником неприятного запаха на участке.
• Септик. В отличие от выгребных ям септики являются более современными и экологически приемлемыми сооружениями. Они позволяют не только собирать отходы, но и очищать их.

По способу устройства канализация может быть самотечной и напорной. Самотечный коллектор представляет собой магистраль, уложенную под определенным углом: стоки в такой системе проходят к месту сбора и очистки по наклонному трубопроводу. Напорный коллектор устанавливается там, где нет возможности построить наклонную магистраль (из-за высокого уровня почвенных вод, особенностей грунта). Он состоит из трубопровода, насоса или насосной станции, емкостей для сбора и переработки стоков.

Пример расчета ливневой канализации

Некоторые проектировщики не вдавались в подробности расчета ливневой канализации, работая с рекомендованными значениями диаметров труб, которые указаны в СНиП. Для безнапорных сетей в качестве дренажной системы обычно используют трубопровод диаметром 200-250 мм. Именно этот размер гарантирует оптимальную скорость движения поверхностного стока в случае сильных дождей. В то же время правильно выполненный расчет способствует более эффективному управлению бюджетом, так как трубы меньшего диаметра могут подойти для обычных гроза функциональности сети.

Расчет диаметра трубы позволяет снизить затраты без ущерба для функциональности системы

Например, рассчитаем параметры водосточной трубы для крыши частного дома площадью 100 м2 (0,01 га), расположенного в одном из населенных пунктов Подмосковья:

1. Согласно карте интенсивности дождя параметр q20 для Москвы и прилегающих территорий составляет 80 л / с. Коэффициент влагопоглощения для кровли равен 1. На основании этих данных рассчитываем расход дождевой воды:

Qr = 80 0,01 = 0,8 л / с

1. Поскольку уклон кровли в частном доме, как правило, значительно превышает показатель на 0,03 (3 см на 1 м), коэффициент заполнения свободной емкости при напорном режиме считается равным 1. Следовательно:

Q = Qr = 0,8 л / с

1. Зная показатель расхода дождевой воды, можно не только рассчитать диаметр канализационной сети, но и определить необходимый уклон дренажа. Для этого воспользуемся справочником А.Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов труб из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы ». Согласно расчетным данным, представленным в таблицах, на расход 0,8 л / с подходят трубы со следующими параметрами:

• диаметр 50 мм, уклон 0,03;
• диаметр 63 мм, уклон 0,02;
• диаметр 75 мм (и выше), уклон 0,01.

Наклон трубы обратно пропорционален ее диаметру

1. Материал трубопровода.

СНиП допускает использование труб из асбестоцемента, стали и пластика (ПВХ). Асбестоцементный трубопровод хоть и недорогой вариант, но сегодня используется редко из-за хрупкости материала и большого веса (1 метр 100-миллиметровой трубы весит 24 кг). Стальные трубы намного легче асбестовых, но они подвержены коррозии. Поэтому для заливки свай часто используются трубы из ПВХ, которые сочетают в себе небольшой вес, простоту монтажа и долгий срок службы.

1. Глубина подземной части.

Оптимальное расположение трубы – ниже уровня промерзания почвы и выше уровня грунтовых вод. Поскольку не все участки позволяют выполнить это условие, допускается прокладка трубопровода на небольшой глубине, но не ближе 70 см от поверхности.

1. Монтаж стояков.

Отвод дождевой воды с кровли осуществляется при помощи стояков, под которыми размещаются точечные или линейные водозаборы дождевой воды. Системы вертикального водоотвода крепятся к стене с помощью хомутов. Расчет интервала крепления стояков канализации проводится с учетом материала трубы. Для ПВХ хомуты ставятся с интервалом 2 м, для стали – 1-1,5 м.

1. Охраняемая территория.

СНиП предусматривает организацию так называемых охранных зон вблизи места нахождения штормовой сети. На расстоянии менее 3 м от газопровода запрещается возводить строительные объекты, сажать кусты и деревья, организовывать полигон или оборудовать автостоянку.

Типовая схема водоотведения для частного дома

Проектирование системы отвода дождевой воды – важный этап строительства жилого дома или промышленной площадки. В данной статье приведены формулы для примерного расчета диаметра трубопровода, поскольку в них не учитываются такие параметры, как трение воды о внутреннюю поверхность трубы, количество изгибов и соединений в системе и т.д. Для более точного расчета ливневой канализации существуют специальные программы, которые можно найти в Интернете… Однако самый безопасный метод – доверить проектирование специалистам, которые учтут все нюансы и предложат наиболее эффективные и экономичные вариант.

Обоснование важности проведения гидравлических расчетов системы канализации

Любая инженерно-коммуникационная система должна соответствовать ряду определённых и чётких требований, и система канализации отнюдь не является исключением. Прежде всего, канализационная сеть должна быть надёжной в эксплуатации, лёгкой в обслуживании, насколько это возможно, неприметной. А также она должна обеспечивать достаточный уровень очистки. Соблюдение всех вышеуказанных параметров возможно лишь при условии, что в процессе проектирования сетей водоснабжения были выполнены на надлежащем качественном уровне все необходимые гидравлические расчёты системы канализации. В конечном итоге от правильности выполнения подобных расчётов зависит не только надёжность функционирования канализационной системы, но и экономическая её составляющая – стоимость комплектующих системы, осуществления монтажных работ и постмонтажного обслуживания.

Особенностью системы канализации является тот факт, что её проектированием и закладкой необходимо заниматься ещё на самых ранних стадиях строительства дома или любого иного объекта. Логика при этом проста и очевидна: если сделать это позже, то при прокладке трубопровода и всех прочих сопутствующих элементов могут возникнуть либо совсем нерешаемые проблемы, либо такие, решение которых потребует серьёзных финансовых вливаний и временных затрат.

Важность ливневой канализации и основные элементы системы

Можно ли обойтись без ливневки?

Прежде давайте вспомним назначение ливневой канализации, а также то, из каких основных элементов она обычно строится. Без понимания структуры этой системы подходить даже к предварительным наброскам – совершенно бессмысленное занятие.

Итак, ливневая канализация должна рассматриваться как обязательный элемент всей инженерной инфраструктуры участка. В идеале она должна распространяться не только на области застройки или облагороженного двора, но даже на ту часть территории, что отведена под ландшафтный дизайн или под «сельхозугодья».

Задача этой системы – организованно и в кратчайшие сроки собрать с обслуживаемой территории основные объемы воды, выпавшей дождем или образовавшейся в ходе таяния снега, отвести их в безопасное место, при необходимости – подвергнуть очистке, и затем – сбросить или в природный водоем, или в коллектор или иное хранилище.

В идеале ливневая канализация должна «обслуживать» всю территорию загородного участка.

Очень глупо надеяться на то, что выпавшая дождём вода «рассосётся и разойдётся» сама собой. Практика частного домостроения изобилует историями, когда пренебрежение к проблемам ливневой канализации оборачивалось очень серьёзными последствиями. Последствия могут коснуться очень многих сфер: от «банальщины», вечной сырости и грязи во дворе — до надежности капитальных построек, от разрушения дорожек и площадок — до плохой приживаемости или даже гибели высаживаемых растений. И это только так – навскидку…

Мало пользы будет от такой канализации, если она создавалась «на глаз» — велика вероятность, что она не будет справляться со своими обязанностями при сильном или затяжном дожде. Получается, затраченные деньги – на ветер. Другая крайность, когда система строится с огромным, никому не нужным «запасом», что оборачивается совершенно неоправданным усложнением проекта, и значительным удорожанием и материалов, и выполняемых работ.

Это говорится в пользу того, что создание ливневки должно предваряться планированием.

Никогда не следует пытаться «примерить» готовый проект на свой участок. И не имеет никакого смысла искать какую-то универсальную модель ливневки. Все зависит от особенностей участка, его площади, от местных климатических условий, от состояния грунтов, от того, что же планируется возвести на рассматриваемой территории, и от того, как эти объекты будут в дальнейшем эксплуатироваться, от наличия возможности свободного сброса собранных ливневых стоков и от многого другого.

Но при всем этом ливневки строятся из сходных элементов. Каждый из этих элементов (участков) системы выполняет определённые функции.

Определение расхода воды при возможном падении напора

Рассмотренная формула для определения расхода воды по внутреннему диаметру трубы и скорости водного потока, считается упрощенной. Ею не учитывается изменение напора под воздействием обстоятельств, которые могут привести к более низкому или высокому давлению в трубопроводной системе. Формула Дарси позволяет произвести расчет, учитывающий потери на крайних точках трубопровода. Выглядит она так:

В формуле Дарси учтены такие параметры:

P – вязкость; λ – коэффициент трения, величина которого определяется:

• конфигурацией трубопровода, прямолинейного или имеющего сложные повороты и изгибы;
• турбулентностью течения водного потока;
• шероховатостью внутренней поверхности труб;
• наличием препятствий в виде участков с применением запорной арматуры.

На коэффициент трения влияет наличие запорных элементов и их количество

L – длина труб; D — величина внутреннего сечения; V – скорость перемещения водного потока; g – ускорение свободного падения.

Расстояние от системы до важных объектов

Для расчета расстояния от деталей наружной сточной системы необходимо учитывать тот факт, что даже аварийная ситуация на трубопроводе не должна причинить вреда экологической обстановке. По этой причине, на основе действующих санитарных норм и правил, прописанных в СНиП, минимальное значение расстояния до важных объектов должно быть таким:

1. Не менее 5 метров от септика до ближайшего жилого дома.
2. 30 метров от канализации до ближайшего водоема.
3. 20 метров до скважины с питьевой водой или колодца.
4. 3 метра до дерева.
5. Не менее 20 метров до дороги или границы участка.
6. Не менее 20 метров до реки или ручья.

Выполнения вышеназванных санитарных норм находится под контролем органов власти, а также санэпидемстанции. В случае выявления несоответствий на участке, собственник может быть привлечен к административной ответственности. При этом канализационную систему придется полностью переоборудовать согласно действующим правилам.

Также стоит отметить, что в нормативах отсутствует пункт, регулирующий глубину септика. По этой причине в процессе его оборудования ориентироваться необходимо на трубу, подходящую к корпусу под наклоном. По вопросу глубины промерзания особо заморачиваться не стоит, потому что внутри септика постоянно поддерживается плюсовая температура за счет органического разложения стоков.

Расстояние от системы до важных объектов

Для расчета расстояния от деталей наружной сточной системы необходимо учитывать тот факт, что даже аварийная ситуация на трубопроводе не должна причинить вреда экологической обстановке. По этой причине, на основе действующих санитарных норм и правил, прописанных в СНиП, минимальное значение расстояния до важных объектов должно быть таким:

1. Не менее 5 метров от септика до ближайшего жилого дома.
2. 30 метров от канализации до ближайшего водоема.
3. 20 метров до скважины с питьевой водой или колодца.
4. 3 метра до дерева.
5. Не менее 20 метров до дороги или границы участка.
6. Не менее 20 метров до реки или ручья.

Выполнения вышеназванных санитарных норм находится под контролем органов власти, а также санэпидемстанции. В случае выявления несоответствий на участке, собственник может быть привлечен к административной ответственности. При этом канализационную систему придется полностью переоборудовать согласно действующим правилам.

Также стоит отметить, что в нормативах отсутствует пункт, регулирующий глубину септика. По этой причине в процессе его оборудования ориентироваться необходимо на трубу, подходящую к корпусу под наклоном. По вопросу глубины промерзания особо заморачиваться не стоит, потому что внутри септика постоянно поддерживается плюсовая температура за счет органического разложения стоков.

Основы гидравлического расчета канализационной сети

Канализационную сеть обычно устраивают самотечной, без­напорной и проектируют обычно на неполное заполнение. Целью гидравлического расчета является подбор диаметров труб, уклонов сети и определения отметок лотков и глубины заложения труб. Особенностью канализационной сети является:

• загрязненность сточных вод крупными и мелкими фракция­ми, способными образовывать пробки;

Неполное наполнение канализационных труб:

• обеспечивает вентиляцию и удаление из них метана;

• служит как бы резервной емкостью на случай увеличения сброса сточных вод;

• обеспечивает максимально возможную (при Н = 0,7-0,8) скорость самотечного потока жидкости.

Максимально допустимое наполнение труб в зависимости от диаметра следующее: при D = 150-300 мм, Н= 0,6; при D = 350- 400 мм Н = 0,7; при D > 900 мм, Н = 0,8.

Все эти параметры взаимосвязаны и зависят в основном от

расхода сточных вод:

Здесь с = (l ·R у )/n — коэффициент сопротивления; R = F/x ≈ D/4 —

гидравлический радиус; п — коэффициент шероховатости; х — смо­ченный периметр, м; y = f(R,n).

Гидравлический расчет сети ведут на максимальный секунд­ный расход, определению которого предшествует нахождение мо­дули стока или удельного среднего притока сточных вод с единицы поверхности города (квартала):

где р_н — плотность населения, чел ./га;

q — норма водоотведения, л/сут.чел.

Модуль стока позволяет определить средний приток от квар­тала города по его площади:

где F_Г — площадь квартала, га.

Поэтому территорию населенных мест разбивают на площади стока, тяготеющие к прилегающим участкам сети (см. рис. 8.3).

Если рельеф плоский, то разбивку территорий ведут по бис­- сектрисам углов кварталов. После этого определяют расчетные расходы на каждом участке.

где k_maх — коэффициент общей максимальной неравномерности аодоотведения.

Сложность гидравлического расчета канализационной сети заключается в возможности возникновения множества технически допустимых вариантов сети, число которых может превысить даже возможности современных ЭВМ. Поэтому к расчету канализацион­ной сети подходят с известными упрощениями.

Например, исходят из принципа удержания наименьшего воз­можного заглубления. В этом случае рекомендуется следующая по­следовательность расчетов:

• зная расчетные расходы, выбирают минимальные диаметры, позволяющие выдержать соответствующие уклоны, скорость и на­ полнение;

• если скорость не удовлетворяет критическим значениям, то­ гда увеличивают уклон, но не более чем на 0,01%;

• если расход слишком велик для максимально допустимого уклона при заданном диаметре, тогда увеличивают диаметр на одну ступень;

• если наполнение труб недопустимо велико, то увеличивают их диаметр на одну ступень.

Глубина заложения уличной сети определяется по формуле

где h — наибольшая глубина заложения дворовой сети, м;

L — длина дворовой или внутриквартальной сети, м;

l — длина трубы от красной линии до соответствующего смотрового колодца уличной сети, м;

Z₁ и Z₂ — отметки земли соответственно у смотрового дворово­го колодца и наиболее удаленного колодца, м;

∆ — перепад между потоками дворовой и уличной канализации.

Рассмотрим общий ход расчета. Расчет ведется непосредст­венно от начала сети к насосной станции. Из рис. 8.3 видно, что расчетный расход по участку является суммой попутного, транзит­ного и бокового притоков.

Расходы определяют с учетом коэффициента неравномерно­сти. Сосредоточенные расходы от предприятий, не имеющих не­равномерность, учитывают отдельно. Падение на участках сети оп­ределяется по формуле

где i — уклон труб, м/км;

l — длина участка, км.

Начальную глубину заложения находят по формуле (8.13). В этом случае отметка лотка в расчетной точке определяется по формуле

где Z_i — отметка трубы в i-й точке, м;

h_i — падение на i-м участке.

По величине расчетного расхода назначают диаметр и уклон трубопроводов так, чтобы наполнение и скорость жидкости v соот­ветствовали требованиям норм. Далее определяют глубины зало­жения сети в начале и конце каждого расчетного участка.

На практике гидравлический расчет канализационных сетей выполняется с помощью расчетных таблиц или на ЭВМ. Исходя из условий эксплуатации, минимальные диаметры трубопроводов ка­нализации принимают 150мм для внутриквартальных и 200 мм для уличных сетей, а для дождевой и общесплавной канализации — со­ответственно 200 и 250 мм. По результатам гидравлического расче­та строят продольные профили сети. Глубину заложения уличной канализационной сети допускается принимать меньше глубины промерзания на 0,3 м при диаметрах до 500 мм и на 0,5 м при больших диаметрах.