Наружная канализационная сеть проектируется на основании суммарного расхода сточной воды. Для его расчёта используются нормы водоотведения.

Норма водоотведения бытовых сточных вод - это средний за сутки условный объём таких вод, который приходится на одного жителя подлежащего канализованию объекта. Измеряется норма в литрах.

Для технологических сточных вод таковое количество рассчитывается относительного одного агрегата, использующего воду по технологической карте процесса.

Для жилых объектов нормы водоотведения обычно приравнивают к нормам водопотребления. Это обусловлено тем, что бытовые стоки, по сути, являются использованной водопроводной водой, загрязненную в процессе её использования на бытовые нужды. Не вся вода, подаваемая в потребительскую водопроводную сеть, может поступить в бытовую канализационную сеть. Это тот объём, который используется для мытья технических средств и их охлаждения, дорожного покрытия, поливки зелёных насаждений, питания фонтанов и т. п. При его учёте норму водоотведения на эту долю следует снизить.

Нормы водоотведения регламентируются СНиП П-Г.1-70. Их величины зависят от условий местного климата и других: наличия или отсутствия внутреннего водопровода, канализации, централизованного горячего водоснабжения, водонагревателей для ванн и т. д.

Водопотребление изменяется в соответствии не только с сезоном года, но и со временем суток. В таком же режиме должно меняться и водоотведение. Часовая неравномерность поступления стоков в канализацию зависит от общего их объёма. Чем общий расход больше, тем меньше эта неравномерность ощущается.

Коэффициенты неравномерности водоотведения

При проектировании канализационной системы нужно исходить не только от нормативных и общих объёмов стоков, которые могут сбрасываться. Немаловажным является учёт колебаний в суточном режиме водоотведения. Система должна справиться с отведением сточных вод в пиковые часы. Это касается также всех её параметров, например мощности фекальных насосов . Для расчёта максимальных расходов используются соответствующие поправки - коэффициенты неравномерности водоотведения.

Дробность расчёта неравномерности водоотведения до одного часа требуется только для объектов с высокой её вероятностью. В иных случаях возможная почасовая неравномерность учитывается в принятом предварительно запасе в объёме труб. При гидравлических расчётах сечений трубопроводов их заполнение закладывается заранее частичным.

Коэффициент суточной неравномерности kcyт водоотведения - это отношение суточного максимального расхода стоков Q макс.сут к суточному среднему расходу Q ср.сут за год:

k сут = Q макс.сут / Q ср.сут

Аналогично определяется и коэффициент часовой неравномерности kчас водоотведения:

k час = Q макс.час / Q ср.час

Здесь Q макс.час и Q ср.час - максимальный и средний часовые расходы. Q ср.час вычисляется по расходу за сутки (делением его на 24).

Перемножением этих коэффициентов рассчитывается коэффициент общей неравномерности k общ: водоотведения

k общ = k сут · k час

Общие коэффициенты зависят от величины средних расходов и приводятся в соответствующих таблицах для проектировщиков.

Для расчёта этого коэффициента для значений величины среднего расхода, отсутствующих в таблицах, применяется интерполяция по их ближайшим данным. Используется формула, предложенная профессором Н. Ф. Федоровым:

k общ = 2,69 / (q ср)0,121.

Величина qср - расход сточных вод за 1 секунду (среднесекундный) в литрах.

Формула справедлива для среднесекундных расходов до 1250 л. За единицу принят коэффициент суточной неравномерности водоотведения для зданий общественного пользования.

Коэффициент часовой неравномерности для сточных вод технологических сильно зависит от условий производства и отличается очень большим разнообразием.

Рассчитываю расходы душевых сточных вод от промышленного предприятия:

Среднесуточный Q душ сут = (40N 5 + 60N 6)/1000, м 3 /сут, (4.12)

Часовой после каждой смены Q душ час = (40N 7 + 60N 8)/1000, м 3 /ч, (4.13)

Секундный q душ сек = (40N 7 + 60N 8)/45 * 60, л/с, (4.14)

где N 5 , N 6 – соответственно число пользующихся душем в сутки с нормой водоотведения на 1 человека в холодных цехах 40 л и 60 л в горячих цехах;

N 7 , N 8 – соответственно число пользующихся душем в смену с максимальным водоотведением в холодных и горячих цехах.

Q душ сут = (40 * 76,8 + 60 * 104,5)/1000 = 9,34 м 3 /сут,

Q душ час = (40 * 48 + 60 * 66,5)/1000 = 5,91 м 3 /ч,

q душ сек = (40 * 48 + 60 * 66,5)/45 * 60 = 2,19 л/с.

Заполняем форму 4.

При правильном заполнении формы 4, вычисленное по формуле (4.11) значение секундного расхода бытовых стоков должно равняться сумме наибольших расходов из 7-го столбца;

q быт max = 0,43 л/с и (0,16 + 0,27) = 0,43 л/с.

А значение секундного расхода душевых стоков (4.14) – сумме наибольших расходов из последнего столбца;

q душ сек = 2,19 л/с и (0,71 + 1,48) = 2,19 л/с.

Определяю расчетный расход от промышленного предприятия:

q n = q пром + q быт max + q душ сек, л/с,

q n = 50,3 + 0,43 + 2,19 = 52,92 л/с.

Расчет расходов на участках.

Водоотводящую сеть разбиваю на расчетные участки, каждому узлу (колодцу) сети присваиваю номер. Затем заполняю столбцы 1-4 формы 5.

Расход на каждом расчетном участке определяю по формуле:

q cit = (q n + q бок + q mp)K gen . max + q соср, л/с, (4.16)

где q n – путевой расход, поступающих в расчетный участок от жилой застройки, расположенной по пути;

q бок – боковой, поступающий от боковых присоединений

q mp – транзитный, поступающий от вышерасположенных участков и равной по величине общему среднему расходу предыдущих участков;

q соср – сосредоточенный расход от зданий общественного и коммунального назначения, а также промпредприятии, расположенных выше расчетного участка;

K gen . max – общий максимальный коэффициент неравномерности.

Значение средних расходов (столбцы 5-7 формы 5) беру из ранее заполненной формы 1. Общий расход (столбец 8) равен сумме путевого, бокового и транзитного расходов на участке. Можно сделать проверку общий расход (из столбца 8) должен быть равен среднему расходу с площади (форма 1,столбец 3).

Для определения коэффициента неравномерности строю плавный график изменения значения коэффициента в зависимости от среднего расхода сточных вод. Точки для графика беру из табл. 4.5. При средних расходах менее 5 л/с расчетные расходы определяю согласно СНиП 2.04.01-85. Общий максимальный коэффициент неравномерности для участков с расходом менее 5 л/с будет равен 2,5.

Определенные по построенному графику значения общего максимального коэффициента неравномерности заношу в столбец 9 формы 5.

Таблица 4.5

Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых вод.

Умножаю значения в столбцах 8 и 9, получаю расчетный расход с квартала. В столбцах 11 и 12 сосредоточенные расходы, которые можно отнести или к боковым (расходы, направляемые в начало участка) или к транзитным (расходы от вышерасположенных зданий). Сосредоточенные расходы можно тоже проверить, их сумма равна расчетным секундным расходам из формы 2.

В последнем столбце суммирую значения из столбцов 10,11,12.

График определения коэффициента неравномерности (он на миллиметровой бумаге). Этот лист убрать потом, он нужен для нумерации страниц.

№ -участка	Шифры площадей стока и номера участков сети	Средний расход, л/с	Общий максималь-ный коэффи-циент неравно-мерности	Расчетный расход, л/с
Путе-вой	Боко-вой	Транзит-ный	Путевой	Боковой	Транзит-ный	Общий	С кварта-лов	Сосредоточенный	Сум-марный
Боковой	Тран-зит-ный
1-2		-	-	3,96	-	-	3,96	2,5	9,9	0,26	-	10,16
2-3		-	1-2	4,13	-	3,96	8,09	2,16	17,47	2,23	0,26	19,96
3-4		-	2-3	3,17	-	8,09	11,26	2,05	23,08	0,33	2,49	25,9
4-5		-	3-4	3,49	-	11,26	14,75	1,94	28,62	1,4	2,82	32,84
6-7		-	-	0,80	-	-	0,80	2,5	2,0	-	-	2,0
7-8		-	6-7	3,58	-	0,80	4,38	2,5	10,95	0,37	-	11,32
8-9	-	-	7-8	-	-	4,38	4,38	2,5	10,95	-	0,37	11,32
9-14		8-9	-	1,33	4,38	-	5,71	2,42	13,82	-	0,37	14,19
12-13		-	-	1,96	-	-	1,96	2,5	4,9	-	-	4,9
13-14		-	12-13	0,90	-	1,96	2,86	2,5	7,15	-	-	7,15
14-15		9-14	13-14	1,44	5,71	2,86	10,01	2,1	21,02	-	0,37	21,39
10-15		-	-	3,05	-	-	3,05	2,5	7,63	0,33	-	7,96
15-16	-	10-15	14-15	-	3,05	10,01	13,06	2,0	26,12	-	0,7	26,82
11-16		-	-	1,13	-	-	1,13	2,5	2,83	-	-	2,83
16-21		15-16	11-16	0,81	13,06	1,13	15,0	1,96	29,4	-	0,7	30,1
21-26		-	16-21	4,01	-	15,0	19,01	1,90	36,12	-	0,7	36,82
20-25		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	2,23	-	8,21
28-25		-	-	2,44	-	-	2,44	2,5	6,1	0,26	-	6,36
25-26	-	28-25 20-25	-	-	2,44 2,39	-	4,83	2,5	12,08	-	2,49	14,57
26-27		25-26	21-26	2,60	4,83	19,01	26,44	1,6	42,3	0,33	3,19	45,82
5-27	-	4-5	-	-	14,75	-	14,75	1,96	28,91	-	4,22	33,13
27-34		5-27	26-27	2,67	14,75	26,44	43,86	1,71	75,0	-	7,74	82,74
30-29		-	-	2,44	-	-	2,44	2,5	6,1	1,28	-	7,38
29-34	-	30-29	-	-	2,44	-	2,44	2,5	6,1	-	1,28	7,38
33-34		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	-	-	5,98
34-35		33-34 29-34	27-34	3,92	2,39 2,44	43,86	52,61	1,68	88,38	0,37	9,02	97,77
35-36	-	34-35	-	-	52,61	-	52,61	1,68	88,38	-	9,39	97,77
36-37		-	35-36	3,92	-	52,61	56,53	1,66	93,84	7,78	9,39	111,01
37-38	-	36-37	-	-	56,53	-	56,53	1,66	93,84	52,92	17,17	163,93
38-40		-	37-38	2,87	-	56,53	59,4	1,62	96,23	0,26	70,09	166,58
19-18		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	-	-	5,98
18-24		19-18	-	2,44	2,39	-	4,83	2,5	12,08	0,40	-	12,48
24-23	-	18-24	-	-	4,83	-	4,83	2,5	12,08	-	0,40	12,48
17-22	23,17	-	-	3,12 2,57	-	-	5,69	2,42	13,77	8,11	-	21,88
22-23		-	17-22	2,78	-	5,69	8,47	2,19	18,55	1,4	8,11	28,06
23-31	13, 12	24-23	22-23	5,3 1,80	4,83	8,47	20,4	1,88	38,35	2,23	9,91	50,49
32-31		-	-	2,07	-	-	2,07	2,5	5,18	-	-	5,18
31-39	-	32-31 23-31	-	-	2,07 20,4	-	22,47	1,85	41,57	-	12,14	53,71
39-40	-	31-39	-	-	22,47	-	22,47	1,85	41,57	-	12,14	53,71
40-ГНС	-	39-40	38-40	-	22,47	59,4	81,87	1,62	132,63	-	82,49	215,12

Гидравлический расчет и высотное проектирование бытовой сети.

После того как я определил расчетные расходы, следующим этапом в проектировании водоотводящей сети является ее гидравлический расчет и высотное проектирование. Гидравлический расчет сети заключается в подборе диаметра и уклона трубопровода на участках таким образом, чтобы значения скорости и наполнения в трубопроводе соответствовали требованиям СНиП 2.04.03-85. Высотное проектирование сети состоит из расчетов, необходимых при построении профиля сети, а также для определения величины минимального заложения уличной сети. При расчете гидравлической сети пользуюсь таблицами Лукиных.

Требования к гидравлическому расчету и высотному

Проектированию бытовой сети.

При гидравлическом расчете пользуюсь следующими требованиями:

1. Весь расчетный расход участка поступает в его начало и не меняется по длине.

2.Движение в трубопроводе на расчетном участке является безнапорным и равномерным.

3.Наименьшие (минимальные) диаметры и уклоны самотечных сетей принимаются согласно СНиП 2.04.03-85 или табл. 5.1.

4. Допустимое расчетное наполнение в трубах при пропуске расчетного расхода не должно превышать нормативного и в соответствии с СНиП 2.04.03-85 приведено в табл. 5.2.

5. Скорости течения в трубах при данном расчетном расходе должны быть не меньше минимальных, которые приведены согласно СНиП 2.04.03-85 в табл.

6. Максимально допустимая скорость течения для неметаллических труб – 4 м/с, а для металлических – 8 м/с.

Таблица 5.1

Минимальные диаметры и уклоны

Примечание: 1. В скобках указаны уклоны, которые допускается применять при обосновании. 2. В населенных пунктах с расходом до 300 м 3 /сут допускается применение труб диаметром 150 мм. 3. Для производственной канализации при соответствующем обосновании допускается применение труб диаметром менее 150 мм.

Таблица 5.2

Максимальные наполнения и минимальные скорости

7. Скорость движения на участке должна быть не менее скорости на предыдущем участке или наибольшей скорости в боковых присоединениях. Только для участков, переходящих от крутого рельефа к спокойному, допускается убывание скорости.

8. Трубопроводы одинакового диаметра соединяют (сопрягают) « по уровню воды», а разных «по шелыгам».

9. Диаметры труб от участка к участку должны возрастать, исключения допускаются при резком увеличении уклона местности.

10. Минимальную глубину заложения следует принимать как наибольшую из двух величин: h 1 = h пр – a , м,

h 2 = 0,7 + D , м,

где h пр – нормативная глубина промерзания грунта для данного района, принимается по СНиП 2.01.01-82, м;

а – параметр, принимаемый для труб диаметром до 500 мм – 0,3 м, для труб большего диаметра – 0,5 м;

D – диаметр трубы, м.

Нормативная глубина промерзания Республики Мордовии 2,0 м.

h 1 = 2,0 – 0,3 = 1,7;

h 2 = 0,7 + 0,2 = 0,9;

Минимальная глубина заложения для данного района 1,7 м.

Среднюю глубину залегания грунтовых вод принимаем равной 4,4 м.

12. Участки с расходами, меньшими 9 – 10 л/с, рекомендуется принимать «нерасчетными», при этом диаметр и уклон трубы равен минимальному, скорость и наполнение – не рассчитываются.

Расчет бытовой сети

В таблицу по форме 6 я заношу результаты расчета каждого самотечного участка. Сначала заполняю столбцы с исходными данными – столбцы 1, 2, 3, 10 и 11(расходы – из последнего столбца формы 5, длины и отметки земли – по генплану города). Затем производим гидравлический расчет последовательно каждого участка в следующем порядке:

Таблица 5.3

№ участка	Длина, м	Отметки земли, м
в начале	в конце
1-2	10,16
2-3	19,96
3-4	25,9
4-5	32,84
6-7	2,0		162,5
7-8	11,32	162,5
8-9	11,32
9-14	14,19
12-13	4,9	162,5
13-14	7,15
14-15	21,39		161,8
10-15	7,96		161,8
15-16	26,82	161,8	160,2
11-16	2,83	160,3	160,2
16-21	30,1	160,2
21-26	36,82
20-25	8,21	163,5	162,5
28-25	6,36		162,5
25-26	14,57	162,5
26-27	45,82
27-34	82,74
30-29	7,38	162,7
29-34	7,38
33-34	5,98	162,5
34-35	97,77
35-36	97,77
36-37	111,01
37-38	163,93
38-40	166,58
19-18	5,98	163,5	163,3
18-24	12,48	163,3
24-23	12,48		162,4
17-22	21,88	162,5	162,5
22-23	28,06	162,5	162,4
23-31	50,49	162,4	161,4
32-31	5,18	162,3	161,4
31-39	53,71	161,4	160,5
39-40	53,71	160,5
40-ГНС	215,12

1. Если участок – верховой, то глубину заложения трубопровода в начале участка h 1 принимаю равной минимальной h min , причем ориентировочный диаметр принимаю равным минимальному для принятого вида сети и системы водоотведения (табл. 5.1). Если участок имеет примыкающие к нему вышерасположенные участки, то начальную глубину ориентировочно принимаю равной наибольшей глубине заложения в конце этих участков.

2. Рассчитываю ориентировочный уклон трубопровода:

i o = (h min – h 1 + z 1 – z 2)/l, (5.1)

где z 1 и z 2 – отметки поверхности земли в начале и конце участка;

l – длина участка.

В результате может получиться и отрицательное значение уклона.

3. Подбираю трубопровод с необходимым диаметром D, наполнением h/D, скоростью течения v и уклоном i по известному расчетному расходу. Трубы подбираю по таблицам Лукиных А.А. Подбор начинаю с минимального диаметра, постепенно переходя к большим. Уклон должен быть не менее ориентировочного i 0 (и, если диаметр трубы равен минимальному, не менее минимального уклона – табл. 5.1). Наполнение должно быть не больше допустимого (табл. 5.2). Скорость должна быть, во-первых, не менее минимальной (табл. 5.2), во-вторых, не меньше наибольшей скорости на примыкающих участках.

Если расход на участке менее 9-10 л/с, то участок можно считать нерасчетным: диаметр и уклон принимаю минимальными, а наполнение и скорость – не подбираю. Заполняю столбцы 4, 5, 6, 7, 8 и 9.

Падение рассчитываю по формуле: ∆h=i·l, м

где, i – уклон,

l – длина участка, м.

Наполнение в метрах равно произведению наполнения в долях на диаметр.

4. Из всех примыкающих к началу участков выбираю участок с наибольшей глубиной заложения, который и будет сопряженным. Затем принимаю тип сопряжения (в зависимости от диаметра труб на текущем и сопряженном участках). Затем рассчитываю глубины заложения и отметки в начале участка, при этом возможны следующие случаи:

а) Если сопряжение – «по воде», то отметка воды в начале участка равна отметке воды в конце сопряженного участка, т.е. значения из столбца 13 переписываю в столбец 12. Затем вычисляю отметки дна в начале участка, которая равна, отметка земли в начале участка минус глубина заложения в начале участка и записываю результат в столбец 14.

б) Если сопряжение – «по шелыгам», то вычисляю отметка дна в начале участка: z д.нач. =z д.сопр. +D тр.сопр. - D тр.тек.

где, z д.сопр. - отметка дна в конце сопряженного участка, м.

D тр.сопр. – диаметр трубы на сопряженном участке, м.

D тр.тек. – диматр трубы на текущем участке, м.

Эту величину записываю в столбец 14. Затем вычисляю отметку воды в начале участка, которая равна сумме отметки дна в начале участка z д.нач. и глубины заложения в начале участка и записываю в столбец 12.

в) Если участок не имеет сопряжения (т.е. верховой или после насосной станции), то отметка дна в начале участка равна разнице отметки поверхности земли в начале участка и глубины заложения в начале участка. Отметку воды в начале участка определяю аналогично предыдущему случаю, или, если участок – нерасчетный, принимаю равной отметке дна, а в столбцах 12 и 13 ставлю прочерки.

В первых двух случаях глубину заложения в начале участка определяю по формуле: h 1 =z 1 - z 1д.

5. Рассчитываю глубину заложения и отметки в конце участка:

Отметка дна равна разнице отметки дна в начале участка и падения,

Отметка воды равна сумме отметки дна в конце участка и наполнения в метрах или разнице отметки дна в начале участка и падения,

Глубина заложения равна разнице отметок поверхности воды и дна в конце участка.

Если глубина заложения окажется больше максимальной глубины для заданного вида грунта (в моем случае максимальная глубина 4,0 м.), то в начале текущего участка ставлю районную или местную насосную станцию, глубину в начале участка принимаю равной минимальной, и расчет повторяю, начиная с пункта 3 (скорости на примыкающих участках при этом не учитываю).

Заполняю столбцы 13, 15 и 17. В столбце 18 можно записываю тип сопряжения, сопряженный участок, наличие насосных станций и т.д.

Гидравлический расчет самотечной канализационной сети представляю в форму 6.

По результатам гидравлического расчета водоотводящей сети строю продольный профиль главного коллектора одного из бассейнов водоотведения. Под построением продольного профиля главного коллектора понимается вычерчивание его трассы на разрезе местности по участкам до ГНС. Продольный профиль главного коллектора представляю в графической части. Я принимаю керамические трубы, так как грунтовые воды агрессивны к бетону.

№ учас-тка	Рас- ход, л/с	Дли- на, м	Ук-лон	Па-де- ние, м	Диа- метр, мм	Ско- рость, м/с	Наполне- ние	Отметки, м	Глубина	При-ме- ча- ние
земля	вода	дно
доли	м	в нача- ле	в кон- це	в на- чале	в кон- це	в нача- ле	в кон- це	в на- чале	в конце
1-2	10,16		0,005	1,3		0,68	0,49	0,10			158,4	157,1	158,3		1,7
2-3	19,96		0,004	1,32		0,74	0,55	0,14			157,09	155,77	156,95	155,63	3,05	4,37	Н.С.
3-4	25,9		0,003	0,39		0,73	0,50	0,15			158,45	158,06	158,3	157,91	1,7	2,09
4-5	32,84		0,003	0,93		0,78	0,58	0,17			158,08	157,15	157,91	156,98	2,09	3,02
6-7	2,0		0,007	1,05		-	-	-		162,5	-	-	161,3	160,25	1,7	2,25
7-8	11,32		0,005	1,45		0,70	0,52	0,10	162,5		162,6	158,9	160,25	158,80	2,25	3,2
8-9	11,32		0,005	0,55		0,70	0,52	0,10			158,9	158,35	158,8	158,25	3,2	3,75	Н.С.
9-14	14,19		0,005	1,4		0,74	0,60	0,12			160,42	159,02	160,30	158,9	1,7	4,1	Н.С.
12-13	4,9		0,007	1,89		-	-	-	162,5		-	-	160,8	158,91	1,7	4,09	Н.С.
13-14	7,15		0,007	0,84		-	-	-			-	-	161,3	160,46	1,7	2,54
14-15	21,39		0,004	1,12		0,75	0,57	0,14		161,8	161,44	160,32	161,3	160,18	1,7	1,62
10-15	7,96		0,007	1,96		-	-	-		161,8	-	-	160,3	158,34	1,7	3,46
15-16	26,82		0,003	0,24		0,75	0,52	0,16	161,8	160,2	158,4	158,16	158,24		3,56	2,2
11-16	2,83		0,007	1,82		-	-	-	160,3	160,2	-	-	158,6	156,78	1,7	3,42
16-21	30,1		0,003	0,45		0,76	0,55	0,17	160,2		156,85	156,4	156,68	156,23	3,52	3,77
21-26	36,82		0,003	1,65		0,76	0,51	0,18			156,36	154,71	156,18	154,53	3,82	5,47	Н.С.
20-25	8,21		0,007	2,52		-	-	-	163,5	162,5	-	-	160,8	158,28	1,7	4,22	Н.С.
28-25	6,36		0,007	2,59		-	-	-		162,5	-	-	161,3	158,71	1,7	3,79
25-26	14,57		0,004	1,16		0,69	0,46	0,12	162,5		160,92	159,76	160,8	159,64	1,7	0,36
26-27	45,82		0,003	1,08		0,79	0,58	0,20			159,74	158,66	159,54	158,46	0,46	1,54
27-34	82,74		0,002	0,76		0,84	0,60	0,27			158,63	157,87	158,36	157,6	1,64	2,4
30-29	7,38		0,007	2,87		-	-	-	162,7		-	-		158,13	1,7	4,87	Н.С.
29-34	7,38		0,007	1,75		-	-	-			-	-	161,3	159,55	1,7	0,45
33-34	5,98		0,007	2,59		-	-	-	162,5		-	-	160,8	158,21	1,7	1,79
34-35	97,77		0,002	0,86		0,87	0,67	0,30			157,9	157,04	157,6	156,74	2,4	3,26
35-36	97,77		0,002	0,5		0,87	0,67	0,30			157,04	156,54	156,74	156,24	3,26	3,76
36-37	111,01		0,002	0,42		0,87	0,63	0,32			156,51	156,09	156,19	155,77	3,81	4,23	Н.С.
37-38	163,93		0,002	0,42		0,91	0,71	0,39			158,69	158,27	158,3	157,88	1,7	2,12
38-40	166,58		0,002	0,46		0,91	0,72	0,40			158,28	157,82	157,88	157,42	2,12	2,58
19-18	5,98		0,007	2,94		-	-	-	163,5	163,3	-	-	161,8	158,86	1,7	4,44	Н.С.
18-24	12,48		0,005	1,3		0,71	0,55	0,11	163,3		161,71	160,41	161,6	160,3	1,7	2,7
24-23	12,48		0,005	0,9		0,71	0,55	0,11		162,4	160,41	159,51	160,3	159,4	2,7
17-22	21,88		0,004	0,48		0,75	0,58	0,15	162,5	162,5	160,95	160,47	160,8	160,32	1,7	2,18
22-23	28,06		0,003	0,69		0,75	0,53	0,16	162,5	162,4	160,43	159,74	160,27	159,58	2,23	2,82
23-31	50,49		0,003	0,9		0,82	0,62	0,22	162,4	161,4	159,65	158,75	159,43	158,53	2,97	2,87
32-31	5,18		0,007	2,17		-	-	-	162,3	161,4	-	-	160,6	158,43	1,7	2,97
31-39	53,71		0,003	0,9		0,83	0,65	0,23	161,4	160,5	158,61	157,71	158,38	157,48	3,02	3,02
39-40	53,71		0,003	0,36		0,83	0,65	0,23	160,5		157,71	157,35	157,48	157,12	3,02	2,88
40-гнс	215,12		0,002	0,1		0,91	0,60	0,42			157,19	157,09	156,77	156,67	3,23	3,33

Сюда вставить поперечный профиль реки, который на миллиметровке

Расчет дюкера.

При гидравлическом расчете и проектировании дюкера следует соблюдать следующие условия:

Количество рабочих линий – не менее двух;

Диаметр труб из стали – не менее 150 мм.;

Трасса дюкера должна быть перпендикулярна фарватеру;

Боковые ветви должны иметь угол наклона к горизонту α – не более 20º;

Глубина укладки подводной части дюкера h – не менее 0,5 м, а в пределах фарватера – не менее 1 м.;

Расстояние между дюкерными линиями в свету b, должно быть 0,7 – 1,5 м.;

Скорость в трубах должна быть, во-первых, не менее 1 м/с, во-вторых, не менее скорости в подводящем коллекторе (V д. ≥ V к.);

За отметку воды во входной камере принимается отметка воды в самом глубоком коллекторе, подходящем к дюкеру;

Отметка воды в выходной камере ниже отметки воды во входной камере на сумму потерь напора в дюкере, т.е. z вых. = z вх. - ∆h.

Порядок проектирования и гидравлического расчета дюкера:

1. На миллиметровой бумаге строю профиль реки в месте прокладки дюкера в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах. Намечаю ветви дюкера и определяю его длина L.

2. Расчетный расход в дюкере определяю аналогично расходам на расчетных участках (т.е. беру из формы 5).

3. Принимаю расчетную скорость в дюкере V д. и количество рабочих линий.

4. По таблицам Шевелева подбираю диаметр труб по скорости и расходу в одной трубе, равному расчетному расходу, поделенному на количество рабочих линий; нахожу потери напора в трубах на единицу длины.

5. Рассчитываю потери напора в дюкере, как сумму:

где - коэффициент местного сопротивления на входе =0,563;

Скорость на выходе из дюкера, м/с;

- сумма потерь напора на всех поворотах в дюкере;

Угол поворота, град.;

Коэффициент местного сопротивления в колене поворота (табл. 6.1)

Таблица 6.1

Коэффициенты местного сопротивления в колене (при диаметре до 400 мм.)

6. Проверяю возможность пропуска всего расчетного расхода по одной линии при аварийном режиме работы дюкера: при ранее заданном диаметре находят скорость и потери напора в дюкере ∆h авар.

7. Должно соблюдаться неравенство: h 1 ≥ ∆h авар. - ∆h,

где, h 1 – расстояние от поверхности земли до воды во входной камере

Если это соотношение не соблюдается, то увеличивают диаметр линий до тех пор, пока условие не будет выполнено. Находят скорость течения при этом диаметре и нормальном режиме работы дюкера. Если скорость будет меньше 1 м/с, то одну из линий принимают как резервную.

8. Рассчитывается отметка воды в выходной камере дюкера.

В нашем случае дюкер длиной 83 м. с расчетным расходом 33,13 л/с. К дюкеру подходит один коллектор (4-5) диаметром 300 мм., и скоростью течения 0,78 м/с., скорость в трубопроводе за дюкером –0,84 м/с. Дюкер имеет в нижней и в восходящей ветвях по два отвода с углом - 10º. Уровень воды во входной камере –157,15 м., расстояние от поверхности земли до воды – 2,85 м.

Принимаем 2 рабочих линии дюкера. Пользуясь таблицей Шевелева, принимаем при расходе 16,565 л/с стальные трубы диаметром 150 мм., скорость воды 0,84 м/с, потери напора на 1 м. – 0,0088 м.

Рассчитываем потери напора:

По длине: ∆h 1 =0,0088*83=0,7304 м.

На входе: ∆h 2 =0,563*(0,84) 2 /19,61=0,020 м.

На выходе: ∆h 3 =(0,84 -0,84) 2 /19,61=0 м.

На 4-ех поворотах: ∆h 4 =4*(10/90)*0,126*(0,84) 2 /19,61=0,002 м.

Общие: ∆h=0,7304 +0,020 +0 +0,002 =0,7524 м.

Проверяем работу дюкера при аварийном режиме: при расходе 33,13 л/с и диаметре труб 150 мм. Находим скорость – 1,68 м/с и единичные потери напора – 0,033. Пересчитываем потери напора:

По длине: ∆h 1 =0,033*83=2,739 м.

На входе: ∆h 2 =0,563*(1,68) 2 /19,61=0,081 м.

На выходе: ∆h 3 =(0,84-1,68) 2 /19,61=0,036 м.

На 4-ех поворотах: ∆h 4 =4*(10/90)*0,126*(1,68) 2 /19,61=0,008 м.

Общие: ∆h авар. = 2,739 +0,081 +0,036 +0,008 =2,864 м.

Проверяем условие: 2,85 ≥ (2,864-0,7524 =2,1116 м). Условие выполняется. Проверяю трубопровод на пропуск расхода при нормальном режиме работы: при расходе 33,13 м/с и диаметре 150 мм. скорость составит 1,68 м/с. Так как получившаяся скорость больше 1 м/с, то обе линии принимаю как рабочие.

Рассчитываем отметку воды на выходе из дюкера:

z вых. = z вх. - ∆h= 157,15 - 2,864=154,29 м.

Заключение.

Выполняя курсовой проект, рассчитали по исходным данным водоотводящую сеть города, которая представлена в расчетно-пояснительной записке и по расчетам сделали графическую часть.

В данном курсовом проекте была спроектирована водоотводящая сеть населенного пункта в республике Мордовии с общей численностью населения 35351 чел.

Выбрали для данного региона полураздельную систему водоотведения, так как расход воды 95 % обеспеченности 2,21 м 3 /с, что меньше 5 м 3 /с. Также выбрали для данного населенного пункта централизованную схему водоотведения, так как численность населения меньше 500 тыс. чел. и пересеченную схему, потому что прокладка главного коллектора предусматривается по пониженной грани территории объекта, вдоль водного протока.

размер шрифта

КАНАЛИЗАЦИЯ- НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ- СНиП 2-04-03-85 (утв- Постановлением Госстроя СССР от 21-05-85 71) (ред от 20-05-86)... Актуально в 2018 году

Удельные расходы, коэффициенты неравномерности и расчетные расходы сточных вод

2.1. При проектировании систем канализации населенных пунктов расчетное удельное среднесуточное (за год) водоотведение бытовых сточных вод от жилых зданий следует принимать равным расчетному удельному среднесуточному (за год) водопотреблению согласно СНиП 2.04.02-84 без учета расхода воды на полив территорий и зеленых насаждений.

2.2. Удельное водоотведение для определения расчетных расходов сточных вод от отдельных жилых и общественных зданий при необходимости учета сосредоточенных расходов следует принимать согласно СНиП 2.04.01-85 .

2.7. Расчетные максимальные и минимальные расходы сточных вод следует определять как произведения среднесуточных (за год) расходов сточных вод, определенных по п.2.5, на общие коэффициенты неравномерности, приведенные в табл.2.

Таблица 2

Общий коэффициент неравномерности притока сточных вод	Средний расход сточных вод, л/с
	5	10	20	50	100	300	500	1000	5000 и более
Максимальный К_gen.max	2,5	2,1	1,9	1,7	1,6	1,55	1,5	1,47	1,44
Минимальный K_gen.min	0,38	0,45	0,5	0,55	0,59	0,62	0,66	0,69	0,71

3. При промежуточных значениях среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять интерполяцией.

2.8. Расчетные расходы производственных сточных вод промышленных предприятий следует принимать:

Для наружных коллекторов предприятия, принимающих сточные воды от цехов, - по максимальным часовым расходам;

Для общезаводских и внеплощадочных коллекторов предприятия - по совмещенному часовому графику;

для внеплощадочного коллектора группы предприятий - по совмещенному часовому графику с учетом времени протекания сточных вод по коллектору.

2.9. При разработке схем, перечисленных в п.1.1, удельное среднесуточное (за год) водоотведение допускается принимать по табл.3.

Объем сточных вод от промышленных и сельскохозяйственных предприятий должен определяться на основании укрупненных норм или имеющихся проектов-аналогов.

Таблица 3

Примечания: 1. Удельное среднесуточное водоотведение допускается изменять на 10 - 20% в зависимости от климатических и других местных условий и степени благоустройства.

2. При отсутствии данных о развитии промышленности за пределами 1990 г. допускается принимать дополнительный расход сточных вод от предприятий в размере 25% расхода, определенного по табл.3.

2.10. Самотечные линии, коллекторы и каналы, а также напорные трубопроводы бытовых и производственных сточных вод следует проверять на пропуск суммарного расчетного максимального расхода по пп.2.7 и 2.8 и дополнительного притока поверхностных и грунтовых вод в периоды дождей и снеготаяния, неорганизованно поступающего в сети канализации через неплотности люков колодцев и за счет инфильтрации грунтовых вод. Величину дополнительного притока q_ad, л/с, следует определять на основе специальных изысканий или данных эксплуатации аналогичных объектов, а при их отсутствии - по формуле

q_ad = 0,15L кв.корень (m_d),

(1)

Где L - общая длина трубопроводов до рассчитываемого сооружения (створа трубопроводов), км;

m_d - величина максимального суточного количества осадков, мм, определяемая согласно СНиП 2.01.01-82.

Проверочный расчет самотечных трубопроводов и каналов поперечным сечением любой формы на пропуск увеличенного расхода должен осуществляться при наполнении 0,95 высоты.

4 Расчет очистных сооружений

4.1 Определение расхода сточных вод поступающих на очистные сооружения и коэффициента неравномерности

Расчет пропускной способности очистных сооружений выполняем по фор-мулам СНиП 2.04.03-85 с учетом характеристик поступающего стока:

среднесуточный приток сточных вод – 4000 м 3 /сут, максимальный суточный приток сточных вод – 4500 м 3 /сут, коэффициент часовой неравномерности – 1,9.

Среднесуточный расход составляет 4000м 3 /сут. Тогда, среднечасовой расход

где Q срсут – среднесуточный расход,

Максимальный часовой расход составит

Q max =q ср ·К ч.max (6)

где К ч max – максимальный часовой коэффициент неравномерности, прини-маемый согласно нормам

К ч. max =1,3·1,8=2,34

Максимальный коэффициент суточной неравномерности

К сут. max =1,1.

Тогда максимальный суточный расход

Q сут.max =4000·1,1=4400 м 3 /сут.

Максимальный часовой расход

.

4.2 Определение расходов сточных вод от населенного пункта и местной промышленности (сырзавода)

Проектная мощность сырзавода составляет 210 т/сут. Суточный расход сточных вод от сырзавода определяем по его фактической мощности равной 150 т переработки молока в сутки.

Нормативный расход сточных вод равен 4,6 м 3 на 1 т переработанного молока . Тогда суточный расход сточных вод от сырокомбината составляет

Q сут.комб =150·4,6=690 м 3 /сут.

Концентрация загрязнений сточных вод (БПК полн.комб) для сырзавода согласно составляют 2400 мг/л. Количество загрязнений, поступающих со сточными водами на очистные сооружения от сырзавода, составят

БПК полн.комб =2400·690=1656г/сут.

Расход сточных вод от населенного пункта можно определить как разницу между максимальным суточным расходам, поступающих на очистные сооружения стоков и суточным расходом сточных вод от сырокомбината

Q сут. max – Q сут.комб =4400-690=3710 м 3 /сут.

Согласно норм количество загрязнений от одного человека БПК полн =75 г/сут. Число жителей в населенном пункте принимаем 16000 человек.

Общее количество загрязнений

БПК полн.гор =75·16000=1200 г/сут.

Определим количество загрязнений смеси бытового и производственного стоков

БПК полн.см. =(1656+1200)/4400=649 мг/л.

4.3 Расчет песколовок и песковых площадок

Песколовки предназначены для задержания минеральных примесей (глав-ным образом песка), содержащихся в сточной воде, во избежание выпадения их в отстойниках совместно с органическими примесями, что могло бы создать значи-тельные трудности при удалении осадка из отстойников и дальнейшего его обез-воживания.

Для нашего стока рассчитаем песколовку с круговым движением воды, показанную на рисунке 1.

1 – гидроэлеватор; 2 – трубопровод для отвода всплывающих примесей

Рисунок 1- песколовка с круговым движением воды

Движение воды происходит по кольцевому лотку. Выпавший песок через щели попадает в конусную часть, откуда периодически откачивается гидроэлева-тором.

Среднесуточный расход стоков, поступающих на очистные сооружения, составляет 4000 м 3 /сут.

Секундный расход q ср.сек, м 3 /с, определяется по формуле

q ср.сек =, (7)

q ср.сек = (м 3 /с)

Общий коэффициент неравномерности водоотведения равен 1,73 , следовательно, максимальный расчетный расход сточных вод, поступающих на очистные сооружения, равен

q max .с =0,046·1,73=0,08 м 3 /с=288 м 3 /ч.

Длину песколовки определим по формуле 17

Ls= (8)

где Ks – коэффициент, принимаемый согласно таблицы 27 , Ks=1,7;

Hs-расчетная глубина песколовки, м;

Vs-скорость движения сточных вод, м/с, принимаем по таблице 28 ;

Uo- гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

Ls = м

Расчетную площадь живого сечения кольцевого лотка одной песколовки найдем по формуле 2,14

, (9)

где q max . c - максимальный расчетный расход сточных вод, равный 0,08м 3 /с;

V- средняя скорость движения воды, равная 0,3;

n – количество отделений.

м 2

Расчетную производительность одной песколовки определяем

Введение

1. Расчетная часть

1.2. Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

1.3. Построение пьезометрической линии. Подбор насосов 2 подъема

2. Технологическая часть

2.1. Качество воды и основные методы ее очистки

2.2. Выбор технологической схемы очистки воды

2.3. Реагентное хозяйство

2.4. Обеззараживание воды

2.5. Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Заключение

Приложение

Список литературы

Введение

Городское хозяйство – это совокупность предприятий, занятых производством и реализацией жилищно-коммунальной продукции и услуг.

Отрасль городского хозяйства – совокупность предприятий, реализующих одинаковый вид продукции, услуг.

Централизованное водоснабжение является одной из важной отраслью городского хозяйства, имеющая ряд особенностей и выполняющая свои функции в жизни городского хозяйства.

Централизованное водоснабжение – это отрасль городского хозяйства, обеспечивающая водопотребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором.

Комплекс инженерных сооружений, выполняющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения (водопроводом).

Централизованное водоснабжение обеспечивает население водой, которая должна быть безопасна в отношении инфекций, безвредна по химическому составу и с хорошими органолептическими качествами.

Эта отрасль обладает рядом технологических особенностей:

1. Постоянство (неизменное состояние технологических этапов в независимости от размеров технологий);

2. Непрерывность (реализация технологических этапов в строгой повторяющей последовательности).

Но как и многих отраслей городского хозяйства, у водоснабжения имеются свои проблемы и недостатки. Это и недостаточное финансирование на содержание, своевременный капитальный и текущий ремонт оборудования, на приобретение и эксплуатацию современных технологий, отсюда и постоянные сбои в работе оборудования, технологии. В результате это сказывается на качестве поступаемой в дома воды, в ее химическом и физическом составе.

1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Нормы и режимы водопотребления

Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места и норм водопотребления.

Нормой хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий и климатических условий.

Таблица 1

Нормы водопотребления

Меньшие значения относятся к районам с холодным климатом, а большие – к районам с теплым климатом.

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей расходуется неравномерно (летом расходуется больше, чем зимой; в дневные часы – больше, чем в ночные).

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяют по формуле

Qсут m = qж Nж/1000, м3/сут;

Qсут m = 300*150000/1000 = 45000 м3/сут.

Где qж – удельное водопотребление;

Nж – расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м3/сут,

Qсут max = Kсут max* Qсут m;

Qсут min = Kсут min* Qсут m.

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления Kсут следует принимать равным

Kсут max = 1,1 – 1,3

Kсут min = 0,7 – 0,9

Большие значения Kсут max принимают для городов с большим населением, меньшие – для городов с малым населением. Для Kсут min – наоборот.

Qсут max = 1,3*45000 = 58500 м3/сут;

Qсут min = 0,7*45000 = 31500 м3/сут.

Расчетные часовые расходы воды, м3/ч,

qч max = Kч max * Qсут max/24

qч min = Kч min * Qсут min/24

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений

Kч max = amax * bmax

Kч min = amin * bmin

Где a - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий: amax = 1,2-1,4; amin = 0,4-0,6 (меньшие значения для amax и большие для amin принимают для более высокой степени благоустройства зданий); b - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

Kч max = 1,2*1,1 = 1,32

Kч min = 0,6*0,7 = 0,42

qч max = 1,32*58500/24 = 3217,5 м3/ч

qч min = 0,42*31500/24 = 551,25 м3/ч

Расходы воды на пожаротушение.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически – во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимают по таблице, учитывающей расход воды на наружное пожаротушение в соответствии с числом жителей в населенном пункте.

Одновременно рассчитывают расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета две струи по 2,5 л/с на один расчетный пожар.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 часам.

Тогда запас воды на пожаротушение

Wп =nп (qп+2,5*2)*3*3600/1000, м3

Где nп – расчетное число пожаров; qп – норма расхода воды на один расчетный пожар, л/с.

В нашем случае nп = 3; qп = 40 л/с.

Wп = 3 (40+2,5*2)*3*3600/1000 = 1458 м3

Часовой расход на пожаротушение

Qп.ч. = Wп/3 = 1458/3 = 486 м3/ч

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности Kч max = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы распределения суточных хозяйственно-питьевых расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности для населенных пунктов для Kч max = 1,32 строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами 1 и 2 подъема.

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Вместимость бака водонапорной башни может быть определена с помощью совмещенных графиков водопотребления и работы насосной станции 2 подъема. Результаты вычислений помешены в таблицу 2, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни. Так, в период от 22 до 5ч утра нехваток воды, недодаваемой насосной станцией 2 подъема, в размере от 0,1 до 0,8 % суточного расхода каждый час будут расходоваться из бака; в период с 5 до 8ч и с 10 до 19ч вода будет поступать в бак в размере от 0,2 до 0,7 % суточного расхода.