2. Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля главного коллектора

Целью гидравлического расчета и проектирования яв­ляется назначение диаметров труб, определение скоростей течения сточной воды в трубопроводах, уклонов и глубин заложения трубопроводов водоотводящей сети.

При проектировании должны соблюдаться следующие условия:

1) скорость течения сточной воды в трубопроводах должна быть в диапазоне 0,6-1,5 м/с;

2) минимальный уклон трубопровода рассчитывается по формуле imin = 1/d, где d - диаметр трубопровода в мм (желательно укладывать трубопроводы с уклоном земли, т.к. это наиболее оптимальный для производства земля­ных работ (рытье траншей) вариант;

3) глубина заложения шелыги трубы в начальной точке I главного коллектора определяется по формуле:

hi = hпром. + 0,5 м = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;

4) материал труб для главного коллектора - бетон; коэффи­циент шероховатости - 0,014;

5) трубы соединяются "шелыга в щелыгу".

Гидравлический расчет водоотводящей сети произво­дится с использованием таблиц Калицуна В.И. (приложение).

Пример расчета главного коллектора по методике Ка­лицуна В.И. (исходные данные для проектирования, а также план города представляются в приложении) изложен ниже в виде алгоритма.

Участок I-II

Уклон земли iзем. = (131б6 - 131,4) / 360 = 0,000555.

а) уклон трубопровода принимается равным уклону земли, т.е. i = 0,000555;

 = 0,023569, q = 41,08 л/с (табл. 10, столбец 10);


Таблица 1(1 Расходы сточных вод

 

11омср

участка

I ijio-щадь канали-знроиа-

11ИЯ

Модуль стока. л/схга 11опутный расход,л/с

Co-сред рас­ход,

л./с

Боковой рас­ход. л/с

'I'pan-

SHTHbIH

расход,

л/с

Суммар­ный рас­ход. л/с (4 + 5 + 6

+7)

Коэффи­циент неравно­мерности. К

Q„,c„„^.

л/с

 

1 ^ 3 4 5 6 7 8 9 10

 

0-1 4,84 0.61 4,84х0.61-2,95 - - 2,95 3,0 8.85

 

i -i 4.10 0.61 2,50 - 4.84х0.61-2,95 2,95 8,40 2.5 21,0

 

2-3 4,80 0,61 2,93 - 4.1х0.61-2.50 8,40 13,83 2,5 34,58

 

3-1 6,20 0,61 3,78 - 4,8х0,61=2,93 13,83 20,54 2,0 41,08

 

4-5 1,76 0,61 1,07 - - - 1.07 3,0 3,21

 

5-6 - 0,61 -'- - 1.76х0.61-1,07 1,07 2,14 3,0 6.42

 

6-7 4,29 0,61 2.62 - 2.04х0,61-1.24 2,14 6.00 2,5 15.0

 

7-8 4,29 0,61 2,62 - 4,29х0.61-2.62 6,00 11,24 2,5 28,1

 

S-9 4.45 0,61 2,7 4.29х0.61-2.62 11,24 16,56 2,0 33,12

 

9-11 6,60 0,61 4,03 - 4,45х0,61=2,70 16,56 23,29 2,0 46,58

 

it)-!! 1,82 0,61 I.I 1 - - - 1,1 1 3,0 3,33

 

11-12 - 0,61 - - 1.82х0.61-1,1 1 1,1 1 2 22 3,0 6,66

 

12-13 4.76 0,61 2,90 - 2.04х0-61-1.24

7 n0

6,36 2,5 15,90

 

13-14 4,76 0.61 2,90 - 4.76х0.61-2.90 6,36 12,16 2,5 30,40

 

14-15 5,27 0.61 3,20 • - 4.76х0.61-2.90 12,16 18,26 2,0 36,52

 

15-III 7,35 0,61 4,48 - 5,27х0,61=3,20 18,26 25,94 2,0 51,88

 

16-17 1,87 0,61 1.11 - - - 1.14 3.0 3.42

 

1 7-1 8 - 0,61 - - 1.87х0.61-1.14 1.14 2,28 3.0 6,84

 

IS-19 -1.73 0,61 2.88 - 2.04х0.61-1.24 2,28 6,40 2,5 16,00

 

-; 1 7 3 4 5 6 7 8 9 10
1 9-20 4.73 0,61 2,88 - 4.73х0.61-2.88 6.40 12,16 2.5 30,40
20-21 5,42 0,61 3,30 - 4.73х0,61-2.88 12.16 18,34 2,0 36,68
21-IV 7,35 0,61 4.48 - 5,42х0.61=3,30 18,34 26,12 2,0 52,24
"'^—?3 1.76 0.61 1,07 - - - 1.07 3,0 3,21
23-24 - 0.61 - - 1.76х0.61-1.07 1,07 2,14 3.0 6.42
24-25 4,62 0,61 2,82 - 1.86х061-1.13 2,14 6,09 2.5 15,22
25-26 4,62 0.61 2,82 - 4.62х0.61-2.82 6.09 • 11,73 2,5 29,32
26-27 4,95 0,61 3,02 - 4.62х0.61=2.82 11.73 17.57 2,0 35,14
27-V 6,93 0,61 4,23 - 4,95х0,61=3,02 17,57 24,82 2,0 49,64
28-29 4,48 0,61 2,74 - - - 2,74 3,0 8.22
29-30 - 0,61 - - 4.48х0.61---2,74 2,74 5,48 2,5 13.7
30-31 4.8 0,61 2,93 - 4,48х0,61-2,74 5.48 -11,15 2,5 27.87
31-VI - - - 80,85 4,48х0,61=2,74 11,15 94,74 1,6 151,58

б) модуль расхода составит К= q / = 41,08 / 0,023569 = 1742,96 (л/с);

в) по значению К = 1742,96 л/с назначается диаметр d, определяется наполнение h/d и модуль скорости W (поиск состоит в последовательном просмотре величин К в столбцах таблицы Калицупа В.И. от минимального до максимального значения диаметров с выбором ближайшего большего значе­ния К). Например, К = 1782 (ближайшее большее) для диа­метра 400 мм; тогда W = 17,6 (м/с), h/d = 0,75 и скорость V = W х  =17,6 х 0,023569 == 0,41 (м/с) < 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной жидкости;

г) оставляя диаметр трубы неизменным d = 400 мм, увеличивается ее уклон до минимального imin = 1/400 = 0,0025,  = 0,05, К = q/ - 41,08/ 0,05 =821,6 (л/с).

Для d = 400 мм ближайшее большее К из таблицы Калицуна В.И. 977 л/с, тогда h/d = 0,5, W= 15,6 (м/с) и скорость V = W х  = 15,6 х 0,05 = 0,78 (м/с) > 0,7 (м/с).

Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в таблицу 11 (строка I-II):

- глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d (м) = 0,5 х 0,4 - 0,2 (м);

- заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) hi = hпром + 0,5 (м) = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;

- отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м);

- отметка шелыги в точке II: 128,55 - i х L = 128,55 - 0,0025 х 360 = 128,55 - 0,9 = 127,65 (м);


:^

Таблица 11 Гидравлический расчет главного коллектора

Но­мер уча­стка

1.,

м

Q расч..

;]/С

<J,

MM

Уклон. i

V.

м/с

Наполнение ix L otmci k'll, М
покер, земли шелыг. труб лотка 'ip\6 новер. воды

h/d

h.M нача­ло уча­стка конец уча­стка чало уча­стка ко­нец уча­стка

на­чало

стка

ко­нец уча­стка на-ч;по уча­стка ко­нец уча­стка
1-11 360 41,08 400 0.0025 0.78 0,5 0.2 (1.9 131,6 131,4 13 1.6-3.05= 128,55 128,55-0.9= 127,65 128,55-0,4= 128.15 127.65-0.4= 127,25 128.15+ 0.2= 128,35 127.25+ 0,2= 127,45
11-III 400 41.08+ 46,58= 87,66 600 0.00166 0.79 0,45 0,27 0.664 131.4 131,2 127,65 127,65-0.664= 126,98 127,65-0.6= 127,05 126.98-0,6= 126,38 127.05+ 0,27= 127,32 126.38+ 0,27= 126,65
III-IV 400 87.66+ 51,88= 600 0.00125 0,79 0.65 0.39 0.5 131,2 130,7 126,98 126.98-0,5= 126,38 126,98-0.6= 126,38 126,48-0.6= 125,88 126.38+ 0,39= 126,77 125.88+ 0,39= 126,27
139,54

IV-

V

380 139.54+ 52,24= 191,78 600 0,001315 0.84 0,8 0.48 0,5 130,7 130,2 126,48 126,48-125,98 126,48-0,6= 125,88 125,98-0.6-125,38 125.88+ 0.48= 126,36 125.38+ 0.4= 125,86
V-VI 350 191,78± 49.64= 241,42 700 0.001143 0,85 0.7 0,49 0.4 130,2 129,8 125,98 125.98-0,4= 125,58 125,88-0.7= 125.28 125.58-0,7= 124,88 125.28+ 0.49= 125,77 124.88+ 0.49= 125,37
VI-VII 150 241.42+ 151,58= 393,0 800 0,00133 1,02 0,75 0.6 0,2 129,8 129,6 125,58 125.58-0.2= 125,38 125.58-0,8= 124,78 125.38-0,8= 124,58 124.78+ 0,6= 125,38 124.58+ 0.6= 125,18

- отметка лотка трубы в точке I: 128.55 - d (м) 128,55

-0,4- 128,15 (м):

- отметка лотка трубы в точке II: 127.65 - d (м) = 127,65

-0,4- 127,25 (м);

- отметка поверхности воды в точке I: 128,15 + h (м) = 128,15 +0,2= 128,35 (м);

- отметка поверхности воды в точке II: 127,25 + h (м) = 127,25 +0,2 = 127.45 (м).

Иллюстрацией расчета и проектирования продольного профиля главного коллектора служит фрагмент трассы с уча­стком I-II(рис. 3).

Рис. 3. Фрагмент трассы главного коллектора на участке I-II

Участок II-III

Уклон земли iзем = (131,4 - 131,2) / 400 = 0.0005;  = 0,02236; q = 87,6 (л/с); К = q/  = 87,66/ 0,02236 = 3920,39 (л/с); по значению К = 3920,39 назначается d, h/d и W:d = 600 мм (ближайшее большее К = 4360), W = 22,4 (м /с); h/d = 0,65; тогда V = W x  = 22,4 x 0,02236 = 0,5 (м/с) < 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной воды; оставляя диаметр d = 600 мм, увеличивается уклон трубы до минимального: imin = 1/600 = 0,001666:  = 0.0408; К = q/ = 87,66/ 0,0408 = 2148,5 (л/с); ближайшее большее К по таблице Калипуна В.И. для d = 600 мм составляет К = 2402 (л/с), h/d = 0,45; W = 19,4 (м/с); тогда скорость V = W x  = 19,4 x 0,0408 = 0,79 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок III-IV

Уклон земли iзем = (131,2 - 130,7) / 400 = 0,00125;  = 0,03535; q = 139,54 (л/с); К = q /  = 139.54 /0,03535 = 3947,38 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее К = 4360); W = 22,4 (м/с); h/d = 0,65; тогда V = W x  = 22,4 х 0,03535 = 0,79 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок IV-V

Уклон земли iзем = (130,7 - 130,2) / 380 = 0,001315;  = 0,03627; q = 191,78 (л/с); К = q / = 191,78 / 0,03627 = 5287,56 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее К = 5654); W = 23,2 (м/с); h/d = 0,8; тогда V = W x = 23,2 х 0,03627 = 0,84 (м/с) > 0.7 (м/с).

 

Участок V-VI

Уклон земли iзем = (130,2 – 129,8) / 350 = 0,0011428;  = 0,0338; q = 241,42 (л/с); К = q /= 241,42 / 0,0338 = 7142,6 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 700 мм (ближайшее большее К = 7180); W = 25,4 (м/с); h/d = 0,7; то­гда V = W х = 25,4 х 0,0338 = 0,85 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок VI-VII

Уклон земли iзем = (129,8-129,6) / 150 = 0,001333;  = 0,0365; q = 393 (л/с); К = q / = 393 / 0,0365 = 10767,12 (л/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 800 мм (ближай­шее большее К = 11314); W = 28 (м/с); h/d = 0,75; тогда V = W х = 28 х 0,0365 = 1,02 (м/с) > 0,7 (м/с).

Согласно полученным расчетным данным заполняется табл. 11 и строится продольный профиль главного коллекто­ра в масштабе: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:10000 (рис.4).



Значение модулей расхода, л/с, и скорости, м/с, для труб (п = 0,014)

 

h/d Диаметры, мм

 

125 159 200

 

К W К W К W

 

0,65 66,8 7,9 108 8,9 233 10,8

 

0,6 59,3 7,7 96,3 8,7 207 10,5

 

0,55 51,7 7,5 84,0 8,4 180 10,2

 

0,5 44,2 7,2 71,7 8,1 154 9,8

 

0.45 36,8 6,9 59,7 7,7 128 9.4

 

0,4 29,8 6.5 48,3 7,3 104 8,8

 

0,35 73 2 6,0 37,6 6,8 80,8 8,2

 

0,3 17,3 5,6 28,1 6,3 60,3 7,6

 

h/d Диаметры, мм
260 300 350
К W К W К W
0,75 509 12,9 828 14,6 1 249 16,1
0,7 467 12,7 760 14,4 1 146 15.9
0,65 422 12,5 687 14,1 1 035 15,6
0,6 375 12,2 610 13,8 920 15,3
0,55 327 11,8 532 13,4 802 14,8
0,5 279 11,4 454 12,9 685 14,2
0,45 232 10,9 378 12,3 570 13,6
0,4 188 10,3 306 11,6 461 12,8
0.35 146 9,6 238 10,8 359 12,0
0,3 109 8,8 178 10,0 268 11,0

h./d Диаметры, мм
400 1 450 500
К W К W К W
0,75 1782 17.6 2444 19,1 3234 20.6
0.7 1636 Р.4 2243 18.9 2968 20.2
0.65 J478 17.1 2027 18-5 2682 19.9
! 0.6 1312 1 ! 6,7 i 1800 18,1 2382 19.4
0.55 0,5 1 144 16.2 1570 17.5 2077 18,8
977 i5.6 1340 L1^L 1773 18,1
h/d Дилметры, мм

 

600 700 800

 

К "Т W К W К W

 

.... ^

0.8

5654 23.2 1 8500 25.8 12124 28.2

 

0,75

^•'У,

23,2 1 7932 Г 25.6 1 1314 28.0 '

 

0.7 1Ш61 22,8 I 7180 25.4 10384 27,6 J

 

0,65 4360 22.4 j 6578 24,8 9382 1 27.2

 

0.6 3872 21,8 5842 24.2 8332 26.4 1 —————-

 

0,55 3376 -> [ ^ 5094 23,4 7266 ^u

 

0.5 2882 20.4 4348 22.6 6202 24.6

 

0,45 2402 19,4 3624 21.6 5168 23.6

 

0.4 1942 18.4 2932 20,4 4180 -П П

 

0,35 1512 17,2 2282 19,0 3256 20.8

 

0.3 j1 124 15.8 1702 17.6 2,428 19,2

 


h/cl Диаметры, мм
900 1000
К W К W
0.8 16612 30.4 21920 32.6
0.75 15532 30,2 20460 32,4
0,7 14230 30.0 18784 32,0
0.65 12856 29,4 16970 31.4
0,6 11418 28.6 15072 30.6
0.55 9956 27,8 1.3 142 29.6
0.5 8500 26,8 11220 28,6
0,45 7082 25,6 9348 27,2
0,4 5728 24,2 7562 25,8
0,35 4460 22.4 5888 24,0
0.3 3328 20.8 4394 '">•"> 2

Информация о работе «Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3»
Раздел: Технология
Количество знаков с пробелами: 37857
Количество таблиц: 15
Количество изображений: 3

0 комментариев


Наверх