4. Гидравлический расчет и проектирование высотной схемы сети

Целью гидравлического расчёта является определение диаметра трубопровода отдельных участков сети, уклонов и наполнений, потерь напора и скоростей движения расчётных расходов сточных вод.

Гидравлический расчёт можно выполнять двумя способами:

1) согласно [3, п. 2.29] с учётом материала труб, концентрации и температуры собираемых сточных вод и с учётом сопротивлений как по длине, так и местных (состоящих из сопротивлений на поворотах потока, задвижках, входе и выходе в каждый колодец, перепадах). Местные сопротивления следует учитывать в начале расчётного участка, опуская лоток в начальном узле расчётного участка, а потери по длине – в конце расчётного участка;

2) по таблицам для гидравлического расчёта водоотводящей сети [6, 9, 12, 5].

При расчёте на ЭВМ предпочтение отдаётся первому способу, как наиболее точному. При ручном счёте и приобретении навыка использования таблиц принято пользоваться вторым способом.

С учётом принятых условий конструирования сети и выбранного материала труб, гидравлический расчёт канализационной сети осуществляется в следующей последовательности:

• определяются начальные глубины заложения уличной сети;

• составляется таблица для расчёта и в неё заносятся номера участков, их длины и расчётные расходы на них. Сначала рассчитываются начальные участки сети (второстепенные притоки), затем последовательные участки первостепенных притоков (боковых ответвлений главного коллектора) и в конце – главные коллекторы, от начала до конца. Такая последовательность позволяет учесть все присоединения к коллекторам и обеспечить правильное сопряжение лотков и надёжность работы сети, исключить подтопления колодцев;

• в таблицу заносятся абсолютные отметки земли колодцев в начале (z_з.н.) и конце участка (z_з.к.), а также начальные заложения лотков в тупиковых колодцах;

• берутся таблицы для гидравлического расчёта [6, 12, 9, 5]; при расчёте следует учитывать следующие нормативные положения:

а) диаметр начальных участков сети следует принимать не менее минимальных значений, рекомендуемых [З, п. 2.33], [2, табл. 2.5, с. 55], [1, табл. 3.2];

б) наполнение в трубах должно быть близким к расчётному и не должно превышать значений, приведенных в [3, табл. 16] и [2, табл. 2.7, с. 57];

в) скорость движения в трубах не должна быть менее самоочищающей [3, табл. 16], [2, табл. 2.3] и [1, табл. 3.3]. Самоочищающие скорости обеспечиваются за счёт прокладки участков сети с определенным уклоном [3, п. 2.41], [2, табл. 2.8], который должен быть не менее минимального i_min, принимаемого по [3, пп. 2.41, 2.42], [2, табл. 2.8] или определяемого по эмпирической формуле i_min=1/d, где d, мм, диаметр трубопровода. Уклон прокладки трубопровода, должен приниматься с учетом условий его минимального заглубления;

г) максимальные скорости движения воды в трубопроводе не должны отличаться от значений, рекомендуемых в [3, п. 2.36] или [1, с. 63].

Для проведения гидравлического расчёта можно воспользоваться примером, приведенным в [1, с. 308], [2, с. 140].