Цели и задачи проектирования

В результате выполнения проекта студент овладевает:

- методикой выбора схемы и расчета хозяйственно-бытовой водоотводящей сети;

- приемами конструирования сооружений на сети;

- способами использования вычислительной техники для расчета водоотводящих сетей.

Исходные материалы

Проектирование производится на основании проекта планировки города, состоящего из генплана города в масштабе от 1:20000 до 1:5000 с горизонталями, а также данных о плотности населения и нормах водоотведения.

Используются также данные о промышленном предприятии, позволяющие определить расчетные расходы сточных вод, данные о характере поверхности канализуемой территории и инженерно-геологические данные.

Содержание и состав проекта

Пояснительная записка включает в себя следующие разделы:

- определение расчетных расходов хозяйственно-бытовой сети от города и промпредприятий;

- обоснование принятой трассировки сети;

- гидравлический расчет одного - двух главных коллекторов с проверкой возможности боковых подключений;

- описание и обоснование принятых конструкций трубопроводов, колодцев, камер и других сооружений на сети.

Графическая часть проекта включает в себя следующие материалы:

- генплан города с нанесением начертания хозяйственно-бытовой сети, указанием диаметра, скорости уклона на каждом расчетном участке, узловых и поворотных колодцев, мест насосных станций, напорных трубопроводов и очистных сооружений;

Определение расчетных расходов хозяйственно-бытовых сточных вод от города

Средние и расчетные расходы от города (жилых кварталов)

Обозначения: F₁, F₂, F₃ – суммарная площадь жилых кварталов соответственно первого, второго и третьего районов, га (определяется по заданному генплану); р₁, р₂, р₃ – плотность населения, чел/га (по заданию); n₁, n₂, n₃ – норма водоотведения, л/(чел.сут.)

Средний расход (от первого района):

суточный, м³/сут., Q_{ср.сут,1} = F₁ p₁ n₁/1000,

часовой, м³/ч, Q_ср.ч,1= Q_{ср.сут,1}/24,

секундный, л/с, q_{ср,1 =} Q_ср.ч,1 1000/3600.

Аналогично определяют расходы от других районов. Число жителей, чел., N = F₁ p₁. Результаты сводятся в таблицу (по форме 1).

Форма 1

Расходы сточных вод от жилых кварталов

Средние расходы от всего города Q_ср.сут, Q_ср.ч, q_ср получают суммированием средних расходов от районов.

Расчетные максимальные расходы от всего города:

суточный м³/сут., Q_{макс.сут} = Q_ср.сут × К_сут,

часовой, м³/ч, Q_макс.ч = Q_ср.ч × К_общ,

секундный, л/с, q_макс = q_ср × К_общ,

где К_сут – суточный коэффициент неравномерности, принимается равным 1,1…1,2 (до 1,3 для малых населенных пунктов);

К_общ – общий коэффициент неравномерности,

К_общ = 2,13 [lg(q_ср)]^-0,337 или по п.22 [1].

Если q_ср £ 2,3 л/с, то К_общ = 3.

Минимальные часовой и секундный расходы (в сутки минимального водопотребления) Q_ч.мин = Q_ср.ч × К_мин, q_мин = q_ср× К_мин,

где К_мин = 0,44 [lg(q_ср)]^0,396.

Трассировка сети

Начертание уличной канализационной сети в плане называют трассировкой.

Трассировку производят в определенной последовательности, соблюдая ряд правил:

-наносят на плане водоразделы и тальвеги, определяя тем самым бассейны канализования;

-намечают место канализационных очистных сооружений или конечной точки городских коллекторов, откуда сточные воды направляются на очистные сооружения;

-определяют и отмечают на плане кварталы, где уклон земли превышает 8 ⁰/₀₀; уклон земли, (⁰/₀₀ – промилле) на площади квартала определяют по формуле i₃=(Dz/L_г)*1000, где Dz-разность отметок соседних горизонталей, м, L_г – расстояние между горизонталями по перпендикуляру к ним, м;

-определяют и отмечают на плане кварталы с периметральной застройкой и со свободной планировкой;

-кварталы с уклоном более 8⁰/₀₀ со свободной планировкой охватывают коллектором только по одной или двум пониженным граням (рис.2,а), причем указывают стрелками только направление потоков, которое, как правило, должно совпадать с направлением улиц;

-кварталы с уклоном менее 8⁰/₀₀ а также застроенные по периметру индивидуальными домами охватывают коллекторами со всех сторон по «объемлющей» схеме (рис.2,б);

кварталах со свободной планировкой (микрорайонах), а также при небольших размерах кварталов со стороной менее 150 м широко применяют чересквартальную схему; ее применяют также в тех случаях, когда явно выраженный тальвег проходит внутри квартала (рис.2,в,г).

Промышленное предприятие подключается к определенной точке сети.

Помеченные стрелками отдельные участки коллекторов объединяют в единую канализационную сеть, руководствуясь следующими соображениями:

-сточные воды кратчайшим путем должны направляться к конечной точке сети;

-сеть не закольцовывают и раздвоения потоков, как правило, не делают;

-по улицам с малым уклоном (менее 4-5⁰/₀₀) не следует проводить длинных коллекторов, если же проведение такого коллектора неизбежно, нужно стремиться перебросить в начало этого коллектора возможно большее количество сточных вод из других коллекторов;

-нужно избегать пересечений с железными и магистральными шоссейными дорогами, водными преградами, тоннелями, оврагами

-следует стремиться обеспечить трассировку с минимальным количеством насосных станций, даже если для этого придется в некоторых местах направлять коллекторы против уклона земли;

-на канализационной сети во всех узлах предусматривают смотровые колодцы (поворотные и узловые); кроме того через каждые 30-80 м на прямолинейных участках предусматривают «линейные» смотровые колодцы; на начальных участках первый колодец располагают на расстоянии 30-60 м от угла квартала.Правильно выполненная трассировка обеспечивает минимальные глубины заложения коллекторов и, следовательно, наименьшую стоимость сети. Трассировка должна обеспечить возможность присоединения к канализационной сети любого здания в пределах жилых кварталов города. Пример трассировки приведен на рис.3.