Проверка пропускной способности трубопроводов канализационной сети

Проверка пропускной способности горизонтальных трубопроводов заключается в проверке выполнения условия:

, 3.16)

где K = 0,6 – для трубопроводов из чугунных, стальных, асбестоцементных, керамических, бетонных и железобетонных труб;

K = 0,5 – для трубопроводов из пластмассовых и стеклянных труб.

Если условие невыполнимо (3.16), как правило, несколько увеличивают уклон i труб. Для этого принимают меньшее значение отношения и повторяют расчет величин , соответственно по формулам (3.6), (3.7) и (3.10) или (3.12).

В тех случаях, когда выполнить условие (3.16) не представляется возможным из-за недостаточного расхода сточных вод, безрасчетные участки сети диаметром 40-50 мм следует прокладывать с уклоном i = 0,03 м, а диаметром 85 и 100 мм – с уклоном 0,02 м.

Правильность выбора диаметра стояков оценивают путем сравнения расчетного расхода сточных вод через стояки с их пропускной способностью (таблица 2.2).

Гидравлический расчет сети внутренней канализации в инженерной практике проводят, как правило, с использованием таблиц и номограмм [1, 2, 6, 8, 9, 10], составленных по приведенным выше формулам. Это позволяет ускорить выполнение расчетов.

 

4 Гидравлический расчёт дворовой канализационной сети и построение ее продольного профиля

Дворовая канализация представляет собой трубопровод, обеспечивающий отвод сточных вод от выпусков здания во внутриквартирную или непосредственно в уличную сеть.

Гидравлический расчет дворовой канализационной сети проводиться в такой же последовательности, как и расчет сети внутренней канализации здания (подраздел 3.3)

Результаты расчета заносятся в таблицу, форма которой приведена в Приложении Ж.

Расчет дворовой канализации начинают с того, что сеть со всеми смотровыми колодцами, поворотные и контрольные, наносятся на генплан участка (рисунок 3). Контрольный колодец устанавливают на красной линии или относят на 1,0 – 1,5 м вглубь участка.

При расчете определяется диаметр трубопровода дворовой канализации, он должен быть не меньше диаметра выпусков, присоединяемых к дворовой канализации.

Минимальный уклон трубопроводов дворовой канализации составляет:

Для труб диаметром 150 мм i_мин = 0,008 (0,007).

Для труб диаметром 200 мм i_мин = 0,007 (0,005).

В скобках приведены значения уклонов, которые при соответствующем обосновании допускается принимать на отдельных участках сети.

В общем случае уклон канализационных труб назначается с учетом рельефа местности. При наличии по трассе канализации уклона 1 м местности расчетный уклон трубы принимается:

а) если , то ,

б) если , то .

Уклон местности определяется по формуле:

, (4.1)

где – разность отметок поверхности земли в начале и конце прокладываемого участка канализации, м;

– длина участка канализации, м.

Трубопровод дворовой канализации разбивается на отдельные расчетные участки, отделяемые друг от друга смотровыми колодцами.

На расчетных участках определяются расчетные расходы сточной воды. Расход жидкости в каждом последующем участке получают путем суммирования расхода жидкости из предыдущего участка с расходом жидкости из выпуска, расположенного в начале рассматриваемого участка.

Задается степень наполнения труб H / d и по формуле (3.6) рассчитывается площадь живого сечения потока. Затем по формуле (3.8) определяется скорость движения сточной воды на расчетных участках.

Значение отношения H / d для труб диаметром 150-200 мм рекомендуется принимать не более 0,9.

 

 

 

Рис. 3 – Генплан участка застройки объекта с наружными сетями водопровода и канализации

Скорость потока жидкости при его движении в трубах диаметром до 250 мм включительно должна находиться в следующих пределах:

– для металлических трубопроводов;

– для неметаллических трубопроводов.

При этом с ростом диаметра труб минимальную скорость движения сточных вод допускается увеличивать. В трубах диаметром 300-400 мм она составляет 0,8 м/с.

После определения в трубах расчетных участков скорости движения v сточных вод проверяется выполнением условия (3.16). При невыполнении данного условия уменьшают несколько значение отношения H/d и повторяют расчет. Уменьшение отношения H/d приводит к увеличению скорости движения жидкости и, соответственно, уклона труб.

Определив необходимое значение скорости, по формуле (3.11) или (3.13) вычисляют требуемый уклон труб. В инженерной практике гидравлический расчет дворовой канализационной сети, как и сети внутренней канализации, проводят с использованием специальных расчетных таблиц [8-10].

 

4.1 Построение продольного профиля дворовой
канализационной сети

Для того чтобы построить продольный профиль дворовой канализационной сети необходимо рассчитать в начале и конце каждого расчетного участка абсолютные отметки лотков труб.

При этом следует отметить, что соединение в смотровом колодце труб разного диаметра рекомендуется выполнять по их верху («шелыга в шелыгу»), а соединение труб одинакового диаметра – по уровням жидкости в них.

При большом заглублении дворовой сети на выпуске канализации допускается предусматриваемый перепад, устраиваемый, как правило, в контрольном колодце. При высоте перепада до 0,3 м его выполняют открытым по бетонному водосливу в лотке. Закрытый перепад в виде стояка устраивается в том случае, если его высота более 0,3 м (1).

Отметка лотка трубопровода дворовой канализации в начале первого расчетного участка при присоединении к нему выпуска «шелыга в шелыгу» определяется следующим образом:

, (4.2)

где – абсолютная отметка поверхности земли у здания, м, принимается по заданию;

– минимальная глубина заложения трубопровода первого выпуска от поверхности земли у здания до его лотка, м, определяется по выражению (3.1);

– уклон трубопровода первого выпуска;

– длина трубопровода первого выпуска от стены здания до оси смотрового колодца, м;

– разница в диаметрах трубопроводов выпуска и дворовой канализации, м.

Соответственно, отметку лотка трубопровода дворовой канализации в конце расчетных участков определяют по формуле:

, (4.3)

где – уклон трубопровода на расчетном участке;

– длина трубопровода на расчетном участке, м;

Отметка лотка трубопровода в начале второго и последующих расчетных участков определяется следующим образом:

а) при соединении труб по верху («шелыга в шелыгу»)

, (4.4)

где – отметка лотка трубопровода в конце предыдущего участка, м, определяется по выражению (3.19),

– разница в диаметрах соединяемых трубопроводов, м;

б) при соединении труб по уровням воды в них

, (4.5)

где – разница в высотах слоев жидкости в соединяемых трубопроводах, м.

После заполнения таблицы (см. Приложение Ж) по ее данным строят продольный профиль дворовой канализационной сети от наиболее удаленного выпуска до места присоединения ее к уличной (городской) канализации. На этом профиле указываются диаметры и уклоны труб, длины расчетных участков, отметки поверхности земли и лотков труб, а также глубины колодцев.

Под профилем помещают таблицу основных данных для прокладки трубопровода.

Длина трубопровода, расстояние между колодцами, а также глубина заложения труб указываются в метрах с точностью до двух десятичных знаков, отметки низа или лотка труб – в метрах с точностью до трех десятичных знаков после занятой, значение уклона – в процентах или промилле.

Пример оформления продольного профиля дворовой канализационной сети приведен на рисунке 4.

 

 

Рис. 4 – Продольный профиль дворовой канализации

 

Литература

1. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56 с.

2. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х ч. Ч.2. Водопровод и канализация: справочник проектировщика / Ю.Н. Сергин, Л.И. Друскин, И.Б. Покровская и др.; под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1990. – 247 с.

3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. – 136 с.

4. Примеры расчетов по гидравлике. Учеб. пособие для вузов / А.Д. Альтшуль, В.И. Калицун, Ф.Г. Майрановский, П.П. Пальгунов; под ред. А.Д. Альтшуля. – М.: Стройиздат, 1977. – 355 с.

5. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. /Ф.А. Шевелев, А. Ф. Шевелев – М.: Стройиздат, 1984. – 116 с.

6. Гидравлика, водоснабжение и канализация: учебник для вузов / В.И. Калицун, В.С. Кедров, Ю.М. Ласков, В.П. Сафонов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1980. – 359 с.

7. СНиП 3.05.01-85. Правила производства и приема работ. Санитарно-техническое оборудование зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1988. – 40 с.

8. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н.Павловского / А.А. Лукиных, Н.А. Лукиных– М.: Стройиздат, 1986. – 158 с.

9. Гидравлический расчет канализационных сетей / Н.Ф. Федоров, Л.И. Волков– М.: Стройиздат, 1968. – 252 с.

10. Гидравлический расчет сетей водоотведения: Расчетные таблицы / Ю.М. Константинов, А.А. Василенко, А.А. Сапухин, Б.Ф. Батченко. – К.: Будивельник, 1987. – 130 с.

11. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 72 с.

12. Справочник по инженерному оборудованию жилых и общественных зданий / П.П. Якубчик, А.Е. Татура, Н.А. Черников, О.А. Продоус; под ред. В.С. Дикарского. – К.: Будивельник, 1989, – 360 с.

 

Приложение А

Таблица А.1 - Исходные данные

 

№№ п/п	Наименование величины	Первая цифра номера варианта курсовой работы
	Номер варианта плана этажа
	Норма расхода воды в час и сутки наибольшего водопотребления, ,	5,0	5,3	5,5	5,6	5,1	5,2	5,4	5,7	5,0	5,5
	Расстояние от красной линии до здания, l, м
	Диаметр трубы городского водопровода DВОД, мм
	Диаметр трубы городской канализации DКАН, мм
	Высота этажа (от пола до пола), hЭТ, м	2,9	3,0	3,1	2,9	3,0	3,1	2,9	3,0	3,1	2,9
	Высота техподполья (от пола до пола первого этажа), hТП, м	2,1	2,3	2,2	2,6	2,5	2,0	2,6	2,4	2,5	2,2

 

 

Таблица А.2

№№ п/п	Наименование величины	Вторая цифра номера варианта курсовой работы
	Номер варианта генплана уч-ка
	Количество этажей, nЭТ, шт.
	Гарантийный напор, HГАР, м	25,0	28,0	33,5	24,5	29,5	32,5	24,0	29,0	33,0	28,5
	Абсолютная отметка, м: – пола первого этажа, Z1ПЛ	11,0	22,0	33,0	44,0	55,0	66,0	77,0	88,0	99,0	100,0
	– верха люка колодцев, ZЛК	10,2	21,3	32,2	43,2	54,2	65,2	76,2	87,3	98,2	99,3
	– поверхности земли у здания, ZЗЗ	10,4	21,5	32,4	43,5	54,4	65,5	76,4	87,5	98,4	99,5
	– верха трубы городского водопровода, ZГВ	8,0	19,0	29,8	40,8	52,0	63,0	73,8	84,8	96,0	97,0
	– лотка колодца городской канализации, ZЛТ	7,1	18,0	28,8	39,9	51,0	61,9	73,0	83,7	94,9	95,8
	Глубина промерзания грунта, hпром, м	1,8	1,9	2,0	2,0	1,8	1,9	2,0	2,0	1,8	1,9
	Средняя заселенность квартир, u0, чел	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5	3,6	3,7	3,8	3,9	4,0

Приложение Б

Планы типовых этажей

Рис. Б.1 – Вариант 1

Рис. Б.2 – Вариант 2

Рис. Б.3 – Вариант 3

Рис. Б.4 – Вариант 4

Рис. Б.5 – Вариант 5

Приложение В

Генпланы участков

Рис. В.1 – Вариант 1

 

Рис. В.2 – Вариант 2

Рис. В.3 – Вариант 3

Рис. В.4 – Вариант 4

Приложение Г

Таблица Г.1 - Спецификация материалов и оборудования по ВК

№№ п/п	Наименование материала	Единица измерения	ГОСТ и ТУ
1.	Счетчик холодной воды крыльчатый d 20, 25 ВГХ-32	шт.	ТУ4213-001-032-150076-92
2.	Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая d 50,80,100 30с41нж1	шт.	ГОСТ 10194-78
3.	Клапан запорный проходной муфтовый d15, 20,25,32,40,50 15ч8п2	шт.	ТУ 26-07-1465-88
4.	Клапан запорный проходной фланцевый d 25,32,40,50 15ч9п2	шт.	ТУ 26-07-1472-88
5.	Кран поливочный, компл: а) клапан муфтовый d 20 15ч8р2 б) рукав резиновый напорный с текстильным каркасом L=20,0м d 20 В(П)-2,5-25-36-У	шт.	ГОСТ5761-74 ГОСТ18698-79 ГОСТ95839-75
6.	Чугунные водопроводные трубы класса А d 50, 65	м	ГОСТ 9583-75
7.	Водогазопроводные трубы оцинкованные d 15,20,25,32,40,45,50	м	ГОСТ3262-75
8.	Умывальник, УМПк2спбс компл: Смеситель СМ-УМ-Ц	шт.	ГОСТ 30493-96 ГОСТ 25809-96
9.	Мойка, МСК компл: Смеситель СМ-УМ-Ц	шт.	ГОСТ 23695-94 ГОСТ 25809-96
10.	Ванна, ПВ-2 компл: Сифон с выпуском и переливом	шт.	ГОСТ 23695-94 ГОСТ 23289-94
11.	Унитаз, УНТЦ компл:	шт.	ГОСТ 30493-96
13.	Ревизия d 50 Р 50-ПНД	шт.	ГОСТ 22689.2-89
14.	Прочистка d 50	шт.	ГОСТ 22689.2-89
15.	Пластмассовые канализационные трубы ПНД d 50,100	м	ГОСТ 22689.2-89
16.	Керамические канализационные трубы d 50,100,125,150	м	ГОСТ 268-82

 

Приложение Д

Таблица Д.1 - Гидравлический расчет внутреннего водопровода

Расчетный участок	Длина l, м	Число приборов Ni, шт.	Вероятность P	Произведение NiP	Коэффициент	Расход воды , л/с	Скорость v, м/с	Диаметр труб d, мм	Потери напора, м
1-2 2-3 3-4 и т. д. Ввод Итого

Приложение Е

Таблица Е.1 - Гидравлический расчет внутренней канализации

№№ стояков и выпусков

Диаметр d, мм

Число приборов Ni, шт.

Вероятность ptot

Произведение Ni ptot

Коэффициент ά

Расход воды qtot, л/с

Расход сточных вод

Наполнение H/d

Скорость v, м/с

Уклон i

Проверка пропускной способности

, л/с

, л/с

, л/с

стояка , л/с (по табл.3.2)

выпуска

СтК1-1 СтК1-2 вып. К1-1 и т. д.

 

Приложение Ж

Таблица Ж.1 - Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

Участок сети

Длина участка l, м

Диаметр труб d, мм

Расход стоков , л/с

Наполнение

Скорость v, м/с

Уклон i

, м

Отметка лотков труб , м

Отметка поверхности земли , м

Глубина колодцев, м

в начале

в конце

в начале

в конце

 

 

Приложение И

Значения безразмерных величин α и α_hr в зависимости от числа водоразборных приборов N, вероятности их действия P и использования P_hr

 

Таблица И.1 - Значения P(P_hr)≤ 0,01 при любой величине N и значения

P(P_hr)> 0,1 при N> 200

N P или N Phr	α или αhr	N P или N Phr	α или αhr	N P или N Phr	α или αhr	N P или N Phr	α или αhr	N P или N Phr	α или αhr
Менее 0,015	0,200	0,046	0,266	0,115	0,361	0,35	0,573	0,84	0,883
0,015	0,202	0,047	0,268	0,120	0,367	0,36	0,580	0,86	0,894
0,016	0,205	0,048	0,270	0,125	0,373	0,37	0,588	0,88	0,905
0,017	0,207	0,049	0,271	0,130	0,378	0,38	0,595	0,90	0,916
0,018	0,210	0,050	0,273	0,135	0,384	0,39	0,602	0,92	0,927
0,019	0,212	0,052	0,276	0,140	0,389	0,40	0,610	0,94	0,937
0,020	0,215	0,054	0,280	0,145	0,394	0,41	0,617	0,96	0,948
0,021	0,217	0,056	0,283	0,150	0,399	0,42	0,624	0,98	0,959
0,022	0,219	0,058	0,286	0,155	0,405	0,43	0,631	1,00	0,969
0,023	0,222	0,060	0,289	0,160	0,410	0,44	0,638	1,05	0,995
0,024	0,224	0,062	0,292	0,165	0,415	0,45	0,645	1,10	1,021
0,025	0,226	0,064	0,295	0,170	0,420	0,46	0,652	1,15	1,046
0.026	0,228	0,065	0,298	0,175	0,425	0,47	0,658	1,20	1,071
0,027	0,230	0,068	0,301	0,180	0,430	0,48	0,665	1,25	1,096
0,028	0,233	0,070	0,304	0,185	0,435	0,49	0,672	1,30	1,120
0,029	0,235	0,072	0,307	0,190	0,439	0,50	0,678	1,35	1,144
0,030	0,237	0,074	0,309	0,195	0,444	0,52	0,692	1,40	1,168
0,031	0,239	0,076	0,312	0,20	0,449	0,54	0,704	1,45	1,191
0,032	0,241	0.078	0,315	0,21	0,458	0,56	0,717	1,50	1,215
0,033	0,243	0,080	0,318	0,22	0,467	0,58	0,730	1,55	1,238
0,034	0,245	0,082	0,320	0,23	0,476	0,60	0,742	1,60	1,261
0.035	0,247	0.084	0,323	0,24	0,485	0,62	0,755	1,65	1,283
0.036	0,249	0,086	0,326	0,25	0,493	0,64	0,767	1,70	1,306
0,037	0,250	0,088	0,328	0,26	0,502	0,66	0.779	1,75	1,328
0,038	0,252	0,090	0,331	0,27	0,510	0,68	0,791	1,80	1,350
0,039	0,254	0,092	0,333	0,28	0,518	0,70	0,803	1,85	1,372
0,040	0,256	0,094	0,336	0,29	0,526	0,72	0,815	1,90	1,394
0,041	0,258	0,096	0,338	0,30	0,534	0,74	0,826	1,95	1,416
0,042	0,259	0,098	0,341	0,31	0,542	0,76	0.838	2,00	1,437
0,043	0,261	0,100	0,343	0,32	0,550	0,78	0,849	2,1	1,479
0,044	0,263	0,105	0,349	0,33	0,558	0,80	0,860	2,2	1,521
0,045	0,265	0,110	0,355	0,34	0,565	0,82	0,872	2,3	1,563

Приложение К

Таблица К.1 - Характеристика водомеров

Диаметр условного прохода счетчика, мм	Эксплутационный расход воды, м3/ч	Минимальный расход воды, м3/ч	Максимальный расход воды, м3/ч	Максимальный объем воды за сутки,м3	Гидравлическое сопротивление счетчика, S, м
	1,2	0,03			1,11
	2,0	0,05			0,40
	2,8	0.07			0,204
	4,0	0,105			0,1
	6,4	0,170			0,039

Приложение Л

Таблица Л.1 - Для гидравлического расчета водопроводных сетей

(Гост 3262-75) диаметром 10-65

 

Расход воды, л/с	Скорость, м/с движения воды (верхняя строка) и потери напора мм на 1м (нижняя строка), в трубах условным проходом, мм
0,15	1,33 0,5912	0,82 0,1721	0,44 0,037	0,26 0,0108	-	-	-	-
0,16	1,41 0,6726	0,87 0,1946	0,47 0,0425	0,28 0,0121	-	-	-	-
0,17	1,50 0,7593	0,92 0,2177	0,50 0.0474	0,30 0,0135	-	-	-	-
0,18	1,59 0,8513	0,98 0,2421	0,53 0.0526	0,32 0,0149	-	-	-	-
0,19	1,68 0,9485	1,03 0,2627	0,56 0,058	0.33 0,0164	-	-	-	-
0,20	1,77 1,055	1,09 0,3616	0,66 0,0637	0,35 0,018	0,20 0,00436	-	-	-
0,25	2,21 1,642	1,36 0,4531	0,74 0,0958	0,44 0,0269	0,25 0,00678	-	-	-
0,30	2,65 2,365	1,63 0,6525	0,88 0,1341	0,53 0,037	0,30 0,00937	0,23 0,0048	-	-
0,35	3,09 3,219	1.90 0,9581	1,03 0,1785	0,62 0,0495	0,35 0,0123	0,27 0,0063
0,40	-	2,18 1,160	1,18 0,229	0,70 0,0632	0,40 0,0157	0,30 0,00798	-	-
0,45	-	2,45 1,468	1,32 0,2883	0,79 0,0785	0,45 0,0194	0,34 0,00984	-	-
0,50	-	2,72 1,812	1,47 0,356	0,88 0,0953	0,50 0,0234	0,38 0,0114	-	-
0,55	-	2,99 2,193	1,62 0,410	0,97 0,1138	0,55 0,0278	0,42 0,0141	0,25 0,00405	-
0,60	-	-	1,77 0,5126	1,06 0,1338	0,60 0,0326	0,45 0,0165	0,27 0,00472	-
0,65	-	-	1,91 0,6016	1,14 0,1553	0,65 0,0377	0,49 0,0191	0,29 0,00544	-
0,70	-	-	2,08 0,6977	1,23 0,1785	0,70 0,0432	0,53 0,0218	0,32 0,00621	-
0,75	-	-	2,21 0.8009	1,32 0,2089	0,75 0,0491	0,57 0,0247	0,34 0,00702	0,20 0,0019
0,80	-	-	2,35 0,9223	1,41 0,2332	0,80 0,0553	0,61 0,0278	0,36 0,00788	0,21 0,00213
0,85	-	-	2,50 1,029	1,50 0,2632	0,85 0,0618	0,64 0,031	0,39 0,00878	0,22 0,00237
0.90	-	-	2,65 1,155	1,58 0,2931	0,90 0,0687	0,68 0,0345	0,41 0,00973	0,24 0,00252
0,95	-	-	2,80 1,285	1,67 0,3288	0,95 0,0759	0,72 0,036	0,43 0,0107	0,25 0,00289
1,00	-	-	2,94 1,424	1,76 0,3643	1,00 0,0835	0,76 0,0418	0,45 0,0118	0,26 0,00316
1,05	-	-	3,09 1,570	1,85 0,4017	1,05 0,0935	0,80 0,0435	0,48 0,0128	0,28 0,00345
1,25	-	-	-	2,43 0,688	1,31 0,143	0,99 0,0714	0,59 0,0194	0,36 0,00579

Приложение М

Форма титульного листа

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Кафедра «Городское строительство и хозяйство»