КАНАЛИЗАЦИЯ

ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ ТРУБ И КОЛЛЕКТОРОВ И ИХ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Наружная канализационная сеть состоит из подземных трубопро­водов и коллекторов различной формы сечения, предназначенных для приемки и отведения сточных вод (рис. 3.1).

Исходя из требований индустриализации строительства и широкого применения сборных железобетонных элементов в настоящее время за­крытые коллекторы сооружают круглыми /, а для пропуска больших расходов сточных вод — прямоугольными VIII. До 90% протяженности всех существующих канализационных сетей выполняют из труб кругло­го сечения. Они нашли широкое применение как при напорном, так и при самотечном режиме течения. Эти трубы наиболее экономичны по затрате материала на их изготовление, хорошо сопротивляются внеш­ним нагрузкам, удобны в укладке и эксплуатации и в большей степени удовлетворяют гидравлическим условиям.

При малой глубине заложения коллекторам придают полукруглую II форму сечения лотка с вертикальными боковыми стенками, перекры­тыми съемными плитами. Коллекторы банкетного III сечения относя г также к круглым: лоток у них представляет собой полуокружность ма­лого радиуса.

Для крупных коллекторов круглого сечения давление грунта и вре­менная нагрузка довольно велики. В целях уменьшения толщины стенок крупным коллекторам придают полуэллиптическое (шатровое) IV сече­ние. В них, как и в круглых каналах, высота равна ширине, поэтому они обладают высокой отводоспособностью н благоприятными гидрав­лическими условиями для транспортирования песка, но они не отвечают требованиям индустриального строительства.

Яйцевидные V коллекторы хорошо сопротивляются давлению грунта ч временным нагрузкам, однако не индустриальны в строительстве и встречаются только в канализациях, построенных до 1930 г.

При устройстве дождевой канализации получили применение лотко­вые VI и пятиугольные VII коллекторы. В настоящее время строят круглые и прямоугольные коллекторы из сборных железобетонных эле­ментов.

Открытые каналы трапецеидального IX и прямоугольного сечения применяют при распределении сточных вод на очистных сооружениях, на полях орошения и при отведении очищенных вод в водоем.

Гидравлическая характеристика поперечных сечений коллекторов определяется наибольшей их пропускной способностью при заданном уклоне и площади живого сечения потока Наивыгоднейщим в этом отношении сечением является круглое, как имеющее наибольший гид­равлический радиус.

Гидравлическим радиусом R называется отношение площади живого сечения потока со к смоченному периметру %:

(3.1)

Гидравлический радиус при полном и половинном наполнениях круглой трубы

<Й я d2 d

TOC o "1-3" h z R =— =----------- — —— = 0,25d (3.2)

X 4л d 4

И достигает максимума 0,304 D при степени наполнения /г—0,813 D. При частичном наполнении:

R = Rrd (3.3)

To-со' d2, (3.4)

Где Rf и о)'—гидравлические характеристики; принимаются по гидрав­лическим справочникам в зависимости oi формы сечения и степени на­полнения.

При одной и той же величине R скорости течения жидкости в канали­зационной сети круглого сечения при полном и половинном наполнении считают равными; они достигают максимума при наполнении H — 0,813 D. Пропускная способность труб (или расход) достигает максимума при наполнении h=0,95d, а затем уменьшается, причем расход при полном наполнении трубы в два раза больше, чем при половинном.

На рис. 3.2 приведены кривые изменения скоростей и расходов в тру­бах круглого сечения в зависимости от степени наполнения. По оси ор­динат отложены степени наполнения H, а по оси абсцисс — соответству­ющие этим наполнениям скорости V и расходы Q, выраженные в долях от скорости и расхода при полном наполнении.

Выбор формы поперечного сечения крупных коллекторов произво­дится с учетом технико-экономических показателей и возможности при­менения индустриальных методов производства монтажных работ при укладке коллекторов.