КАНАЛИЗАЦИЯ

ПРИЕМЫ РАСЧЕТА БЕЗНАПОРНЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

При расчете канализационной сети решают следующие основные задачи:

А) определяют уклон лотка трубопровода І, его диаметр D, мм, на­полнение hjd и скорость v, м/с, по заданному расходу q, л/с, с учетом уклона местности вдоль трассы коллектора;

Б) определяют расход q, л/с, и скорость v, м/с, в существующем кол­лекторе диаметром d, мм, проложенном с уклоном І при фактическом наполнении hjd.

Уклон лотка трубопровода І принимают равным уклону местности или минимальным г'шш, чтобы обеспечить самоочищающую скорость потока.

Если скорость v окажется меньше самоочищающей, то увеличивают уклон и решают задачу снова. При скорости выше максимально допу­стимой уклон уменьшают.

Расчет сети по формулам производят редко из-за его большой тру­доемкости. Обычно при гидравлическом расчете самотечной и напорной канализационных сетей пользуются таблицами, графиками и номограм­мами. Подробные таблицы составлены Н. Ф. Федоровым по его фор-
муле (3.18), А. А. Лукиных и Н. А. Лукиных по формуле акад. Н. Н. Павловского.

В таблицах для каждого диаметра труб D и уклона І приведены рас­ходы q и скорости v при наполнении от 0,05 до 1 d. По заданному рас­ходу q и уклону местности, принимая расчетную степень наполнения труб hfd, выбирают нужный диаметр трубы d, уточняют уклон І и опре­деляют скорость v. Недостатком табличного расчета является необхо­димость прибегать к интерполяции при определении наполнения и укло­на. Графики, составленные в прямоугольных координатах, неудобны в пользовании, так как для расчета каждого диаметра и площади се­чения труб требуется самостоятельный график. Обилие графиков услож­няет технику расчета.

Более совершенными являются номограммы в параллельных коор­динатах, составленные по методу выравненных точек (рис. 3.9). При помощи одной номограммы с большой точностью можно определить об­ширный диапазон диаметров, уклонов, расходов и скоростей без ин­терполяции как при полном, так и при частичном заполнении труб.

Номограммы составлены в тресте Мосочиствод А. А. Кузнецовым и С. К. Колобановым для расчета труб круглого и полуэллиптического сечения по формуле Н. Н. Павловского при п = 0,0137.

По номограмме можно производить гидравлический расчет напор­ной и безнапорной канализационных сетей. Соединяя на двух любых шкалах (например, шкалах q0 и І) точки с известными значениями пря­мой линией, находят два соответствующих им значения на других шка­лах (шкале диаметров d и скоростей Уо) при полном наполнении.

Для расчета труб при частичном наполнении имеются два вспомо­гательных криволинейных графика — один для вычисления скорости, а другой для вычисления расходов при наполнении от 0 до I d С интер­валами через 0,05 с?. Графики составлены аналогично графику зави­симости скоростей и расходов от степени наполнения (см. рис. 3.2).

Способ пользования основными и вспомогательными графиками весьма прост.

Соединяя прямой линией точку на шкале диаметров d = 300 мм с точкой на шкале уклонов /=0,0033 (см. рис. 3.9), в точке пересече­ния со шкалой расходов получаем <7о = 52 л/с, а в точке пересечения со шкалой скоростей и0=0,74 м/с, соответствующие полному наполнению трубы. При наполнении 0,6 с? на вспомогательной кривой расходов I берем измерителем отрезок а', соответствующий наполнению 0,6 с? со знаком минус (—), и откладываем его на шкале расходов влево от прямой, так как расход при наполнении 0,6 с? меньше, чем при 1с?, тог­да получим действительный расход ^ = 36,5 л/с. Аналогично определяем скорость на вспомогательной кривой скоростей II. Для этого отклады­ваем отрезок б', соответствующий наполнению 0,6 с? со знаком плюс ( + ), и переносим его на шкалу скоростей вправо от точки £>0 = 0,74 м/с, так как скорости при наполнении более 0,5 с? выше, чем при полном на­полнении, в результате получаем и = 0,82 м/с.

Рассмотрим еще один пример. Допустим расход равен 30 л/с, уклон местности — 0,0048. Задаемся наполнением 0,5 d.

На шкале расходов q0 к точке, соответствующей расходу 30 л/с, при­бавляем отрезок а", соответствующий (по вспомогательному графику I) наполнению 0,5 с?, и получаем новую точку с расходом д0=56 л/с. Со­единяя ее прямой линией с уклоном 1 = 0,0048 на шкале уклонов, по­лучим с? = 280 мм. Поскольку по сортаменту таких труб нет, берем бли­жайший d= 300 мм. Соединяя прямой диаметр 300 мм с расходом 56 л/с (на номограмме не показано), получим і = 0,004 и скорость v0 = = 0,8 м/с. Поправка на скорость не требуется, так как скорости при половинном и полном наполнении совпадают (см. рис. 3.2).

Номограммы для гидравлического расчета круглых труб по формул

Гоо зоо ш 500 боо W воозооюоо то гооо

1 « М_ I I і, І і І і І і І і і і І ї ї і М ' і м I

. < . I Ч 1 _ч ■ I ПИ ипп

6789700 2 3 If 56789/030 2 З « 5 6 789X7000

■ ' ■ > ■ І f ■ 1' і f f ■"!'■'■ і ■ 1 У ■ 1 1 ■ 1 f і < і і ■ і. ■ ■ ■ і иni...,)..i. i і—І і 1 і 1 і 11 11 1 2 З I 5 6 78 1,0 Zp Ifi Ц 5,0 6,0 10 80 9,0Ю,0

Jjjjjji ! * 1 ' Ї. ' 1 ' ' ' ' ' ' I 1 1 ' " lull InnJmiliVl. t « I. 1 . І і I ■ I. h U. I. 1.1.1.Ы. . . . I., nl

0,0003 и S 6 1 8 9 OfiQI г І I k 6 7 8 $ 001 Z Ш

JC. 3.9. Номограмма в параллельных координатах для расчета коллекторов круглого сечения по формуле Н. Н. Павлов­ского при и = 0,0137

/ — график для вычисления расходов при частичном наполнении труб; И — то же, скоростей при частичном наполнении труб

Ле акад. Н. Н. Павловского с различными коэффициентами шерохова­тости (/1 = 0,011 ...0.017) и по формуле проф. Н. Ф. Федорова составле­ны Г. С. Хованским и Н. Ульмасовым[3].

Следует отметить, что конечный результат при пользовании различ­ными номограммами и таблицами почти совпадает и находится в пре­делах точности коэффициентов шероховатости п, принятых для состав­ления номограмм и таблиц, а поэтому все рекомендуемые таблицы и номограммы могут применяться для расчета коллекторов и сети.

В настоящее время внедряется механизация расчета бытовой кана­лизационной сети с помощью ЭЦВМ. Разработана методика опреде­ления расчетных расходов, гидравлического расчета канализационных сетей — определение оптимальных диаметров труб, незаиливающих ско­ростей течения и минимальных уклонов. Составлены алгоритмы счета и рекомендации по составлению программы расчета[4].