КАНАЛИЗАЦИЯ

ФОРМУЛЫ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ

Гидравлический расчет канализационных сетей заключается в оп­ределении диаметров труб для расчетных максимальных секундных рас­ходов сточных вод, уклонов, потерь напора, скоростей течения и степе­ни наполнения.

При расчете сети допускается, что расчетный расход сточных вод поступает в начале расчетного участка (см. § 27), а режим движения жидкости в расчетных участках сети равномерный.

В основу гидравлического расчета приняты:

1) формула постоянства расхода

Q = (av (3.7)

2) формула Шези для определения скорости течения

V^cVri, (3.8)

Q— максимальный расчетный расход сточных вод, м3/с; со— площадь живого сечения потока, м2, v— средняя скорость движения потока, м/с; R— гидравлический радиус, м; С— коэффициент сопротивления трения по длине; /— гидравлический уклон потока:

И2

/ = —. (3.9)

C2R

В СНиП П-32-74 рекомендуется вместо формулы (3.9) пользовать­ся идентичной формулой Дарси:

I Vі

/ = —•—, (3.10)

4І?

Где А, — коэффициент сопротивления трению по длине; g—ускорение свободного падения, м/с2. Между значениями коэффициентов сопротивления С и А, существу­ют следующие зависимости:

C = Vsg/l Її X = Sg/C2. (3.11)

Коэффициент сопротивления С определяют по формуле акад. Н. Н. Павловского:

С = ~ р>У, (3.12)

П

Коэффициент шероховатости, принимаемый равным 0,012—■ 0,015 в зависимости от материала труб (см. табл. 3.2); показатель степени, зависящий от значения коэффициента шероховатости и гидравлического радиуса:

У—2,5 У ~~п — 0,13 — 0,75 {У~п — 0,l). (3.13)

В канализационных коллекторах диаметром до 4000 мм гидравли­ческий радиус всегда меньше 1 м, а при R<. 1 и п—0,013 показатель степени

Уъ 1,5 КТ^ 1/6.

При постоянном показателе #=1/6 формула (3.12) получила широ­кое распространение в ряде стран под названием формулы Маннипга:

С=— Я1/6, (3.12а)

П

Или приближенно

С — —— /?0'17. (3.126)

П

Каналы

Бетонные и железобетонные, гладко затертые цементной штукатуркой. .

Бетонные и железобетонные, изго­товленные на месте в опалубке. . .

Кирпичные............................................

Из бута и тесаного камня на це­ментном растворе

Подставляя в формулу (3.8) значение коэффициента С, найденное по формуле Н. Н. Павловского, при #—0,17 получим:

— я0'67/0'5. (3.14) П

Подставляя значение С в формулу расхода (3.7), будем иметь

Q = — Ы?0-67/°-5. (3.15)

П

Степенная формула Н. Н. Павловского позволяет легко переходить при расчетах от одного коэффициента шероховатости к другому путем введения добавочного множителя. В зарубежной практике наряду с фор­мулой Манниига широко применяют степенную формулу Хазен —■ Вильямса:

V = аЯ0-63 /0-54, (3.16)

Где а — величина, принимаемая равной 100—150.

В соответствии со СНиП безразмерный коэффициент сопротивле­ния X рекомендуется определять по формулам Н. Ф. Федорова, учи­тывающим различную степень турбулентности потока в гладкой, шеро­ховатой и переходной областях движения:

А) для напорного течения

1 ( Дэ а2

<ЗЛ7>

Б) для безнапорного течения

, (3.1S)

Yj - 13,68 R Re

Где Аэ—коэффициент эквивалентной абсолютной шероховатости, см (см. табл. 3.2);

Аг— безразмерный коэффициент, учитывающий характер шерохо­ватости материала труб (см. табл. 3.2);

R— гидравлический радиус, см;

Re— число Рейнольдса.

Дэ и R при расчетах принимаются в одинаковых единицах (в см).

Проф. Н. Ф. Федоровым установлена зависимость между коэффици­ентами шероховатости п и эквивалентной шероховатости Дэ (см. табл. 3.2), которая выражается формулой

Гг = 0,0392 У^дГ - (3.19)

При гидравлическом расчете канализационных сетей пользуются графиками, номограммами и таблицами (см. § 21), составленными по формулам акад. Н. Н. Павловского и проф. Н. Ф. Федорова. Конечные результаты расчетов получаются практически одинаковыми, поэтому расчеты можно вести по любой из этих формул.