РАСЧЕТНЫЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД И МИНИМАЛЬНЫЕ УКЛОНЫ
Для обеспечения нормальных условий работы канализационным сетям придают надлежащие уклоны, обеспечивающие течение жидкости с самоочищающими скоростями. Скорость течения является функцией
Уклона и гидравлического радиуса [см. формулу (3.8)]. С увеличением уклона или гидравлического радиуса скорость течения жидкости возрастает.
Среднюю скорость течения в рассматриваемом потоке определяют по формуле V=*Ql 0). (3.20)
В действительности скорости течения в разных точках поперечного сечения потока несколько отличаются от средней скорости потока (рис. 3.6): в середине (ядре) потока они значительно больше, чем у стенок и дна. Наименьшая скорость наблюдается у дна. Поэтому, несмотря на достаточную скорость течения в центре потока, лотки коллекторов иногда заполнены осадком. Чем больше диаметр коллектора, тем больше нерастворимых примесей должно транспортироваться в придонном слое и тем больше должны быть донные скорости. Вести расчет канализационной сети на донные скорости не представляется возможным, так как их определение связано с большими трудностями, поэтому расчет канализационной сети ведут на расчетную скорость течения.
Расчетной скоростью называют скорость течения при максимальном расчетном расходе и расчетном наполнении и назначают ее в пределах между максимальными и минимальными скоростями течения.
Максимальной расчетной скоростью называют наибольшую допустимую скорость течения, не вызывающую снижение механической прочности материала труб при истирающем действии песка и твердых веществ, транспортируемых сточной жидкостью. Она допускается в металлических трубах не более 8 м/с, в неметаллических (керамических, бетонных железобетонных, асбестоцементных и др.)—4 м/с. Для дождевой сети соответственно 10 и 7 м/с.
Минимальной расчетной скоростью (критической или самоочищающей) называют наименьшую допустимую скорость течения, при которой обеспечивается самоочищение труб и коллекторов. Минимальную расчетную скорость течения сточных вод принимают в зависимости от іфупности содержащихся в них примесей, от гидравлического радиуса или от степени наполнения. Для бытовых и дождевых сточных вод минимальные скорости при наибольшем расчетном наполнении труб следует принимать по табл. 3.3.
|
V I I I I % ^ g § §Г"1А7Т Ч? ^ «5 IO «О « 9 5! S sa « Рис. 3.7. Минимальные скорости течения сточной воды при расчетном наполнении 1 — по формуле проф. Н. Ф. Федорова; 2—по СИнП |
Т а б л я д а 3.3
|
Минимальные расчетные скорости течения при расчетном наполнении
|
Минимальную расчетную скорость движения осветленных или биологически очищенных сточных вод в лотках и трубах допускается принимать 0,4 м/с.
Для производственных сточных вод, близких по характеру взвешенных примесей к бытовым, минимальные скорости следует принимать, как для бытовых, а в других случаях — по строительным нормам и правилам отдельных отраслей промышленности или по эксплуатационным данным.
Чтобы обеспечить достаточные данные скорости, с увеличением диаметра труб увеличивают среднюю самоочищающую скорость потока, которую можно принимать по наиболее плавным (рис. 3.7, кривая /), а не скачкообразным (кривая 2) переходам от одного диаметра к другому.
VH>»/c
Г, в иь
U2
W
0,9
0,7
Более плавное нарастание скоростей может быть определено по формуле проф. Н. Ф. Федорова
Он = 1,57(3.21)
Где vH— минимальцая незаиливающая скорость, м/с; п = 3,5+0,&£.
Самоочищающие скорости можно обеспечить назначением уклонов, которые принимают по СНиП, не менее: для труб диаметром 150 мм—■ 0,008; диаметром 200 мм — 0,005.
Уклоны можно определить также по формулам (3.9) и (3.10), если в эти формулы подставить значение самоочищающей скорости vn. Однако этот метод расчета очень сложен.
На практике для приближенных расчетов минимальные уклоны можно определять по рис. 3.8 или по более простой эмпирической формуле
= (3.22)
Где d — диаметр трубы, мм.
Допускается в зависимости от местных условий для отдельных участков сети диаметром 200 мм принимать уклон, равный 0,004, а для труб диаметром 150 мм — 0,007.
На начальных участках канализационной сети диаметрами 150 и 200 мм часто получаются наполнения меньше допустимых вследствие незначительных расходов. Такие участки трубопроводов называют «безрасчетными», скорость движения жидкости в них не определяют, а уклоны принимают не ниже минимальных.
