Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовик водоотвед.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
16.04.2019
Размер:
1.13 Mб
Скачать

5. Гидравличесий расчет и конструирование производственно бытовой сети

Целью гидравлического расчета канализационной сети является определение диаметров и уклонов прокладки трубопроводов, обеспечивающих самотечное движение сточных вод с незаиливающими скоростями на всех участках сети.

Гидравлический расчет канализационных сетей производится с использованием следующих основных зависимостей:

где  - скорость движение сточной жидкости;

с – коэффициент Шези, определяемой по формуле:

где n1 – коэффициент, определяемый по формуле академика Н.Н. Павловского:

где n1 – коэффициент шероховатости, принимаемый для самотечных коллекторов круглого сечения равным 0,014, а для напорных трубопроводов – 0,013;

R – гидравлический радиус, м; i – гидравлический уклон.

При расчете самотечных коллекторов гидравлический уклон допускается определять по формуле

где g – ускорение силы тяжести, м/с2;

 - коэффициент Дарси, учитывающий различную степень турбулентности потока и определяемый по формуле профессора Н.Ф. Федорова

где э – эквивалентная шероховатость, см;

Re – число Рейнольдса;

а2 безразмерный коэффициент учитывающий характер шероховатости труб и каналов.

При расчете канализационной сети вводятся следующие допущения:

- движение сточной жидкости в трубах равномерны, т.е. уклон дна трубы равен гидравлическому уклону;

- весь расчетный расход участка поступает в его начале, причем величина расхода не меняется в пределах расчетного участка;

- местные потери при диаметрах труб менее 500мм не учитываются, кроме потерь в специальных сооружения на сети, в тоже время для труб диаметром более 500мм целесообразно учитывать местные потери.

Выбранные диаметры и уклоны должны обеспечивать отведение расчетных расходов сточных вод при допустимых значениях скоростей  и наполнений h/D:

При этом уклоны принимаются с учетом рельефа местности такими, чтобы обеспечить возможно меньшую глубину заложения сети.

Расчету подлежит каждый участок сети. По результатам расчета определяется глубина заложения каждого участка в начали и в конце его.

Величина дополнительного притока qаd определяется по зависимости

где md – величина максимального суточного количества осадков, мм.

Таблица 5.1.

Ведомость гидравлического расчета производственно – бытовой канализационной сети

участка

Расчетный расход, л/с.

Длина l, м

Диаметр D, мм

Уклон i

Падение H, м

Заполнение

Скорость , м/с.

Отметки, м

Глубина заложения, м

Длина сети от начала, км

Дополнительный приток, л/с

Суммарный расход, qsum л/с

Пропускная способность трубы, л/с

h/D

h

поверхности земли

поверхности

воды

дна канала

в начале

в конце

средняя

в начале

в конце

в начале

в конце

в начале

в конце

Главный коллектор и приток 1-2-3

1-2

2,76

380

200

0,007

2,66

-

-

-

10,85

10,80

-

-

9,305

6,645

1,545

4,155

2,85

0,76

0,9956

3,7556

27,7

2-3

5,51

190

200

0,007

1,33

-

-

-

10,80

10,55

-

-

6,645

5,315

4,155

5,235

4,695

1,14

1,4934

7,0034

27,7

3-4

8,27

420

200

0,007

2,94

-

-

-

10,55

10,50

-

-

9,005

6,065

1,545

4,435

2,99

1,98

2,5938

10,8638

27,7

4-5

34,35

250

300

0,004

1,00

0,56

0,168

0,85

10,50

10,25

6,233

5,233

6,065

5,065

4,435

5,185

4,81

5,4

7,074

41,424

61,7

5-6

63,45

350

350

0,004

1,4

0,64

0,224

0,98

10,25

10,25

8,929

7,529

8,705

7,305

7,545

2,945

2,245

9,12

11,9472

75,3972

93,0

6-7

86,15

400

400

0,003

1,2

0,69

0,276

0,95

10,25

10,30

7,581

6,381

7,305

6,105

2,945

4,195

3,57

10,46

13,7026

99,8526

115,1

7-8

240,77

170

600

0,003

0,51

0,66

0,396

1,23

10,30

10,30

6,501

5,991

6,105

5,595

4,195

4,705

4,45

23,08

30,2348

271,0048

339,5

8-НС

240,77

400

600

0,003

1,2

0,66

0,396

1,23

10,30

10,30

5,991

4,791

5,595

4,395

4,705

5,905

5,305

23,88

31,2828

272,0528

339,5

Приток 9-10-11-12-4

9-10

1,84

230

200

0,007

1,61

-

-

-

11,80

11,75

-

-

10,255

8,645

1,545

3.105

2,325

0,46

0,6026

2.4426

27,7

10-11

3,68

160

200

0,007

1,12

-

-

-

11,75

11,35

-

-

8,645

7,525

3,105

3,825

3,465

0,78

1,0218

4,7018

27,7

11-12

15,68

350

200

0,006

2,1

0,59

0,118

0,81

11,35

10,95

7,643

5,543

7,525

5,425

3,825

5,525

4,675

1,94

2,5414

18,2214

25,6

12-4

26,27

270

250

0,005

1,35

0,59

0,1475

0,86

10,95

10,50

9,5525

8,2025

9,405

8,055

1,545

2,445

1,995

2,92

3,8252

30,0952

42,4

Приток 13-11

13-11

7,35

230

200

0,007

1,61

-

-

-

11,48

11,35

-

-

9,935

8,325

1,545

3.025

2,285

0,46

0,6026

7,9526

27,7

Приток 14-12

14-12

9,19

220

200

0,007

1,54

-

-

-

11,03

10,95

-

-

9,485

7,945

1,545

3,005

2,275

0,44

0,5764

9,7664

27,7

Приток 15-9-13-14-5

15-9

1,84

220

200

0,007

1,54

-

-

-

11,85

11,80

-

-

10,305

8,765

1,545

3,035

2,29

0,44

0,5764

2,4164

27,7

9-13

5,51

150

200

0,007

1,05

-

-

-

11,80

11,51

-

-

8,765

7,715

3,035

3,795

3,415

0,74

0,9694

6,4794

27,7

13-14

18,23

340

250

0,004

1,36

0,51

0,1275

0,73

11,51

11,03

7,8425

6,4825

7,715

6,355

3,795

4,675

4,235

1,84

2,4104

20,6404

37,9

14-5

30,74

270

300

0,004

1,08

0,52

0,156

0,82

11,03

10,25

6,511

5,431

6,355

5,275

4,675

4,975

4,825

3,02

3,9562

34,6962

61,7

Приток 16-13

16-13

5,53

210

200

0,007

1,47

-

-

-

11,76

11,51

-

-

10,215

8,745

1,545

2,765

2,155

0,42

0,5502

6,0802

27,7

Приток 17-14

17-14

9,19

320

200

0,007

2,24

-

-

-

11,10

11,03

-

-

9,555

7,315

1,545

3,715

2,63

0,64

0,8384

10,0284

27,7

Приток 15-16-17-6

15-16

1,84

220

200

0,007

1,54

-

-

-

11,85

11,70

-

-

10,305

8,765

1,545

2,935

2,24

0,44

0,5764

2,4164

27,7

16-17

12,8

250

200

0,007

1,75

-

-

-

11,70

11,10

-

-

8,765

7,015

2,935

4,085

3,51

0,94

1,2314

14,0314

27,7

17-6

26,93

270

250

0,006

1,62

0,57

0,1425

0,93

11,10

10,25

7,1575

5,5375

7,015

5,395

4,085

4,855

4,47

1,48

1,9388

28,8688

46,5

Приток 18-16

18-16

3,68

220

200

0,007

1,54

-

-

-

11,80

11,70

-

-

10,255

8,715

1,545

2,985

2,265

0,44

0,5764

4,2564

27,7

Приток 19-17

19-17

9,19

320

200

0,007

2,24

-

-

-

11,40

11,70

-

-

9,855

7,615

1,545

3,485

2,515

0,64

0,8384

10,0284

27,7

Приток 20-19-7

20-19

3,68

220

200

0,007

1,54

-

-

-

11,85

11,45

-

-

10,305

8,765

1,545

2,685

2,115

0,44

0,5764

4,2564

27,7

19-7

9,19

330

200

0,007

2,31

-

-

-

11,45

10,30

-

-

8,765

6,455

2,685

3,845

3,265

1,1

1,441

10,631

27,7

Коллектор 24-25-26-27 и приток 21-22-23-24

21-22

7,95

320

200

0,007

2,24

-

-

-

11.20

11,15

-

-

9,405

7,165

1,795

3,985

2,89

0,64

0,8384

8,7884

27,7

22-23

15,21

250

200

0,006

1,5

0,59

0,118

0,81

11,15

10,80

7,283

5,783

7,165

5,665

3,985

5,135

4,56

1,14

1,4934

16,7034

25,6

23-24

30,44

280

300

0,004

1,12

0,52

0,156

0,82

10,80

10,55

9,161

8,041

9,005

7,885

1,795

2,665

2,23

2,32

3,0392

33,4792

61,7

24-25

34,05

340

300

0,004

1,36

0,56

0,168

0,85

10,55

10,55

8,053

6,693

7,885

6,525

2,665

4,025

3,345

3,0

3,93

37,98

61,7

25-26

53,51

260

350

0,003

0,78

0,63

0,2205

0,85

10,55

10,53

6,7455

5,9655

6,525

5,745

4,025

4,785

4,405

3,52

4,6112

58,1212

80,6

26-27

81,9

250

400

0,003

0,75

0,65

0,260

0,94

10,53

10,40

6,005

5,255

5,745

4,995

4,785

5,405

5,095

6,0

7,86

89,76

115,1

Приток 28-23

28-23

15,66

310

200

0,006

1,86

0,59

0,118

0,8

10,85

10,80

9,173

7,313

9,055

7,195

1,795

3,605

2,7

0,62

0,8122

16,4722

25,6

Приток 21-28-25

21-28

13,12

230

200

0,005

1,15

0,58

0,116

0,73

11,15

10,85

9,471

8,321

9,355

8,205

1,795

2,645

2,22

0,46

0,6026

13,7226

23,4

28-25

20,39

280

250

0,004

1,12

0,54

0,135

0,75

10,85

10,55

8,34

7,22

8,205

7,085

2,645

3,465

3,055

1,02

1,3362

21,7262

37,9

Приток 21-29-30-26

21-29

5,3

230

200

0,007

1,61

-

-

-

11,20

11,15

-

-

9,405

7,795

1,795

3,355

2,575

0,46

0,6026

5,9026

27,7

29-30

15,21

250

200

0,006

1,5

0,58

0,116

0,8

11,15

10,85

7,911

6,411

7,795

6,295

3,355

4,555

3,955

0,96

1,2576

16,4676

25,6

30-26

33,03

280

300

0,004

1.12

0,55

0,165

0,84

10,85

10,53

6,46

5,34

6,295

5,175

4,555

5,355

4,955

1,98

2,5938

35,6238

61,7

Приток 28-30

28-30

15,73

230

200

0,006

1,38

0,59

0,118

0,81

10,85

10,85

9,173

7,793

9,055

7,675

1,795

3,175

2,485

0,46

0,6026

16,3326

25,6

Приток 29-31-32-27

29-31

5,5

230

200

0,007

1,61

-

-

-

11,15

10,90

-

-

9,355

7,745

1,795

3,155

2,475

0,46

0,6026

6,1026

27,7

31-32

10,6

250

200

0,006

1,5

0,47

0,094

0,74

10,90

10,77

7,839

6,339

7,745

6,245

3,155

4,525

3,84

0,96

1,2576

11,8576

25,6

32-27

18,84

280

250

0,004

1,12

0,52

0,130

0,73

10,77

10,40

6,375

5,255

6,245

5,125

4,525

5,275

4,9

1,98

2,5938

21,4338

37,9

Приток 30-22

30-32

7,95

230

200

0,007

1,61

-

-

-

10,85

10,77

-

-

9,055

7,445

1,795

3,325

2,56

0,46

0,6026

8,5526

27,7

Приток 34-35-27 и приток 31-33-34

31-33

7,95

240

200

0,007

1,68

-

-

-

10,85

10,83

-

-

9,055

7,375

1,795

3,455

2,625

0,48

0,6288

8,5788

27,7

33-34

15,21

280

200

0,006

1,68

0,58

0,116

0,80

10,83

10,55

7,491

5,811

7,375

5,695

3,455

4,855

4,155

1,04

1,3624

16,5724

25,6

34-35

33,59

350

300

0,004

1,4

0,55

0,165

0,84

10,55

10,55

8,92

7,52

8,755

7,355

1,795

3,195

2,495

1,74

2,2794

35,8694

61,7

35-27

39,25

310

300

0,004

1,24

0,61

0,183

0,87

10,55

10,40

7,538

6,298

7,355

6,115

3,195

4,285

3,74

2,76

3,6156

42,8656

61,7

Приток 32-35

32-35

7,95

200

200

0,007

1,4

-

-

-

10,80

10,55

-

-

9,005

7,605

1,795

2,945

2,37

0,4

0,524

8,474

27,7

27-D1-D2-7

27-D1

127,26

30

450

0,003

0,09

0,73

0,3285

1,04

10,40

10,25

8,9335

8,8435

8,605

8,515

1,795

1,735

1,765

10,8

14,148

141,408

157,8

D1-D2

127,26

160

3×250

0,0106

1,696

1,0

0,250

1,3

10,25

10,25

8,855

7,069

8,515

6,819

1,735

3,341

-

11,12

14,5672

141,8272

157,8

D2-7

127,26

30

450

0,003

0,09

0,73

0,3285

1,04

10,25

10,30

7,1475

7,0575

6,819

6,729

3,431

3,571

3,501

11,18

14,6458

141,9058

157,8

Величина глубины потока воды в трубопроводе h вычисляется как произведение наполнения в коллекторе (h/D) на его диаметр D:

Определение глубины заложения коллектора в начальной точке 0,9 м.

Отметка лотка канала поверхности воды определяются как разности соответствующих отметок первого сечения ( вначале участка) и величины падения уклона трубопровода Н на участке:

После чего обязательно проводится проверка величины :

В ходе расчета необходимо следить (особенно для участков сети, проектируемой в условиях плоского рельефа или в мокрых плывунных грунтах, а также при вынужденной трассировке против естественного уклона местности), чтобы глубины заложения в конечных точках участков не превышали 5,5-6,0 м. Если по заданию уровень стояния грунтовых вод высокий, то в этих точках необходимо проектировать насосную станцию подкачки, поскольку строительство сети в водонасыщенных грунтах технически сложно и экономически нецелесообразно.

По результатам гидравлического расчета (табл.8) вычерчиваются профили боковых притоков и главных коллекторов. В курсовом проекте заданием предусматривается разработка чертежа профиля только одного главного коллектора (рис.3). под построением профиля главного коллектора понимается его начертание на разрезе местности в плоскости его трассы до главной канализационной насосной станции с учетом рельефа местности, глубины залегания грунтовых вод и подземных инженерных сооружений.

На профиле коллектора (рис.3) в местах присоединения указываются отметки дна и диаметра труб боковых присоединений.

Учитывая, что глубина промерзания грунтов в Ленинградской области составляет 1,2м, величину определяют как: