РАЗДЕЛ 2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ПРОЭКТ СИСТЕМЫ ЛИВНЁВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА
2.1 РАСЧЁТ ПЛОЩАДЕЙ ЗАДАННОГО НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА
Н
а рис.2.1 представлен участок карты населённого пункта, по которому будет производиться расчёт ливнёвой канализации.
Рис. 4. Границы участка местности по которому производятся расчёты
Геометрически фигуру заданной местности можно определить, как неправильный многоугольник. Для расчёта площади разбиваем данную территорию на простые фигуры. Длина сторон фигур измерялась при заданном масштабе.
Площадь участка 1 равна:
F1 = 17 077,5 м2 = 1,70775 га
Площадь участка 2 равна:
F2 = 11 349 м2 = 1,1349 га
Площадь участка 3 равна:
F3 = 9067,5 м2 =0,90675 га
Площадь участка 4 равна:
F4 = 8020 м2 = 0,8020 га
Площадь участка 5 равна:
F5 = 7155 м2 = 0,7155 га
Площадь участка 6 равна:
F6 = 7155 м2 = 0,7155 га
Площадь участка 7 равна:
F7 = 6903 м2 = 0,6903 га
Площадь участка 8 равна:
F8 = 6984 м2 = 0,6984 га
Площадь участка 9 равна:
F9 = 13 009,5 м2 =1,30095 га
Площадь участка 10 равна:
F10 =11 506,5 м2 =1,15065 га
Площадь всей территории, для которой производится расчёт, равна:
Fобщ = F1 + F2 + F3 + F4 + F5+ F6 + F7 + F8 + F9 + F10
Fобщ = 98 227 м2 = 9,8227 га
Таблица 2.1. Сведение данных по расчетам площадей
| № участка | F, га |
| 1 | 1,70775 |
| 2 | 1,1349 |
| 3 | 0,90675 |
| 4 | 0,802 |
| 5 | 0,7155 |
| 6 | 0,7155 |
| 7 | 0,6903 |
| 8 | 0,6984 |
| 9 | 1,30095 |
| 10 | 1,15065 |
| ∑ | 9,8227 |
2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГОДОВЫХ ОБЪЕМОВ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Среднегодовой объем поверхностных сточных вод, образующихся на селитебных территориях и площадках предприятий в период выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий, определяется по формуле:
Wr = Wд + Wт + Wм,
где Wд, Wт и Wм - среднегодовой объем дождевых, талых и поливомоечных вод, м3.
В наших расчётах мы не учитываем объём поливомоечных вод. Исходя из этого, формула принимает вид:
Wr = Wд + Wт
Среднегодовой объем дождевых (Wд) и талых (Wт) вод, стекающих с селитебных территорий по формулам:
Wд = 10 hд Ψд F
Wт = 10 hт Ψт F
где F - общая площадь стока, га;
hд - слой осадков, мм, за теплый период года, определяется по СНиП 23-01-99 [8];
hт - слой осадков, мм, за холодный период года (определяет общее годовое количество талых вод) или запас воды в снежном покрове к началу снеготаяния, определяется по СНиП 23-01-99 [8];
Ψд и Ψт - общий коэффициент стока дождевых и талых вод соответственно.
Общий коэффициент стока Ψд принимаем согласно табл. 2.2.
При определении среднегодового объема талых вод общий коэффициент стока Ψт с селитебных территорий с учетом уборки снега и потерь воды за счет частичного впитывания водопроницаемыми поверхностями в период оттепелей можно принимать в пределах 0,5-0,7.
Таблица 2.2. Коэффициент стока дождевых вод в зависимости от вида поверхности
| № пп | Вид поверхности или площади стока | Общий коэффициент стока Ψд |
| 1. | Кровли и асфальтобетонные покрытия | 0,6-0,8 |
| 2. | Булыжные или щебеночные мостовые | 0,4-0,6 |
| 3. | Кварталы города без дорожных покрытий, небольшие скверы, бульвары | 0,2-0,3 |
| 4. | Газоны | 0,1 |
| 5. | Кварталы с современной застройкой | 0,4-0,5 |
| 6. | Средние города | 0,4-0,5 |
| 7. | Небольшие города и поселки | 0,3-0,4 |
По имеющимся значениям составим таблицу с исходными данными для расчёта среднегодовых объемов поверхностных сточных вод (табл.2.3).
Таблица 2.3. Исходные данные для расчёта среднегодовых объемов поверхностных сточных вод
| №пп | Вид поверхности | Площадь стока, га | Общий коэффициент стока Ψд | Слой осадков, за теплый период года, hд, мм | Общий коэффициент стока Ψт | Слой осадков, за холодный период года, hт, мм |
| 1. | Небольшие города и поселки | 1,7 | 0,4 | 310 | 0,65 | 101 |
Среднегодовой объем дождевых и талых вод, стекающий с заданной территории равен:
Wд = 10 * 310 * 0,4 *1,70 = 2117,61 м3/год
Wт = 10 * 101 * 0,65 * 1,70 = 1121,14 м3/год
Среднегодовой объем поверхностных сточных вод, стекающий с заданной территории равен:
Wr = 2117,61 + 1121,14= 3238,75 м3/год
Таблица 2.4 Среднегодовые объемы
| № | hД, мм | hТ, мм | ΨД | ΨТ | F1-11 , га | WД ,м3/ч | WТ ,м3/ч | WГ ,м3/ч |
| 1 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 1,70775 | 2117,61 | 1121,1379 | 3238,7479 |
| 2 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 1,1349 | 1407,276 | 745,06185 | 2152,3379 |
| 3 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 0,90675 | 1124,37 | 595,28138 | 1719,6514 |
| 4 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 0,802 | 994,48 | 526,513 | 1520,993 |
| 5 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 0,7155 | 887,22 | 469,72575 | 1356,9458 |
| 6 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 0,7155 | 887,22 | 469,72575 | 1356,9458 |
| 7 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 0,6903 | 855,972 | 453,18195 | 1309,154 |
| 8 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 0,6984 | 866,016 | 458,4996 | 1324,5156 |
| 9 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 1,30095 | 1613,178 | 854,07368 | 2467,2517 |
| 10 | 310 | 101 | 0,4 | 0,65 | 1,15065 | 1426,806 | 755,40173 | 2182,2077 |
| ∑ | - | - | - | - | 9,8227 | 12180,15 | 6448,60 | 18628,75 |
2.3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ
Расчёт для коллектора №1 участка 2-4 (рис.2.1).
Расходы дождевых вод в коллекторахдождевой канализации, отводящих сточные воды с территории предприятия, следует определять по методу предельных интенсивностей:
- при постоянном коэффициенте стока (mid ) по формуле (1):
Qr1-3 = mid ×A × F / trn
Qr1-3 = 0,4× 164,73 ×1,13 /11,88 0,48 =22,69 л/с
- при переменном коэффициенте стока (mid) по формуле (2):
Qr1-2 = zmid ×A1,2 × F / tr1,2n-0,1
Qr1-3 = 0,125 *164,731,2*1,13/11,88 1,2*0,48-0,1 = 19,97 л/с
где zmid - среднее значение коэффициента, характеризующего вид поверхности бассейна водосбора (коэффициент покрова); zmid = 0,125;
mid - средний постоянный коэффициент стока, mid = ;
q - расчетная интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р=1 год; q =50 л/с с 1 га;
A и n - параметры, характеризующие интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности;
F - расчетная площадь стока (водосбора), 1,7 га;
tr - расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности
протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного
участка.
А = q20×20n×(1+ lg P/lg mr)γ = 50*200,48*(1+ lg0,5/lg110)1,54= 164,73
где q20 - интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р=1 год; q20 = 50 л/с с га;
n - показатель степени, n= 0,48;
mr - среднее количество дождей за год, mr =110;
Р – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, в годах, принимаемый равным 0,5 года;
γ - показатель степени, принимается равным 1,54.
Расчетная продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам tr определяется по формуле:
tr = tcon + tcan + tp = 10 +0+1,88 = 11,88 мин.
где tcon - продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка (время поверхностной концентрации);
tcan - продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам
до дождеприемника, в данном случае принимается равной 0, tcan=const для всех рассчитываемых участков;
tp - продолжительность протекания дождевых вод по трубам до
рассматриваемого сечения.
t p = 0,017× ∑ lр / vр = 1,88 мин
Подставив все полученные значения в формулы для определения расчетного расхода дождевых вод Qr получим, что в первом случае, при расчете по формуле (1) постоянном коэффициенте стока, расход составит 22,69 л/с, во втором при расчете по формуле (2) с переменным коэффициентом стока– 19,97 л/с.
Из полученных данных следует, что расхождение в расходах дождевых вод в коллекторах дождевой канализации, рассчитанных при постоянных и переменных коэффициентах стока, составляет 11,98 %. Поэтому для расчетов, когда площадь водонепроницаемых поверхностей объекта составляет менее 30-40% от общей площади водосборного бассейна нужно использовать формулу (2).
Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей следует определять по формуле:
Qcal = × Qr
Qcal = 0,79×19,97= 15,77 л/с
где - коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима, определяется по таблице 6 рекомендаций.
Определение расчетных расходов талых вод в коллекторах дождевой канализации не проводим, так как расход талых вод значительно мал, в сравнении с дождевыми, а, следовательно, рассчитанные параметры для дождевых стоков будут подходить и для стоков талых вод.
2.4 СВЕДЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ДАННЫХ
По итогу проведенных расчетов, была составлена таблица гидравлического расчета канализационных сетей (табл. 2.5).
На участке 2-4, 1-3 диаметр канализационной трубы принимался по СНиП 2.04.03-85 [6]. Диаметры остальных труб, а также гидравлический уклон и скорость течения стоков на соответствующих участках принимались по [9].
| № уч. | l, м | F, га | V, м/с | Расч. продол. прот. | qr, л/с | qcal, л/с | dтр, м | Уклон | Переп.ур. трубы, м | ||||||||||
| собствен. | приток | общее | на уч. | общая | |||||||||||||||
| 2-4. | 97,5 | 1,1349 | 0,0000 | 1,1349 | 0,88 | 1,8835 | 11,8835 | 19,9668 | 15,7738 | 0,15 | 0,012 | 1,17 | |||||||
| 1-3. | 127,5 | 1,7078 | 0,0000 | 1,7078 | 0,96 | 2,2578 | 24,1413 | 21,4415 | 16,9388 | 0,15 | 0,012 | 1,53 | |||||||
| 4-3. | 90 | 0,8020 | 1,1349 | 1,9369 | 0,95 | 1,6105 | 35,7519 | 20,1726 | 15,9364 | 0,15 | 0,011 | 0,99 | |||||||
| 3-5. | 82,5 | 1,1349 | 2,5098 | 3,5852 | 0,82 | 1,7104 | 47,4622 | 32,6280 | 25,7761 | 0,2 | 0,007 | 0,5775 | |||||||
| 6-5. | 90 | 0,7155 | 0,0000 | 0,7155 | 0,63 | 2,4286 | 59,8908 | 5,8292 | 4,6051 | 0,15 | 0,007 | 0,63 | |||||||
| 8-7. | 90 | 0,6984 | 0,0000 | 0,6984 | 0,61 | 2,5082 | 72,3990 | 5,1987 | 4,1070 | 0,15 | 0,007 | 0,63 | |||||||
| 5-7. | 75 | 0,7155 | 5,2669 | 5,9229 | 1,04 | 1,2260 | 83,6250 | 41,1650 | 32,5203 | 0,2 | 0,01 | 0,75 | |||||||
| 7-9. | 157,5 | 0,6903 | 6,6213 | 7,3116 | 0,92 | 2,9103 | 96,5353 | 47,4599 | 37,4934 | 0,25 | 0,005 | 0,7875 | |||||||
| 10-9. | 82,5 | 1,15065 | 0,0000 | 1,1507 | 0,70 | 2,0036 | 108,5389 | 7,0637 | 5,5803 | 0,15 | 0,008 | 0,66 | |||||||
| 9-вып. | 22,5 | 1,30095 | 8,5218 | 9,8227 | 0,94 | 0,4069 | 118,9458 | 57,7285 | 45,6055 | 0,25 | 0,006 | 0,135 | |||||||
1 2 3