РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОТОКА БЫТОВЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

В целях исключения подтопления трубопроводов при расчетных условиях наполнение в трубопроводах бытовой водоотводящей сети рекомендуется принимать не более 0,8. Рекомендуемые максимальные наполнения приведены в табл. 4.2.

В трубопроводах дождевых сетей (водостоках) полных раздельных систем водоотведения, а также в общесплавных трубопроводах и общесплавных коллекторах полураздельных систем водоотведения при расчетных условиях наполнение рекомендуется принимать равным единице, т.е. полным.

Содержащиеся в сточных водах нерастворенные примеси способны выпадать в осадок, уменьшать сечение трубопроводов и вызывать их полное засорение.

В настоящее время расчет трубопроводов производится на условии поддержания труб в чистом состоянии при максимальном расчетном расходе. Таким образом, при минимальных расходах в трубопроводах допускаются отложения, но при достижении расчетного расхода трубопроводы должны самоочищаться (рис. 4.4). Поэтому при расчете широко используется понятие самоочища-ющая скорость. Это минимальная скорость, которая должна обеспечиваться в водоотводящих сетях при расчетном расходе, при котором возможно самоочищение.

Схема непрерывного передвижения отложений в водоотводящей сети

Рис. 4.4. Схема непрерывного передвижения отложений в водоотводящей сети

Профессора Н.Ф. Федоров и А.М. Курганов (С.-ПбГАСУ) минимальную скорость, которую необходимо соблюдать в трубопроводах из условий самоочищения, называют незаиляющей. Для ее определения проф. Н.Ф. Федоров предложил формулу

тн = (4.9)

где А — 1,42 и п = 4,5 + 0,5/? с учетом корректировки М.И. Алексеева (С.-ПбГАСУ).

Профессором В.И. Калицуном (МГСУ) для определения само-очищающей скорости получена формула

Пшп =Иос/л/<7-

(4.10)

С учетом формулы (4.3)

Утт =ЩКУ/ Пу[<1,

(4.11)

где и0 гидравлическая крупность — скорость осаждения частиц песка в покоящейся жидкости.

Формула (4.11) учитывает крупность песка, который может содержаться в сточной воде. Изменение крупности песка может быть обусловлено видом сточных вод (бытовые, дождевые, производственные), совершенством покрытий проездов, особенностями их содержания и др.

Самоочищающая скорость зависит и от коэффициента шероховатости п, так как важным источником турбулентности потока является шероховатость русла. Если в трубопроводах имеется осадок в виде гряд, то коэффициент п ~ 0,025. Если трубопровод чист, то п ~ 0,014. По формуле (4.11) самоочищающая скорость в первом случае меньше, чем во втором. Первый случай определяет условия самоочищения, а второй — критические условия (условия, исключающие осаждение взвешенных веществ). Формула (4.11) позволяет определять как самоочищающую скорость, так и критическую. Они различны, так как различны шероховатости русел. Но условия турбулентности в описанных двух случаях практически одинаковы.

Итогом всех предшествующих исследований являются значения минимальных скоростей, которые представлены в табл. 4.2. Эти значения близки к тем, которые следуют из формул (4.9) и (4.10).

Таблица 4.2

Рекомендуемые наполнения и минимальные скорости и уклоны

Диаметр, мм

Максимальная степень наполнения

Минимальные

скорость, м/с

уклон

200

0,6

0,7

0,0046

300

0,7

0,8

0,0033

400

0,7

0,8

0,0021

500

0,75

0,9

0,002

600

0,75

1,0

0,0019

800

0,75

1,0

0,0013

1000

0,8

1,15

0,0013

1200

0,8

1,15

0,001

1400

0,8

1,3

0,001

2000

0,8

1,5

0,0009

Если в формулу Шези (4.2) подставить минимальную скорость, то можно получить минимальный уклон, при котором трубопровод самоочищается. В табл. 4.2 приведены минимальные уклоны, соответствующие минимальным скоростям. Для труб минимальных диаметров минимальные уклоны приведены в табл. 4.3. Первоначально они были получены на основании обобщения эксплуатационных данных.

Минимальные диаметры и уклоны водоотводящей сети

Минимальный диаметр (с1тіп), мм

Минимальный уклон (ітіп)

Система водоотведения

внутриквартальной

сети

уличной

сети

внутриквартальной сети

уличной сети

Полная раздельная и полураздельная с сетями: бытовой

150

200

0,008 (0,007)

0,007 (0,005)

дождевой (водостоки)

200

250

0,007 (0,005)

Общесплавная

200

250

0,007 (0,005)

Примечание. В скобках указаны уклоны, которые допускается применять при обосновании.

Содержащиеся в сточных водах песок и другие минеральные примеси являются абразивными материалами, истирающими стенки трубопроводов в результате транспортирования жидкости. При этом интенсивность истирания пропорциональна скорости потока, движущегося в трубе. Поэтому на основании многолетнего опыта эксплуатации водоотводящих сетей установлены максимально допустимые скорости, равные 4 м/с для неметаллических труб и 8 м/с для металлических.

Для определения минимального уклона широко известна формула

(4.12)

'ті„ = “,М

где сі — диаметр трубопровода, мм; ос. — коэффициент, равный:

с/, мм

500

600-800

1000-1200

1400

1600

2000

1,0

1,1

1,3

1,5

1,7

2,0

Расчет трубопроводов по формулам (4.1)—(4.4) или другим чрезвычайно сложен. Методы решения различных задач по расчету трубопроводов изложены в специальной литературе.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >