Obliczenia hydrauliczne sieci kanalizacyjnych

Urządzenie kanalizacji wewnętrznej i zewnętrznej musi być zgodne z ustalonymi normami. W przeciwnym razie dreny nie będą mogły zostać przesłane do głównej linii lub odbiornika grawitacyjnie. Aby zapewnić swobodny przepływ kolektora, podczas jego instalacji bierze się pod uwagę przepustowość rur kanalizacyjnych, ich przekrój, nachylenie i wypełnienie.

Znaczenie wykonania poprawnych obliczeń przy projektowaniu kanalizacji

Ścieki to nie tylko jednorodna płynąca ciecz. Zanieczyszczenia obejmują zanieczyszczenia o różnych frakcjach i wagach. Substancja polidyspersyjna, jaką są ścieki, zawiera również koloidy i zawiesiny. Szybkość przepływu ścieków może się okresowo zmieniać. Jeśli wtrącenia cieczy poruszają się szybciej, to ciężkie zanieczyszczenia w postaci piasku, żużli itp. częściej osadzają się na ściankach rur, tworząc nawarstwienia i zatory. W rezultacie kolektor zostaje zatkany. Aby temu zapobiec, na etapie projektowania systemu przeprowadzane są obliczenia hydrauliczne sieci kanalizacyjnych.

Aby obliczyć wszystkie parametry, jako dane początkowe przyjmuje się szacunkową objętość ścieków.

Podstawowe rodzaje obliczeń

Podczas wykonywania obliczeń dane z SNiP 2.04.03-85 „Kanalizacja. Sieci i konstrukcje zewnętrzne ”, a także zalecenia SP 40-102-2000” Projektowanie i montaż rurociągów do systemów wodociągowych i kanalizacyjnych wykonanych z materiałów polimerowych. Ogólne wymagania".

Nachylenie rurociągu kanalizacyjnego

Zbocze odpowiada za swobodne działanie instalacji i niezakłócony odpływ ścieków do odbiornika. Tabele SNiP pokazują zalecane minimalne spadki dla każdej średnicy rury:

• przekrój 110 mm - 1 cm na każdy metr bieżący kolektora;
• średnica 160 mm - 0,8 cm na metr;
• przekrój 220 mm - 0,7 cm na metr długości kolektora.

W wewnętrznej części komunikacji na każdy metr bieżący obowiązuje spadek 1,5-2 cm.

Jeżeli zachodzi potrzeba obliczenia spadku kolektora ze wzoru należy zastosować: współczynnik d x, gdzie d jest przekrojem rurociągu, a współczynnik odpowiada następującym wartościom:

• 160 — 0,6;
• 220 — 0,7;
• 500 mm - 1;
• 600-800 — 1,1;
• 1000-1200 mm - 1,3.

Nachylenie jest wykonane w kierunku centralnej autostrady lub szamba na podwórku / szamba.

Obliczanie przekroju rur

Aby ułożyć rury o wymaganej średnicy, możesz użyć danych SNiP. Zalecane wartości wyglądają tak:

• wewnętrzna część kanalizacji ze wszystkich urządzeń hydraulicznych - 50 mm;
• rura toaletowa - 110 mm;
• pion publiczny - 110-160 mm;
• zewnętrzna część kanalizacji - 160-220 mm (dla sektora prywatnego i budynku mieszkalnego);
• centralna autostrada i przedsiębiorstwa przemysłowe - od 500 mm.

Przy prawidłowym przekroju kolektora wypełnienie rury będzie wynosić około 0,3-0,5 jej całkowitej średnicy.

Obliczanie wypełnienia kolektora

Oblicz wypełnienie rury za pomocą wzoru: Y = h / d. Tutaj wartość h jest maksymalnym poziomem cieczy w układzie, d jest wewnętrzną częścią kolektora. Zwykle wynik powinien wynosić od 0,3 do 0,6.

Przykład obliczenia poziomu napełnienia rury kanalizacyjnej w sektorze prywatnym: dla danych początkowych poziom napełnienia kolektora przyjmuje się w granicach 60 mm, a przekrój rury wynosi 110 mm. Zgodnie z powyższym wzorem otrzymuje się 60/110 i 0,55. Wartość jest prawidłowa.

Obliczanie przepustowości rur

W momencie projektowania systemu należy obliczyć przepustowość rurociągu - określa się szacunkowe koszty ścieków. Ten parametr jest obliczany w stosunku do dnia, godzin i sekund, w zależności od przeznaczenia budynku (mieszkalny, biznesowy itp.). Drugie natężenie przepływu ścieków oblicza się w litrach, dla danych dobowych i godzinowych oblicza się wm3.

Dane dla średnich kosztów:

• Qcp.dzień = n · Nr / 1000 m³ / dzień;
• Qcp.godzina = p · Nr / (24 · 1000) m³ / godzinę;
• qśr.s = p · Nr / (24 · 3600) l / sek.

Gdzie:

• n - średnie wskaźniki odprowadzania ścieków na 1 mieszkańca (w litrach);
• Nр - szacunkowa liczba mieszkańców.

Dla maksymalnych kosztów:

• Qmaks.dzień = Qcp.dzień · kdzień = n · Nr · kdzień / 1000 m³ / dzień;
• Qmaks.godzina = p1 · Nr · ktot / (24 · 1000) m³ / godzinę;
• qmax sek = n1 Nr ktot / (24 3600) l / sek.

Gdzie k to współczynniki nierówności: kdzień - dobowy, ktot - sumaryczny.

Aby określić maksymalną przepustowość kolektora, należy posłużyć się wzorem: q = aXv, gdzie wartość a to pole powierzchni swobodnego przepływu, a v to szybkość transportu odpadów.

8 m / s (metal) i do 4 m / s (beton, plastik) są uważane za normę maksymalnych prędkości dla każdego rodzaju rur (materiału produkcyjnego). Jeśli prędkość rzeczywiście okaże się wyższa, należy ją zgasić obracając system lub instalując studnie wrzutowe.

Wszystkie obliczenia hydrauliczne należy przeprowadzać sekwencyjnie. Jednak częściej mistrzowie nie używają formuł do obliczeń, ale dane podane w SNiP (w postaci tabel) lub korzystają z kalkulatora internetowego.

Wyznaczanie efektywnych parametrów kanałów burzowych

Jeśli kanalizacja burzowa jest zainstalowana równolegle z systemem kałowym, dla poprawnych obliczeń należy wziąć pod uwagę następujące dane:

• roczny wskaźnik opadów dla regionu;
• powierzchnia obsługiwanego obiektu;
• rodzaj powłoki (beton, grunt, płytki);
• właściwości gleby na miejscu;
• masa odprowadzonej wody deszczowej.

Wszystkie dane, poza ostatnią pozycją, pobierane są z lokalnej służby geodezyjnej. Na podstawie otrzymanych informacji dobierane są rynny zgodnie z ich przepustowością. Na przykład obliczmy dane dotyczące korytek deszczowych ze wzoru: Q = q20 ∙ P ∙ φ

Wartości:

• Q to średnia roczna ilość wód opadowych w regionie;
• q20 - współczynnik dla regionu;
• P to powierzchnia obiektu, z którego będzie odprowadzana woda;
• φ - współczynnik nasiąkliwości dla różnych rodzajów materiałów.

Po określeniu pojemności tacy według tego wzoru, rynny dobiera się zgodnie z ich właściwościami technicznymi. Z reguły ten parametr jest wskazany na produkcie.

Obliczanie kanalizacji zewnętrznej

Do zaprojektowania zewnętrznej części kolektora obliczane są następujące dane:

• Długość komunikacji od wylotu z domu do podłączenia do szamba lub centralnej autostrady.
• Średnica rur (w przypadku budownictwa prywatnego stosuje się rury o przekroju 110, 160 lub 220 mm).
• Objętość odpadów. Norma to 2 kostki na osobę miesięcznie.
• Obecność zakrętów i studni na całej długości komunikacji.

W przypadku urządzenia systemu grawitacyjnego obserwuje się nachylenie. Jeżeli ze względu na specyfikę odciążenia montowany jest odcinek ciśnieniowy kanalizacji, montowany jest specjalny keson do pompy kałowej i umieszczany jest syfon. Chroni część systemu przed skutkami ujemnych temperatur i stagnacji fekaliów.

Obliczanie kanalizacji wewnętrznej

W przypadku wewnętrznego systemu odwadniającego obliczana jest wymagana liczba rur. Schemat przedstawia odcinki systemu kanalizacyjnego z każdego rodzaju sprzętu wodno-kanalizacyjnego. Dane są podsumowywane i uzyskiwana jest całkowita długość rurociągu. Dla dokładnego montażu systemu ważne jest zakupienie okuć, zacisków, adapterów, trójników.

Rurociąg jest ułożony ze spadkiem w kierunku pionu z szybkością 1,5-2 cm na każdy metr bieżący.