Основы гидравлического расчёта водоотводящих сетей. Проектирование водоотводящей сети, страница 3

                                          V_н = А  ,

 где А = 1,44; m = 4,5 + 0,5 R с учетом корректировки М. И. Алексеева.

С.В. Яковлев предложил учитывать гидравлическую крупность частиц песка:

                                        V_min = 12,5U_oR^0,2

В. И. Калицун ввёл в формулу коэффициент Шези, с помощью которого опосредованно учитывается влияние коэффициента шероховатости n.

                                         V_min = U_oC/

М. И. Алексеев предложил самоочищающую (размывающую) скорость находить по формуле:    

                                          V_min = 1,47R^1,33у,

для U_o = 0,095 м/с, n = 0,014, с учетом скорости размыва осадка, равной гидравлической крупности, увеличенной в 1,4 раза,

где у – из формулы коэффициента Шези (С =(R^у)/n).

При наполнении h ≥ 0,6D.

D, мм           200   250   300   350   400   500   600   700   800  1000 1200 1600 2000 3000 

V min, м/c   0,75  0,79  0,83  0,87   0,9   0,95  0,99  1,03  1,06  1,11  1,16  1,24   1,3   1,41 

При наполнении h < 0,6D минимальные скорости снижаются

       h/d        1÷0,6   0,55   0,5    0,45   0,4   0,35   0,3   0,25   0,2    0,15    0,1   

   1        0,99   0,97  0,96  0,95  0,94  0,93   0,9   0,86   0,82   0,76 

Полученные минимальные скорости больше, чем сниповские, до Ø 800 и меньше - при больших диаметрах. Однако расхождения незначительные:

 D, мм             150-200  300-400  450-500  600-800      900 -1200    1500    > 1500  

 V min, м/c        0,7          0,8            0,9            1                1,15           1,3          1,5   

Минимальные уклоны можно получить из формул Калицуна В. И. и Шези:

                                              i_min=U_o  /( Rg).

Если принять U_o = 0,05 м/с,  R для трубы с h /d =0,5 ( для d до 500 мм), то

                                              i_min = d^-1,

где d в мм.

Обобщенная формула для всех диаметров:

                                              i_min = /d.

    d(мм)        500      600-800 1000-2000    1400       1600       2000   

                   1            1,1          1,3              1,5          1,7          2,0

Минимальный уклон можно найти по формуле Дарси с минимальной скоростью.

  Последовательность гидравлического расчета сети

1. Принимаются: d, i, h/d, n.

2. По h/d определяется R.

3. Определяем у, С, V и q по известным формулам.

4. Если полученный расход не совпадает с расчетным (данным), то изменяется h/d и расчет выполняется заново с п. 2.

5. Если нельзя увеличить h/d – изменяется d или уклон i.

По этой методике составлены программы для расчета на ЭВМ.

                          Ограничения на параметры потока сточной жидкости

1. Минимальные диаметр и уклон уличной сети:                     

          для хоз. бытовой сети по СНиП – 200 мм. – i = 0,007 (0,005)[0,0059 – по Алексееву М.И.];   

         для дождевой сети по СНиП – 250 мм.                                                                                   

2. Уклон трубы должен обеспечивать скорость: V ≥V_min.               

3.  Максимальная скорость движения воды

для хоз. бытовой сети:                                                                          

 для неметаллических труб V_max  = 4 м/c;                                               

для металлических труб V_max = 8 м/c.                 

            для ливневой и общесплавной сетей:                                                                 

для неметаллических труб V_max = 7 м/c;                                                 

для металлических труб V_max = 10 м/c.

По предложению Алексеева М.И., из условия волнообразования при h/d ≤ 0,6, максим. скорости находятся из неравенства:

                                       Fr_o < Fr_у.

Формула числа Фруда для неустойчивого потока:

                                       ={1,5/(1– 2Rd/(B²))}²;

                           = v²B/(g),

где В – ширина поверхности воды в коллекторе.

Желательно придерживаться максимальных наполнений, что обеспечивает максимальную пропускную способность труб и отсутствие волновых эффектов, способствующих разрушению трубопроводов.

ЛЕКЦИЯ 4.  ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДЯЩЕЙ СЕТИ

4.1. Глубина заложения сети

Глубина заложения влияет на стоимость сети. Чем меньше глубина заложения сети, тем меньше ее стоимость.