Определение глубины заложения коллектора. Расчет дождевого коллектора

Определение глубины заложения коллектора в начальной точке производится из условия обеспечения дотекания сточных вод от точки площади стока, максимально удалённой от трассы коллектора, до самого коллектора с использованием зависимостей:

H=h_H+i(L+l)+∆+z₁-z₂

h_H=h_M-(0,3÷0,5)

h_H=d+0,7

h_H-глубина заложения выпуска из здания, наиболее удалённого от расчётной точки.

i-уклон внутримикрорайонной сети

d-диаметр труб микрорайонной сети

L-длина внутримикрорайонной сети

z₁-отметка поверхности земли у смотрового колодца в расчётной точке

z₂- отметка поверхности земли у наиболее удалённого смотрового колодца внутримикрорайонной сети

∆-перепад между лотками труб внутримикрорайонной ветки и уличного коллектора

h_М-глубина промерзания грунта

Учитывая, что глубина промерзания грунтов в Фрунзенской области составляет 0 м., то величину h_H по ней мы определять не будем, а будем определять из условия продавливания грунта:

h_H=0,7+d=0,7+0,15=0,85

Н=0,85+0,008(180+20)+(0,3-0,15)+(45,8-47)=1,4м.

Расчёт дождевого коллектора

Исходные данные: схема коллектора представлена на схеме:

Коллектор расположен во Фрунзенской области. В соответствии с исходными данными параметры интенсивности дождя выбираются по таблицам 4, 5 и рис 1 СНиП и составляют:

q₂₀=50 л/с*га, Р=0,5 года, n=0,4, m_r=40, γ=1,82.

Параметр А определяется по формуле:

Среднее значение коэффициента стока определяется по формуле:

Предполагая наличие внутриквартальных дождевых сетей, задаёмся    t_con+t_can=5 мин.

График удельного стока строится по формуле  при условии β=1, F=1.

Результаты расчётов сводятся в таблицу:

Значения удельного дождевого стока
tp	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55
qуд	35,20	27,05	23,19	20,79	19,10	17,82	16,81	15,97	15,28	14,68	14,15	13,69

По результатам расчёта построен график удельного стока:

Начальная глубина заложения определена по формуле Н=h_H+i(L+l)+∆+Z₁-Z₂ и составляет Н=1,4 м.

Значение β выбрано из таблицы 11 СНиП и уменьшено на 15% для участков 14-15, 15-16, 46-47, 48-47 и уменьшено на 10% для участков 47-16, 16-ЛОС, ЛОС-выпуск.

На ЛОС устроен перепадной колодец для выпуска дождевых вод ниже горизонта низких вод водоёма.

Гидравлический расчёт дюкера

Исходные данные: схема расположения дюкера соответствует принятой на плане, длина дюкера 180 метров, расчётный расход сточных вод Q=75,24 л/с.

Принимаем две рабочие нитки. По формуле  диаметр труб дюкера

 м.

Принимаем d=200мм.

По данным таблицы Лукиных, значения скорости υ, гидравлического уклона i, местных потерь на входе h_вх, выходе h_вых, двух поворотах под углом 20% и двух поворотах под углом 30% составляют:

υ=1,1м/с, I=0,012, h_вх=0,0346м, h_вых=0,0005м, h_{пов 30}⁰=0,0027м., h_{пов 20}⁰=0,0021м

Полное сопротивление в дюкере определяется по формуле:

0,011*90+0,0346+0,0005+2*0,0027+2*0,0021=0,924 м.

При пропуске по одной нитке всего расхода (75,24 л/с) в случае аварии скорость в дюкере возрастает в 2 раза, а общие потери увеличиваются приблизительно в 4 раза и составят

Н_авар=4*0,924=3,696 м.

Во входной камере образуется подпор, равный

h=3,696-0,924=2,772 м.

Отметка уровня воды во входной камере (в точке Д₁) составит

▼Zд1=40,650+2,772=43,422 м.

Отметка поверхности земли в этой точке ▼Z_з=43,500, поэтому излива сточных вод в данной точке не будет.

Проверка условий в напорном режиме вышерасположенных участков левобережного коллектора производится путём заполнения таблицы с использованием формулы ,

Потери напора при аварии на дюкере
№ участка	Расчёт-ный расход, л/с	Расход при полном заполне-нии, л/с	Уклон участка, i	Длина участка, м	Диаметр, мм	Гидравлический уклон, I	Потери напора по длине
12-Д1	75,24	124,30	0,0030	150	400	0,0011	0,145
9-12	64,75	87,10	0,0030	350	350	0,0017	0,340
8-9	43,32	57,80	0,0030	500	300	0,0017	0,543
7-8	12,75	42,40	0,0050	650	250	0,0005	0,154
6-7	5,18	23,40	0,0050	250	200	0,0002	0,061
5-6	3,00	23,40	0,0050	150	200	0,0001	0,012
						Σh=	1,173

Общие потери напора от точки Д₁ до точки 5 с учётом местных сопротивлений составляют

Н_Д1-5=1,1*1,173=1.290 м.

Отметка поверхности воды в точке 5 равна

▼Z₅=48.900+1.290=50.190 м.

Отметка земли в точке 5=50.300 м. Выход сточных вод на поверхность не произойдёт.

Список литературы:

1.  СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» ЦИПТ М.: 1986г.

2.  «Таблицы для гидравлического расчёта» Лукиных А. А., Лукиных Н. А., М., Стройиздат 1974г.

3.  «Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации». Справочник. М., Стройиздат 1978г.

4.  «Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации». Справочник строителя М., Стройиздат 1988г.

5. Методические указания «Расчёт и проектирование канализационных сетей и сооружений с элементами САПР» Л., ЛИСИ 1990г.