Расчет общесплавной канализационной сети для объекта, расположенного в Ленинградской области

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

Факультет инженерной экологии и городского хозяйства

Кафедра водопользования и экологии

Дисциплина: региональные вопросы водоотведения

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

Общесплавная система канализации

Выполнил студент гр. 2-В-V

Лазарян А. А.

Проверил преподаватель:

д.т.н., профессор Алексеев М. И.

Санкт- Петербург

2014

Введение

В данной курсовой работе производится расчет общесплавной канализационной сети для объекта, расположенного в Ленинградской области.

С этой целью рассчитываются расходы сточных вод по методу предельных интенсивностей, рассчитываются основные параметры ливнеспуска, который сбрасывает часть загрязненных сточных вод в водоем, составляется ведомость притока сточных вод к ливнеспуску.

Расчет дождевой сети

Расход дождевых вод для данного объекта определяется по формуле [1]:

, где:

z_mid – среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока;

t_p – продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого участка;

A - параметр, определяется по формуле:

, где

q₂₀ – интенсивность дождя, л/с на га, для данной местности продолжительностью

20 мин при P = 0,5 год, q₂₀ = 60;

n – показатель степени, ;

m_r – среднее количество дождей за год, m_r = 150;

 – период  однократного   превышения  расчетной  интенсивности  дождя;

γ- показатель степени, γ  = 1,33

Получаем параметр А:

Среднее значение коэффициента стока z_mid  определяется как средневзвешенная величина в зависимости от коэффициентов z, характеризующих поверхность, которые принимаются согласно [1]:

Расчетный расход дождевых вод:

, где

β – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима [1].

Производим расчёт по участкам:

Участок1-2:

; ; T_{собств.} = 400/1,0/60 = 6,67 мин, где 400м - длина участка; 1,0 м/с - скорость воды на участке. . С учетом притока F_1-2 = 70+30 = 100га.

Расчётный расход дождевых вод:

Участок 2-3:

; ;

На участке 2-3 продолжительность протекания дождевых вод по трубам до расчётного участка длиной 300,0 м, при скорости течения 1,2 м/с составляет:

.

Расход дождевых вод:

Расчётный расход дождевых вод:

Участок 3-л:

; ;

На участке 3-л продолжительность протекания дождевых вод по трубам до расчётного участка длиной 50 м, при скорости течения 1,25 м/с составляет:

.

Расход дождевых вод:

Расчётный расход дождевых вод:

Участок 5-КНС:

; ;

На участке 5-КНС продолжительность протекания дождевых вод по трубам до расчётного участка длиной 750 м, при скорости течения 1,3м/с составляет:

Расход дождевых вод:

Расчётный расход дождевых вод:

Приток 4-3:

; ;

Расход дождевых вод:

Расчётный расход дождевых вод:

Приток 0-1:

; ;

Расход дождевых вод:

Расчётный расход дождевых вод:

Полученные расчеты сводятся в таблицу.

                                         Расчет ливнеспуска

Параметры подводящего трубопровода: D₁ = 1300мм; h/d = 1; V₁ = 1,32 м/с;

Параметры отводящего трубопровода: D₂ = 800 мм; h/d = 1; V₂ = 1,23 м/с.

Ливнеспуск представляет собой открытый лоток в бетонной камере, из которого должна излиться вода перед насосной станцией во время дождя.

Расчетный напор над гребнем водослива: H = h₁ - h_гр.

h_гр. = h₂ + ξ_вх.  = 0,8 + 0,5*1,23²/19,6 = 0,838м.

Н = 1,3-0,838 = 0,46м.

Коэффициент расхода водослива: m = 0,38 + 0,03*Н/h_гр. = 0,38 + 0,03*0,46/0,838 = 0,396.

Расход сброса: Q_сбр. = Q_д - n₀Q_сух = 1522,95-2*185 = 1182,95л/с.

D₃ = 1000 мм; h/d = 1; V₂ = 1,28 м/с.

Длина гребня водослива:

Длина водослива определяется по формуле:

Частота периодов работы ливнеспуска в течение года:

, где

 – период однократного превышения дождя, ;

       – климатический коэффициент,  для Ленинградской области;

  –коэффициент разбавления, ;

S – отношение расхода дождевых вод Q_дожд к расходу сточных вод в сухую погоду Q_сух :

.

Среднегодовая продолжительность работы ливнеспуска:

, где

– коэффициент, зависящий от m₀ и . ;

T_max – расчетное время протекания дождевых вод по коллектору до ливнеспуска,

.

Среднегодовой  объем  сброса  через ливнеспуск  в  водоем  смеси бытовых, производственных и дождевых вод:

, где

Q_сух – расход бытовых и производственных сточных вод;

– коэффициент, зависящий от m_о, .

Среднегодовой объем сброса через ливнеспуск в водоем бытовых и производственных сточных вод:         W_хоз. = γW_год., где γ - коэффициент, характеризующий содержание бытовых и производственных сточных вод в общем объеме. , где к''' при m₀ = 1-7 принимается 1,5, 10-20 -1,6, т.е. k''' - 1,6.

W_хоз. = γW_год = 0,238*8778,25 = 2089,22 м³.

Построение гидрографов стока

Суточный объем дождевого стока:

, где

H_сут – суточный слой осадка,;

F – площадь стока перед ливнеспуском, ;

 – коэффициент стока, определяется по формуле:

,где

z_mid – среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока;

q – удельный сток перед ливнеспуском;

Т_max – расчетное время протекания дождевых вод по коллектору до ливнеспуска.

Получаем:

Изменение расходов при расчетных дождях записываются в соответствии с гидрографом стока. В основу положен метод предельных интенсивностей.

При увеличении расхода восходящая ветка описывается уравнением:

Нисходящая ветвь описывается уравнением:

, где

 – дождевой расход перед ливнеспуском.

Гидрограф стока №1 (с учётом коэффициента β).

Строится по значениям, полученным из предыдущих формул.

; ;

; ;

t_д = W_д/Q_д = 9949,5/1522,95/3,6 = 1,81ч = 108,6 мин.