Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидравлический расчет канализационных сетей

ТАБЛИЦЫ ЛУКИНЫХ ОНЛАЙН:
ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА
КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ И ДЮКЕРОВ

Таблица 1
Расход жидкости, протекающей в единицу времени (q в л/сек), и скорости
движения жидкости (v в м/сек) для трубопроводов, диаметром 50 мм

h
d
Уклон в тысячных
1020304050100150
q, л/сv, м/сq, л/сv, м/сq, л/сv, м/сq, л/сv, м/сq, л/сv, м/сq, л/сv, м/сq, л/сv, м/с
0.050.0040.100.0050.140.0060.170.0070.200.0080.220.0120.310.0140.39
0.100.0160.160.0220.220.0280.270.0320.310.0360.350.0500.490.0620.60
0.150.0370.200.0520.280.0640.350.0740.400.0830.450.1170.630.1430.78
0.200.0670.240.0940.340.1160.410.1330.480.1490.530.2110.750.2580.92
0.250.1040.270.1480.380.1810.470.2090.540.2330.610.3300.860.4041.05
0.300.1490.300.2110.430.2590.520.2990.600.3340.670.4720.950.5781.17
0.350.2000.330.2830.460.3470.570.4010.650.4480.730.6341.030.7761.27
0.400.2570.350.3630.500.4450.610.5140.700.5740.780.8121.110.9951.36
0.450.3180.370.4490.520.5500.640.6350.740.7100.831.001.171.231.44
0.500.3810.390.5390.550.6600.670.7630.780.8530.871.211.231.481.50
0.550.4470.400.6320.570.7740.700.8930.810.9990.901.411.281.731.56
0.600.5120.420.7250.590.8870.721.020.831.150.931.621.321.981.61
0.650.5770.430.8160.600.9990.741.150.851.290.951.821.352.231.65
0.700.6390.430.9030.621.110.751.280.871.430.972.021.382.471.68
0.750.6950.440.9840.621.200.761.390.881.560.982.201.392.691.71
0.800.7460.441.050.631.290.771.490.891.670.992.361.402.891.71
0.850.7860.441.110.621.360.771.570.881.760.992.491.403.041.71
0.900.8130.441.150.621.410.761.630.871.820.982.571.383.151.69
0.950.8190.431.160.601.420.741.640.851.830.952.591.343.171.65
1.000.7630.391.080.551.320.671.530.781.710.872.411.232.951.50
  • Красным цветом в таблице обозначено максимальное наполнение для трубопроводов бытовой канализации
  • Нажмите в таблице на ближайшее значение расхода сточных вод для расчетного диаметра и воспользуйтесь интерполятором для уточнения скорости потока и наполнения.
  • Номера страниц полностью совпадают с номерами страниц в книге А.А. Лукиных, Н.А. Лукиных «Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н.Н. Павловского», 1974 г.

Согласно статистике, онлайн таблицы Лукиных пользуются большой популярностью у специалистов. Мы рады что создали востребованный инструмент и будем признательных за предложения по усовершенствованию программы. Для этого ниже есть блок с комментариями.

Онлайн программа выполнена на базе таблицы Лукиных для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Павловского Н.Н.

Гидравлический расчет канализационной сети

Задача гидравлического расчета состоит в том, чтобы при известном расходе воды подобрать диаметр труб и придать сети такие уклоны, при которых скорость движения потока была бы достаточной для перемещения загрязнений движущихся с потоком.

При гидравлическом расчете необходимо соблюдать следующие технические условия, т.е. принимать:

1) d кв min = 160 мм. , d ул min = 200 мм.

2) Расчетное наполнение – это отношение высоты слоя воды к диаметру трубы (h/d), которое соответствует пропуску расчетного расхода.

Для бытовой канализации и промышленной h/d < 1, чтобы обеспечить:

а) транспорт плавающих примесей

б) вентиляцию сети

в) пропуск расходов воды в период переполнения сети больше расчетного и называют залповым сбросом стоков.

Для дождевой канализации h/d = 1

3) Расчетные скорости (Vрасч.), т.е. скорости течения воды при максимальном расчетном расходе сточных вод (q max расч.) и расчетном наполнении (h/d).

где Vmax – наибольшая допустимая скорость, не вызывающая снижения механической прочности материала труб при истирающем действии твердых примесей

V немет.труб max = 4 м/с

Vmin – минимально допустимая скорость, при которой не происходит заиливания труб и называют ее незаиливающей или самочищающей.

4) Уклоны труб (imin) – это тот уклон, который обеспечивает Vmin при расчетном наполнении (h/d).

5) Если в квартальной (дворовой) и уличной сетях течет расчетный расход(qрасч) меньше 10 л/с, такие участки называют безрасчетными, т.е. в них наполнение (h/d) получается меньше расчетного h/d, при этом скорость не определяется, а уклон принимается по СНиП 2.04.03-85:

Необходимо так же учитывать, что:

а) Увеличение уклона (i) уменьшает наполнение (h/d) при постоянном расчетном расходе, но увеличивает V и наоборот.

При расчете канализационной сети во всех случаях:

1)Наполнение (h/d) при конкретном расходе должно быть близким к расчетному наполнению, а

ü min глубину заложения сети

ü min количество перекачек

Гидравлический расчет выполняют, используя «Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей из пластмассовых труб» Карелин Я.А., 1986 г.

Таблица технических условий для гидравлического расчета канализационных сетей по СНиП 2.04.03-85

Материал и диаметры труб (мм)Расчетное наполение (h/d)Скорость Vmin (м/с)
125-250 280-400 450-500 560-800≤ 0,6 ≤ 0,7 ≤ 0,75 ≤ 0,75 ≤ 0,75≥ 0,7 ≥ 0,8 ≥ 0,9 ≥ 1,0 ≥ 1,15

а) Правила пользования таблицами Я.А.Карелина

по заданному расходу (qрасч) по приложению 1, стр. 52 принимают предварительно диаметр (d) и уклон (i). Затем по приложению II.I стр. 14, соблюдая технические условия (по таблице А) определяют скорость (V), наполнение (h/d),и уклон (i) с интерполяцией, если значения qрасч отличается от табличных значений.

Пример 1:Для пропуска qрасч = 22,0 л/с определить: d, i и h/d по таблицам Я.А.Карелина.

Фрагмент табл. Я.А.Карелина стр. 14 прил. II.I

1000iЗначения q1, л/с и V1, м/с при наполнении труб
0,40,50,6
qVqVqV
d=225 мм
4 516,30 18,440,96 1,0921,27 24,061,00 1,13

Ход решения:

1) по прил. 1 (стр. ) при qрасч = 22,0 л/с определяем d =225 мм., 1000i = 4.

2) Затем по прил. II.I (стр. ) при d = 225 мм., соблюдая технические условия (по табл. А) при h/d = 0,6

Далее интерполируем Vx и 1000ix для qрасч = 22,0 л/с по формулам:

откуда iх = 1000ix / 1000 = 4,26/1000 = 0,00426.

Пример 2: Для пропуска qрасч = 8,2 л/с –участок безрасчетный < 10 л/с определить: d, i и h/d по табл. Я.А.Карелина

Ход решения:

1. По техническим условиям dул. = 200 мм, imin = 0,007.

1000iЗначения q, л/с, V, м/с
0,30,40,5
qVqVqV
d=200 мм
4
5
6
76,821,0111,301,13

2. Затем по прилож. II.I стр. при imin = 0,007 ищем qрасч = 8,2 л/с, Vx и (h/d)x и интерполируем, т.к. qрасч = 8,2 л/с находится между расходами 6,82 л/с и 11,30 л/с интерполируем:

(h/d)x = 0.3 + (0.4-0.3)(8.2-6.82) / 11.30 – 6.82 = 0.33

При гидравлическом расчете канализационной сети необходимо следить:

ü чтобы расчетная скорость движения сточных вод постепенно нарастала от начальной точки сети до ГКНС

ü скорости в боковых присоединениях (боковых притоках) были меньше, чем в главном коллекторе

весь расчет сводят в таблицу 7

Таблица гидравлического расчета канализационной сети, таблица 7.

Примечание: индексы ВН и ВК – означают соответственно в начале и в конце участка.

Расчет начинается с заполнения граф 1-3 затем в графах 10 и 11 указывают отметки поверхности земли в начале (ВН) и в конце (ВК) каждого участка, взятые с плана города с горизонталями.

Минимальный диаметр труб на участках 1-2 и 4-5 принимать не < 200 мм., а скорость V (гр.7) > 0,7-0,8 м/с (незаиливающая), уклон imin по техусловиям (табл.А).

После назначения d и i труб вычисляют «падение» (графа 5) равное произведению уклона на длину участка (i*l) гр.3 гр.4

Далее определяют отметку лотка трубы в начале участка (гр.14) равняется отметке поверхности земли H 1 нач (гр. 16), вычисленная по формуле. Отметка лотка трубы в конце участка 1-2 (гр.15) равна отметке лотка трубы в начале этого участка (гр.14) минус падение трубы (гр.5). Тогда глубина заложения в конце участка (гр.17) равна отметке поверхности земли в этой точке (гр.11) минус отметка лотка трубы в конце участка (гр.15).

Далее расчет ведется аналогично.

Поскольку глубина воды h на участке 2-3 больше чем на участке 1-2, то трубы соединяют по поверхности воды, т.е. отметка поверхности воды в начале участка 2-3 (гр.12) принимается одинаковой с отметкой поверхности воды в конце участка 1-2 (гр.13).

Средние глубины заложения труб (гр.18) определяют как среднеарифметическое гр. 16 и 17.

В точке 3 необходима проверка заглубления бокового притока. Если отметка поверхности воды бокового притока окажется меньше отметки поверхности воды в точке 3 главного коллектора, то на коллекторе в этой точке делают перепад и отметку поверхности воды после перепада приравнивают к отметке поверхности воды в боковом притоке.

Гидравлический расчет канализационных сетей

Устройство внутренней и наружной канализации должно соответствовать установленным стандартам. В противном случае стоки не смогут отправляться в центральную магистраль или приемник самотеком. Чтобы обеспечить безнапорную работу коллектора, при его монтаже учитывают пропускную способность канализационных труб, их сечение, уклон, наполненность.

Важность проведения правильных расчетов при проектировании канализации

Сточные воды — это не просто текучая жидкость однородной структуры. Нечистоты включают в себя примеси различной фракции и веса. Полидисперсная субстанция, коей являются сточные воды, к тому же содержит коллоиды и суспензии. Скорость движения нечистот может периодически меняться. Если жидкие включения движутся быстрее, то тяжелые примеси в виде песка, шлаков и др. чаще оседают на стенках труб, образуя наросты и засоры. В результате коллектор забивается. Чтобы этого не произошло, на этапе проектирования системы проводят гидравлический расчет канализационных сетей.

Для вычисления всех параметров в качестве исходных данных берется предполагаемый объем стоков.

Основные виды расчетов

При выполнении расчетов чаще используют данные СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения», а также рекомендации из СП 40-102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования».

Уклон трубопровода канализации

Уклон отвечает за безнапорную работу системы и беспрепятственный сброс стоков в приемник. В таблицах СНиП приведены рекомендуемые для каждого диаметра труб минимальные уклоны:

  • сечение 110 мм — 1 см на каждый погонный метр коллектора;
  • диаметр 160 мм — 0,8 см на метр;
  • сечение 220 мм — 0,7 см на один метр протяженности коллектора.

Для внутренней части коммуникации придерживаются 1,5-2 см уклона на каждый погонный метр.

Если есть необходимость высчитать уклон коллектора через формулу, пользуются такой: d х коэффициент, где d — это сечение трубопровода, а коэффициент соответствует таким значениям:

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

Уклон делают в сторону центральной магистрали или дворового септика/выгребной ямы.

Расчет сечения труб

Чтобы уложить трубы нужного диаметра, можно воспользоваться данными СНиП. Выглядят рекомендуемые значения следующим образом:

  • внутренняя часть канализации от всех сантехнических приборов — 50 мм;
  • труба от унитаза — 110 мм;
  • общественный стояк — 110-160 мм;
  • наружная часть канализации — 160-220 мм (для частного сектора и многоквартирного жилого дома);
  • центральная магистраль и промышленные предприятия — от 500 мм.

При правильном сечении коллектора наполненность трубы будет составлять примерно 0,3-0,5 от общего её диаметра.

Расчет наполнения коллектора

Высчитывают наполненность трубы по формуле: Y= h/d. Здесь значение h — это максимальный уровень жидкости в системе, d — внутреннее сечение коллектора. В норме результат должен колебаться в пределах от 0,3 до 0,6.

Пример расчета уровня наполненности трубы канализации в частном секторе: за исходные данные берут уровень наполненности коллектора в пределах 60 мм, в то время как сечение тубы составляет 110 мм. Согласно приведенной формуле, 60/110 и получается 0,55. Значение соответствует норме.

Вычисление пропускной способности труб

На момент проектирования системы обязательно высчитывают пропускную способность трубопровода — определяют расчетные расходы сточных вод. Этот параметр вычисляют относительно суток, часов и секунд в зависимости от назначения здания (жилое, предприятие и пр.). Секундный расход стоков исчисляют в литрах, для суточного и часового данные исчисляют в м3.

Данные для средних расходов:

  • Qcp.сут= п · Nр / 1000 м³/сутки;
  • Qcp.час= п · Nр / (24 · 1000) м³/час;
  • qср.сек= п · Nр / (24 · 3600) л/сек.
  • п — средние нормы водоотведения на 1 жителя (в литрах);
  • Nр– расчётное количество жителей.

Для максимальных расходов:

  • Qмакс.сут= Qcp.сут · kсут = п · Nр · kсут / 1000 м³/сутки;
  • Qмакс.час= п1 · Nр · kобщ / (24 · 1000) м³/час;
  • qмакс.сек= п1 · Nр · kобщ / (24 · 3600) л/сек.

Где k – коэффициенты неравномерности: kсут – суточной, kобщ – общей.

Чтобы определить максимальную пропускную способность коллектора, пользуются формулой: q = aХv, где значение а – площадь живого сечения потока, а v – скорость транспортировки стоков.

За норму максимальных скоростей для каждого вида труб (материал изготовления) принято считать 8 м/с (металл) и до 4 м/с (бетон, пластик). Если скорость по факту получается больше, её нужно гасить с помощью поворотов системы или монтажа перепадных колодцев.

Все гидравлические вычисления нужно проводить последовательно. Однако чаще мастера используют для проведения расчетов не формулы, а приведенные в СНиП данные (в виде таблиц), либо пользуются онлайн-калькулятором.

Определение эффективных параметров ливневой канализации

Если параллельно с фекально-бытовой системой монтируется ливневка, для правильных расчетов нужно учесть такие данные:

  • норма годовых осадков по региону;
  • площадь обслуживаемого объекта;
  • тип покрытия (бетон, грунт, плитка);
  • свойства грунта на участке;
  • масса отводимой дождевой воды.

Все данные, кроме последнего пункта, берутся в местной геодезической службе. С помощью полученной информации подбирают желоба по их пропускной способности. Для примера рассчитаем данные по лоткам для ливневки с помощью формулы: Q=q20∙P∙φ

  • Q — средний годовой объем ливневой воды в регионе;
  • q20 — коэффициент по региону;
  • P — площадь объекта, с которого будет отводиться вода;
  • φ — коэффициент водопоглощения для разных видов материалов.

Определив по этой формуле пропускную способность лотка, выбирают желоба в соответствии с их техническими характеристиками. Как правило, на товаре указан этот параметр.

Расчет наружной канализации

Чтобы спроектировать наружную часть коллектора вычисляют такие данные:

  • Протяженность коммуникации от выпуска из дома до подключения к септику или центральной магистрали.
  • Диаметр труб (для частного строительства используют тубы сечением 110, 160 или 220 мм).
  • Объем стоков. За норму принимается 2 куба на одного человека в месяц.
  • Наличие поворотов и перепадных колодцев на протяженности коммуникации.

Для устройства безнапорной системы соблюдают уклон. Если ввиду особенностей рельефа монтируют напорный участок канализации, для фекального насоса монтируют специальный кессон и устраивают дюкер. Он будет защищать отрезок системы от воздействия минусовых температур и застаивания фекальных масс.

Расчет внутренней канализации

Для внутренней системы водоотведения рассчитывают количество необходимого метража труб. На схеме фиксируют отрезки канализации от каждого из видов сантехнического оборудования. Данные суммируют и получают итоговый метраж трубопровода. Для точной сборки системы важно закупить фитинги, хомуты, переходники, тройники.

Трубопровод устраивают с уклоном в сторону стояка из расчета 1,5-2 см на каждый погонный метр.

Расчет диаметра канализационной трубы

Эта статья посвящена подбору наружного самотечного канализационного трубопровода. Научим, как определить диаметр трубы канализации, а также назначить ей требуемый уклон.

Рассмотрим это на следующем примере:

Условие задачи

Расход на участке внутриквартальной хозяйственно-бытовой канализации составляет Q=3 л/c. Подобрать железобетонную трубу.

Расчет канализационной трубы (участка сети) заключается в назначении для него диаметра и подборе уклона, см. расчетную схему ниже:

сзема наклона

Расчетная схема участка канализационной сети

В соответствии с СП32.13330, минимально возможный диаметр внутриквартальной канализации составляет 150 мм. Это имеется в виду внутренний диаметр.

Определяем минимальную скорость и максимальное наполнение

При подборе трубы мы стремимся назначить как можно меньший диаметр, обеспечив при этом минимально возможный уклон. Однако при этом действуют ограничения по минимальной скорости и максимально возможному наполнению трубы H/D:

таблица диаметров

Таблица: Минимальные значения скорости и максимальные наполнения для различных диаметров канализационных труб

Например, исходя из этой таблицы для диаметра трубы 300 мм скорость на участке должна быть не меньше 0,8 м/c, а предельное наполнение H/D – 0,8 (т.е. максимально возможный слой воды в такой трубе 300*0,8 = 240 мм).

Необходимо отметить, что эта таблица в части наполнения H/D не касается дождевой канализации (ее трубопроводы подбираются на полное наполнение).

Наполнение H/DНаполнение H/D

Также нужно помнить, что при гидравлическом расчете канализационной сети, состоящей из нескольких участков >>> скорость не должна уменьшаться по ходу движения.

Расчет по таблице Лукиных для диаметра 150 мм

В рассматриваемом случае речь идет о внутриквартальной канализации, поэтому постараемся подобрать трубу диаметром 150 мм.

Открываем таблицы Лукиных для данного типа труб:

фрагмет таблицы Лукиных

Фрагмент таблиц Лукиных для диаметра Д=150 мм

Мы пытаемся подобрать минимальный уклон, т.к. это будет способствовать минимальной глубине заложения трубы и сократит объем земляных работ.

Берем уклон 0,008 (это значит понижение отметки трубы на величину 8 мм на каждый метр ее длины, еще могут сказать: 0,8% или 8‰). Ищем в соответствующем столбце расход 3 л/c > он заключен между 2,51 и 4,32 л/c. Точное наполнение h/d и скорость v могут быть найдены интерполяцией: H/D составляет 0,33, а скорость v = 0,58 м/c. Наполнение удовлетворяет требованиям нормативной таблицы (<0,6 для диаметра 150 мм), а вот скорость меньше минимально допустимой (0,7 м/c для диаметра 150 мм). При скорости 0,58 м/c труба будет заиливаться (т.е. на дно из-за медленного движения стоков будет выпадать осадок).

Таким образом, необходимо выбрать большее значение уклона трубы. Уклоны 0,01 и 0,012 также, очевидно, не подходят из-за скорости, а вот при уклоне 0,014 скорость составит 0,71 м/c (> 0,7 м/c). Поскольку наполнение H/D меньше 0,6, то можно считать трубу подобранной.

значения перемменных в форуле

интерполяция значения скорости по значениям расхода (3 л/c между 1,49 л/c и 3,32 л/c)

таблица с пометками

Фрагмент таблиц Лукиных для диаметра Д=150 мм, подбираем уклон трубы для расхода Q = 3 л/c

ИТОГ: для транспортирования расчетного расхода 3 л/c во внутриквартальной хозяйственно-бытовой канализации подойдет труба диаметром 150 мм, положенная с уклоном 0,014 (14 ‰ ).

Расчеты для труб большого диаметра

При больших расходах возникает вопрос выбора диаметра трубы. Например, на расход Q = 20 л/c подходит, как минимум, три варианта:

для трубы 200 мм

Первый вариант — труба 200 мм, уклон 6 ‰.

для трубы 250 мм

Второй вариант — труба 250 мм, уклон 3,5 ‰.

для трубы диаметром 300 мм

Третий вариант — труба 300 мм, уклон 5 ‰. (для этого диаметра скорость уже должна быть не меньше 0,8 м/c)

Заключение

Окончательный выбор между вариантами можно сделать на основании их технико-экономического сравнения. Чаще всего при проектировании сетей канализации стремятся обеспечить наименьшую глубину заложения при выдерживании нормативных скоростей.

Учитывая, что сопряжение участков канализации преимущественно выполняют «шелыга в шелыгу» (т.е. участки соединяются в колодцах по верхним точкам), то увеличение диаметра даже при уменьшении уклона может дать большую итоговую глубину заложения трубы. Поэтому из рассмотренных вариантов, первые два являются конкурирующими между собой, а третий им явно уступает.

Сопряжение участков канализации по шелыгам труб

Сопряжение участков канализации «шелыга в шелыгу»

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Какой дачный туалет без выгребной ямы следует выбрать
Ссылка на основную публикацию