Российская  Федерация

Дальневосточный государственный  университет

путей сообщения 
 
 
 

                                                            Кафедра "Гидравлика  и 

                                                                  водоснабжение" 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВОДООТВЕДЕНИЕ 
 
 
 
 
 

                                  Руководитель                                       М. И. Коробко 

                                   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Данные  к курсовому проекту 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

    Под водоотведением понимается комплекс оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для организованного приема и удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий загрязненных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.

    В курсовом проекте разработана полная раздельная сеть водоотведения города Благовещенска со средней плотностью населения 520 чел/га.

    Сточные воды с территории жилой застройки  и промышленного предприятия  отводятся по бытовой сети водоотведения, выполненной из чугунных труб, на очистные сооружения.

    Поверхностные сточные воды отводятся по дождевой сети водоотведения.

    В проекте производится гидравлический расчет бытовой и дождевой сетей водоотведения, строится их продольный профиль. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЫТОВОЙ  СЕТИ 

    ВОДООТВЕДЕНИЯ 

    В курсовом проекте проектируется  полная раздельная система водоотведения, имеющая сеть бытовых и производственных сточных вод.

    Полная  раздельная система водоотведения  проектируется из двух линий трубопроводов. По одной линии отводятся бытовые  и очищенные на локальных очистных сооружениях производственные сточные  воды, по другой дождевые сточные воды.

    Полная  раздельная система водоотведения  в санитарном отношении является удовлетворительной и имеет ряд  технико-экономических преимуществ: все сточные воды перед выпуском в водоем проходят полную очистку; транспортировка  сточных  вод имеет хороший гидравлический режим; строительство сетей производится по очередям, причем в первую очередь строится бытовая сеть и только по мере развития города и его благоустройства строится дождевая сеть. 
 

    

1. ТРАССИРОВКА БЫТОВОЙ СЕТИ ВОДООТВЕДЕНИЯ

 

    Населенный  пункт расположен на территории с ярко выраженным рельефом местности. Запроектированная полная раздельная сеть представляет собой два бассейна водоотведения, расположенных по обе стороны от реки.

    Уличные сети трассируются по полуобъемлющей схеме. Трассировка выполнена для пересеченной схемы водоотведения. Боковые коллекторы сети водоотведения проходят перпендикулярно горизонталям. Главный коллектор проложен параллельно красной линии застройки в самом пониженном месте по направлению к очистным сооружениям, которые располагаются ниже города по течению реки на расстоянии 300 метров от населенного пункта.

      В точке 77 расположена районная канализационная насосная станция РКНС, которая осуществляет передачу воды с одного берега поймы на другой. Также для транспортировки сточных вод на противоположный берег применяется дюкер.

    Очистные  сооружения О. С. обеспечивают очистку сточных вод, затем воду обеззараживают и сбрасывают в водоем для повторного использования.

    На  схеме трассировки имеются диктующие  точки, то есть наиболее удаленные от очистных сооружений или РКНС. Такими являются точки: 1, 6, 13, 20, 27, 36, 39, 40, 47, 60, 67, 72, 75, 76. Наиболее неблагоприятными являются точки 40, 47,60, 67, 39, так как они сильно удалены от О. С. и РКНС.

    Схема трассировки системы водоотведения приведена в приложении А, рисунок 1.

    1. 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ  РАСХОДОВ 

    В курсовом проекте расчетные расходы  сточных вод, поступающие от населения и промышленного предприятия мы определяем с помощью компьютерной программы «Канал», в которой расчетные расходы бытовых сточных вод вычисляем по числу лиц, пользующихся канализацией, нормам водоотведения и коэффициентам неравномерности.

    Максимальный  секундный расход сточных вод, л/с, от жилой застройки населенного пункта определяем по формуле:  

    q_max =q_{mid s} *K^gen_max ,                                           (1.2.1) 

                                                         

      

    где  - максимальный секундный расход  сточных вод, л/с;

     - средний секундный расход сточных вод на участке, л/с;

     - общий коэффициент неравномерности,  определяемый по [1]

    Среднесекундный расход сточных вод на любом участке  сети определяем по формуле:

     ,                                                         (1.4.2) 

    где  - удельный расход сточных вод (модуль стока), ;

     - площадь территории, прилегающей  к участку, га. 

    Удельный  расход сточных вод  определяем по формуле:

 

     ,                                                            (1.4.3) 

    где  - плотность населения, равная 520 чел/га по заданию;

     - удельное водоотведение бытовых  сточных вод,  л/с чел. 

    q_уд = (520*280)/86400=1,69

 

    Сосредоточенный расход от промпредприятия  дан в задании и равен 2,2 л/с. 

1. 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЧАЛЬНОЙ  ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ

 

    Начальную глубину заложения уличной сети определяем по формуле: 

    H_ул = h_дв + i_тр (L₁ + L₂) – (Z_дв – Z_ул) +∆, м                             (1.3.1) 

    где  h_дв – глубина дворового колодца, м, определяемая по формуле: 

    h_дв = h_пром – 0,3,  м                                                 (1.3.2) 

    где h_пром – глубина промерзания равная 2,4 м по заданию;

      i_тр – уклон трубопровода, принимаемый равным 0,005; (L₁ + L₂) – длина квартала; Z_дв – отметка земли первого дворового колодца; Z_ул – отметка земли уличного колодца; ∆ - перепад между уровнем заложения квартальной и уличной сети, принимаемый равным 0,2м. 

    h_дв = 2,4 – 0,3 = 2,1м

    H_ул = 2,1 + 0,005*240 – (45,4 – 44,3) + 0,2 = 2,4м 

1. 4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ БЫТОВОЙ СЕТИ ВОДООТВЕДЕНИЯ

 

    Гидравлический  расчет бытовой сети водоотведения  осуществляется на основании данных плана населенного пункта, геологических, климатических и гидрогеологических условий, материалов трубопроводов, расчетных расходов сточных вод, уклона поверхности земли.

    Гидравлический  расчет сводится к выбору диаметра и уклона трубопровода, обеспечивающих пропуск расчетного расхода при скорости движения воды, равной самоочищающей или больше ее, и наполнением не более рекомендуемого данными [1].

    Диаметр трубопровода и его уклон перед  началом расчета неизвестен, поэтому  расчет ведется методом подбора  на компьютере с помощью программы «Канал», в которой трубопроводы соединяются по уровню воды.

    Расход  жидкости при ее равномерном движении определяется по формуле:

      , м³/с                                                             (1.4.1) 

    где  w – площадь живого сечения потока, м²; V – средняя скорость движения жидкости, м/с.

    Средняя скорость движения жидкости определяется по формуле: 

     , м/с                                                             (1.4.2) 

    где C – коэффициент Шези; R – гидравлический радиус, м; i – гидравлический уклон.

    Коэффициент Шези, зависящий от гидравлического  радиуса и шероховатости смоченной  поверхности, определяется по формуле:

       ,                                                             (1.4.3)

    где n₁ – коэффициент шероховатости, для самотечных трубопроводов круглого сечения принимается равным 0,014; y – показатель степени, определяемый по формуле Павловского: 

      ,                                            (1.4.4) 

    Гидравлический  уклон для самотечных трубопроводов  определяется по формуле:

     _{,                                                                     (1.4.5)} 

    где g - ускорение силы тяжести, м/с²;

    l-коэффициент сопротивления трению по длине,  определяется из

    выражения:

     _{,                                            (1.4.6)} 

    где D_э - эквивалентная шероховатость, см;

    a₂ - коэффициент, учитывающий характер шероховатости труб;

    Re - число Рейнольдса.            

    При малых расходах в начальных участках сети ее самоочищение достигнуть возможно если этим участкам сети придать очень  большие уклоны, что при маловыраженном рельефе местности приводит к  большим заглублениям и удорожанию сети. Во избежание большого заглубления сети водоотведения на некоторых участках принимается минимальный уклон, который определяется как i=1/d. Также целесообразно проектировать трубопровод с уклоном, равным уклону поверхности земли.