Гидравлический расчет самотечных трубопроводов.
Расчет самотечных трубопроводов заключается в определении диаметра трубопровода, уклона и параметров его работы: наполнения и скорости. Предварительно определяется расход вод, который является исходным для расчета.
Движение сточной жидкости в коллекторе изменяется по часам суток и увеличивается от боковых присоединений, поэтому движение жидкости в трубе считается неравномерным и неустановившимся. Но в целях упрощения гидравлических расчетов водоотводящих сетей движение воды в них условно принимается установившимся и равномерным.
При расчете главного коллектора необходимо учитывать следующие условия:
· чтобы избежать частого засорения труб наименьшие диаметры для трубопроводов уличной сети принимаются 200мм, а для внутриквартальной – 150мм;
· наименьший уклон для диаметров 200мм равен 0,007, для диаметров 150мм – 0,008;
· расчетное наибольшее наполнение в трубах принимается в зависимости от диаметра:
d = 150 – 300 мм - = 0,6
d = 350 – 400 мм - = 0,7
d = 500 – 900 мм - = 0,75
d > 900 мм - = 0,8
· наполнение в трубах должно быть не менее 0,5
· минимальные скорости течения принимаются:
d = 150 – 200 мм – v = 0,7 м/с
d = 300 – 400 мм – v = 0,8 м/с
d = 450 – 500 мм – v = 0,9 м/с
d = 600 – 800 мм – v = 1,0 м/с
d = 900 – 1200мм – v = 1,15 м/с
· максимальная скорость движения сточной жидкости составляет в металлических трубах 8 м/с, в неиеталлических – 4 м/с;
· соединения труб одного диаметра производится по уровням воды, а труб разного диаметра – по шелыгам.
На начальных участках сети с диаметрами 150 и 200 мм, в следствие малых расходов наполнение и скорость получаются меньше допустимых. Такие участки считаются безрасчетными (при расходе до 6,5 л/с).
При гидравлическом расчете стремятся, чтобы скорости течения воды по длине коллектора постепенно возрастали.
Гидравлический расчет главного коллектора сведен в таблицу 9. По данным таблицы 5 строится профиль главного коллектора.
Таблица 9. Гидравлический расчет главного коллектора
|
№№ участков |
Длина участка L,м |
Диаметр Ду, мм |
Уклон трубопровода Iтр |
Расход Q, л/с |
Скорость V,м/с |
Наполнение, м |
Потери напора h, м |
Отметки |
Глубина заложения трубы, м |
Уклон земли Iз | |||||||||
|
земли |
уровня воды |
шелыги |
лотка | ||||||||||||||||
|
h/d |
h |
Н |
К |
Н |
К |
Н |
К |
Н |
К |
Н |
К | ||||||||
|
1-2 |
100 |
200 |
0,007 |
0,43 |
0,7 |
62,6 |
62,3 |
60,9 |
60,2 |
60,7 |
60 |
1,9 |
2,3 |
0,003 | |||||
|
2-3 |
170 |
200 |
0,007 |
2,85 |
1,19 |
62,3 |
61,7 |
60,2 |
59,01 |
60 |
58,81 |
2,3 |
2,89 |
0,003529 | |||||
|
3-4 |
185 |
200 |
0,007 |
5,21 |
1,295 |
61,7 |
61,2 |
59,01 |
57,72 |
58,82 |
57,52 |
2,88 |
3,68 |
0,002703 | |||||
|
4-5 |
275 |
200 |
0,005 |
8,40 |
0,69 |
0,5 |
0,1 |
1,375 |
61,2 |
59,7 |
57,62 |
55,97 |
57,72 |
56,07 |
57,52 |
55,87 |
3,68 |
3,83 |
0,005455 |
|
5-6 |
165 |
200 |
0,005 |
11,45 |
0,7 |
0,51 |
0,102 |
0,825 |
59,7 |
58,7 |
55,97 |
55,14 |
56,07 |
55,24 |
55,87 |
55,04 |
3,83 |
3,66 |
0,006061 |
|
6-7 |
220 |
200 |
0,005 |
13,74 |
0,73 |
0,68 |
0,116 |
1,1 |
58,7 |
57,5 |
55,14 |
54,04 |
52,22 |
54,12 |
55,02 |
53,92 |
3,68 |
3,58 |
0,005455 |
|
7-8 |
185 |
200 |
0,006 |
15,66 |
0,8 |
0,59 |
0,118 |
1,11 |
57,5 |
56,2 |
54,04 |
52,93 |
54,12 |
53,01 |
53,92 |
52,81 |
3,58 |
3,39 |
0,007027 |
|
8-9 |
140 |
200 |
0,006 |
16,04 |
0,81 |
0,6 |
0,12 |
0,84 |
56,2 |
55,5 |
52,93 |
52,09 |
53,01 |
52,17 |
52,81 |
51,97 |
3,39 |
3,53 |
0,005 |
|
9-10 |
140 |
200 |
0,007 |
17,18 |
0,89 |
0,6 |
0,12 |
0,98 |
55,5 |
55,2 |
52,09 |
51,11 |
52,17 |
51,19 |
51,97 |
50,99 |
3,53 |
4,21 |
0,002143 |
|
10-11 |
140 |
300 |
0,0045 |
34,25 |
0,89 |
0,54 |
0,162 |
0,63 |
55,2 |
55 |
51,05 |
50,42 |
51,19 |
50,56 |
50,89 |
50,26 |
4,31 |
4,74 |
0,001429 |
|
11-12 |
140 |
400 |
0,003 |
77,71 |
0,93 |
0,63 |
0,252 |
0,42 |
55 |
54,6 |
50,41 |
49,99 |
50,56 |
50,14 |
50,16 |
49,74 |
4,84 |
4,86 |
0,002857 |
|
12-13 |
140 |
400 |
0,003 |
81,58 |
0,94 |
0,65 |
0,26 |
0,42 |
54,6 |
54,2 |
49,99 |
49,57 |
50,13 |
49,71 |
49,73 |
49,31 |
4,87 |
4,89 |
0,002857 |
|
13-14 |
280 |
500 |
0,0035 |
118,00 |
1,09 |
0,54 |
0,27 |
0,98 |
54,2 |
54,1 |
49,48 |
48,5 |
49,71 |
48,73 |
49,21 |
47,23 |
4,99 |
6,87 |
0,000357 |
|
14-15 |
165 |
500 |
0,003 |
145,98 |
1,09 |
0,65 |
0,325 |
0,495 |
54,1 |
53 |
48,5 |
48,01 |
48,68 |
48,18 |
48,18 |
47,68 |
5,92 |
5,32 |
0,006667 |
|
15-16 |
80 |
500 |
0,003 |
164,93 |
1,11 |
0,71 |
0,355 |
0,24 |
53 |
51,9 |
48,01 |
47,77 |
48,16 |
47,92 |
47,66 |
47,42 |
5,34 |
4,48 |
0,01375 |
|
16-17 |
100 |
500 |
0,003 |
168,31 |
1,11 |
0,72 |
0,36 |
0,3 |
51,9 |
51,1 |
47,77 |
47,47 |
47,91 |
47,61 |
47,41 |
47,11 |
4,49 |
3,99 |
0,008 |
|
17-18 |
100 |
600 |
0,0025 |
210,75 |
1,11 |
0,69 |
0,414 |
0,25 |
51,1 |
51,5 |
47,42 |
47,17 |
47,61 |
47,36 |
47,01 |
46,76 |
4,09 |
4,74 |
-0,004 |
|
18-19 |
100 |
600 |
0,0025 |
214,61 |
1,12 |
0,64 |
0,384 |
0,25 |
51,5 |
52,1 |
47,17 |
46,92 |
47,39 |
47,14 |
46,79 |
46,54 |
4,71 |
5,56 |
-0,006 |
|
19-20 |
100 |
600 |
0,0025 |
231,15 |
1,13 |
0,68 |
0,408 |
0,25 |
52,1 |
52,4 |
46,92 |
46,67 |
47,11 |
46,86 |
46,51 |
46,26 |
5,59 |
6,14 |
-0,003 |
|
20-21 |
60 |
700 |
0,0025 |
268,61 |
1,18 |
0,56 |
0,392 |
0,15 |
52,4 |
52,5 |
46,55 |
46,4 |
46,86 |
46,71 |
46,16 |
46,01 |
6,24 |
6,49 |
-0,001667 |
|
21-22 |
115 |
700 |
0,0025 |
271,84 |
1,19 |
0,57 |
0,399 |
0,288 |
52,5 |
52,8 |
46,4 |
46,11 |
46,7 |
46,42 |
46 |
45,72 |
6,5 |
7,08 |
-0,002609 |
|
РНС | |||||||||||||||||||
|
22-23 |
95 |
700 |
0,0025 |
274,09 |
1,19 |
0,58 |
0,406 |
0,238 |
52,8 |
51 |
51,81 |
51,57 |
52,27 |
51,86 |
51,4 |
51,16 |
1,4 |
-0,16 |
0,018947 |
|
23-24 |
90 |
700 |
0,0025 |
276,25 |
1,19 |
0,58 |
0,406 |
0,225 |
51 |
53,3 |
51,57 |
51,35 |
51,86 |
51,64 |
51,16 |
50,94 |
0,29 |
2,36 |
-0,025556 |
|
24-25 |
125 |
700 |
0,0025 |
315,23 |
1,22 |
0,63 |
0,441 |
0,313 |
53,3 |
53,4 |
51,35 |
51,04 |
51,61 |
51,3 |
50,91 |
50,6 |
2,39 |
2,8 |
-0,0008 |
|
25-26 |
360 |
700 |
0,0025 |
315,99 |
1,23 |
0,63 |
0,441 |
0,9 |
53,4 |
54,2 |
51,94 |
50,14 |
51,3 |
50,4 |
50,6 |
49,67 |
2,8 |
4,5 |
-0,002222 |
|
26-ГКНС |
675 |
700 |
0,0025 |
369,08 |
1,27 |
0,71 |
0,497 |
1,69 |
54,2 |
53,5 |
50,14 |
48,45 |
50,34 |
48,65 |
49,64 |
47,95 |
4,56 |
5,55 |
0,001037 |