4. Гидравлический расчет и проектирование дюкера

Дюкер прокладывается перпендикулярно оси водного потока как минимум в две рабочие нитки из стальных труб диаметром не менее 150 мм с усиленной антикоррозионной изоляцией, защищенной футеровкой.

Скорость движения сточной жидкости в дюкере не должна быть менее 1 м/с и менее скорости в подводящем коллекторе. При этом диаметр дюкера определяется по зависимости

, мм,

где: Q – расчетный расход сточных вод, транспортируемых по дюкеру, м³/с;

n– число ниток дюкера;

–скорость движения сточной жидкости в дюкере, м/с.

При расходах сточных вод, не обеспечивающих минимальные расчетные скорости, одну из двух линий дюкера следует принимать резервной.

Величина сопротивления , м,

где: i – гидравлический уклон;

l – длина дюкера, м;

–сумма потерь напора на местные сопротивления (на вход в трубу, на четыре поворота и на выход из трубы).

Принимаем две рабочие нитки

Принимаем d=180 мм

= 1,065 м/с; I = 0,0055; h_вх = 0,0324 м;

h_вых = 0,0001 м; h_пов = 0,0017 м.

H = 0,0055·130 + 0,0324 + 0,0001 + 4·0,0017 = 0,7543 м.

При пропуске по одной нитке всего расхода (55,12 л/с) в случае аварии скорость в дюкере возрастает в 2 раза, а общие потери увеличиваются приблизительно в четыре раза и составят

H_авар = 4·7543 = 3,0172 м.

Во входной камере образуется подпор, равный

h = 3,0172 – 0,7543 = 2,2629 м.

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

.

Отметка поверхности земли в этой точке = 20,25м, поэтому излива сточных вод в данной точке не будет.

Таблица 8

Потери напора при аварии на дюкере

№ участка	Расчетный расход, л/с	Длина участка, м	Диаметр, мм	Гидравли-ческий уклон	Потери напора по длине
7– Д1	20,30	30	300	0,00043	0,0129
6-7	51,57	350	350	0,0012	0,42
5-6	44,33	350	350	0,00091	0,3185
4-5	29,14	250	250	0,0024	0,6
3-4	12,08	350	200	0,0013	0,455
2-3	8,05	250	200	0,00059	0,1475
1-2	4,03	220	200	0,00015	0,033
=1,9869

Общие потери напора от точки Д₁ до точки 1 с учетом местных сопротивлений составляют

H_Д1–1 = 1,1·1,9869= 2,185 м.

Отметка поверхности воды в точке 24 равна

.

Отметка земли в точке 1 – 21,4, м. Выхода сточных вод на поверхность не произойдет.

5. Определение притока сточных вод на главную насосную станцию по часам суток

Сточные воды от различных категорий водопотребителей поступают в канализационную сеть, а, следовательно, и на насосную станцию неравномерно в течение суток.

Простое суммирование максимальных часовых или секундных расходов сточных вод всех категорий дает завышенные результаты, так как приток их не совпадает во времени. Для определения действительного суммарного (максимального) расхода составляется таблица притока сточных вод по часам суток – таблица 9.

Процент стока часа, характеризующегося максимальным водоотведением (ориентировочно – второй час каждой смены), определяется по формуле

,

где: T – продолжительность смены, ч;

K – коэффициент неравномерности водоотведения технологических вод (по исходным данным задания).

Водоотведение в течение остальных часов смены можно принять равномерным, процент стока для них равен

.

Суммарный суточный расход от населения (итоговое значение, графа 3) составляет

.

Время работы бань выбрано с 7 до 20 часов. Суточный расход обеих бань = 117 + 188,5 = 305,5 м³

Часовой расход

.

Время работы прачечной принято с 7 до 24 часов. Суточный расход прачечной по расчету Q_п = 600 м³. Часовой расход

.

Распределение суточного расхода сточных вод гостиницы Q_г = 55 м³/сут

Распределение технологических сточных вод промышленного предприятия .

При этом

Максимальным часом водоотведения выбран второй час каждой смены: 1–2, 9–10, 17–18.

Распределение по часам суток бытовых сточных вод в горячих и холодных цехах промпредприятий:

Душевые сточные воды отводятся по окончании каждой смены. Для третей смены в час 0,64 + 0,78 = 1,42 м³/см, для второй смены в час 16–17 Q_душ = 1,28 + 1,5 = 2,78 м³/см, для первой смены в час 8–9 Q_душ = 2,14 + 2,5 = 4,64 м³/см.