Трубопроводов, лотков и каналов

Ил, песок и органические вещества смываются с поверхности водосбора, поступают в трубопроводы и переносятся по ним. Если в ливневых водах в районах застройки количество взвешенных наносов по массе редко превышает 1%, то в сельской местности оно может возрастать до 5% и более, когда эрозия почвы приобретает большие масштабы. Мельчайшие частицы (диаметром менее 0,04 мм) обычно полностью перемешиваются с водой, и создается практически однородная смесь. При наличии в воде более крупных частиц появляется тенденция к их осаждению, а смесь становится гетерогенной. Вследствие затрат энергии на поддержание частиц во взвешенном состоянии уклоны трения оказываются больше, чем в чистой воде, а пропускная способность водоотводящих сетей при этом уменьшается. Главной причиной переноса твердых частиц из нижележащих слоев в верхние и транспортирования их потоком во взвешенном состоянии являются поперечные пульсационные скорости в турбулентном потоке. Крупныe частицы, особенно при малых скоростях, будут осаждаться, катиться, скользить или скачкообразно передвигаться (сальтировать) по дну, а не пребывать во взвешенном состоянии.

Для создания нормальных условий работы водоотводящим сетям придают определенные уклоны, обеспечивающие течение сточных вод с самоочищающими скоростями. Скорость течения возрастает с увеличением уклона и гидравлического радиуса.

Как известно, распределение скоростей по сечению канала (трубы) является неравномерным. Наименьшая скорость наблюдается у дна. Однако проведение расчета только по придонным скоростям связано с большими трудностями, поэтому проектирование сети ведут на так называемую расчетную скорость течения.

Минимальной незаиливающей расчетной скоростью называется наименьшая допустимая скорость протока сточных вод, при которой обеспечивается самоочищение труб и каналов.

Выпадение взвеси обусловливается поперечными пульсациями скорости потока, причем выпадение не происходит, если значение этой скорости больше на 40-50% гидравлической крупности ω_o расчетной взвеси.

Согласно СНиП 2.04.03-85 для дождевой сети минимальная скорость принимается равной 0,6 м/с.

Кроме минимальных, нормируются и максимальные скорости движения стоков.

Максимальной расчетной скоростью называют наибольшую допустимую скорость течения, не вызывающую снижения механической прочности материала труб при истирающем действии песка и твердых веществ в стоках.

Для металлических труб дождевой канализации значение максимальной расчетной скорости составляет 10 м/с, а для неметаллических – 7 м/с.

Минимальные уклоны трубопроводов и каналов следует принимать в зависимости от допустимых минимальных скоростей движения сточных вод.

Уклоны водоотводящей сети следует вычислять по формулам Дарси и ли Шези.

Трубы с начальным минимальным диаметром не рассчитываются, скорость и наполнение в них неизвестны, поэтому принят минимальный уклон для труб диаметром 200 мм равный 0,007 [7]. В зависимости от местных условий при соответствующем обосновании для отдельных участков сети допускается принимать уклон для труб диаметром 200 мм – 0,005.

В открытой дождевой сети наименьшие уклоны лотков, кюветов и канав принимают в пределах 0,003 – 0,005 [7].

Максимальные уклоны могут быть найдены по тем же формулам, что и минимальные.