Гидравлический расчет ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Движение в трубах бывает 2-х типов: 1. напорный вид (движение силы под давлением); 2. безнапорный вид (массовые силы). Варианты прокладки трубопровода: 1. уклон трубы меньше или равен уклону земли (Iтр≤iз); 2. уклон трубы равен уклону земли (Iтр=iз); 1. уклон трубы больше или равен уклону земли (Iтр≥iз). В первом и последнем вариантах с увеличением глубины закладки труб возрастает площадь отводимых земель. Поэтому использовать такие варианты прокладки труб не рационально. Самый оптимальный вариант, если уклон трубы равен уклону земли. Минимальная скорость в трубопроводе должна быть не меньше скорости заиляемости, а максимальная скорость не должна превышать сверх скоростной режим, так как трубы могут разорваться от напора. 2.1. Гидравлический расчет проводим по формуле Шези:
где: C – коэффициент Шези; R – гидравлический радиус трубопровода, м; I – гидравлический уклон. В канализационных сетях гидравлический уклон должен совпадать с уклоном земли (трубопровода). 2.2. Гидравлический радиус находиться по формуле:
где: χ- смоченный периметр, м. 2.3. Живое сечение трубопровода, определяем по формуле:
где: d – диаметр трубы, м r – радиус трубы, м. 2.4. Смоченный периметр находится по формуле:
2.5. Коэффициент Шези: где: n – шероховатость трубопровода. Принимаем n=0,014, следовательно, 1/n=71.4 y – степенной показатель, определяющийся по формуле Павловского: у=1/6 2.6. Уклон трубы равен:
2.7. Минимально и максимально допустимые скорости. Расчетная скорость Максимальная скорость для металлических труб не должна превышать 8м/с, а для не металлических 4м/с. Принимаем скорость, как для металлических труб. 3. Все полученные значения заносим в таблицу 1. 4. Рассчитываем те же показатели на участках трубопровода проектируемой системы канализаций. Заносим данные в таблицу 3 и одновременно строим продольный профиль трубопровода. Для этого понадобится подобрать диаметр трубы и вычислить превышение, отметку низа трубы, глубину заложения, а так же отмутку оси трубы.
Вычисления: Трассируем главный коллектор, затем трассируют все остальные коллекторы. Определяем длину трубопроводов:
L1-2=500м L2-3=500м L3-4=500м L4-5=500м L5-6=125м Lа-б=500м Lб-в=500м Lв-г=500м Lг-д=500м Lд-е=500м Lе-ж=500м Lж-з=500м Lз-и=125м
По высотным отметкам определяем уклон местности.
i=(H1-H2)/2500=(112,38-93,75)/2500=0,00745
Исходя из уклона местности, схема сборов стоков от различных кварталов и дворов будет по нижней грани квартала. Определяем на участке трубопровода обслуживающие площади:
S1-2=125га S2-3=175га S3-4=225га S4-5=275га S5-6=325га
Sа-б=25га Sб-в=75га Sв-г=150га Sг-д=175га Sд-е=225га Sе-ж=275га Sж-з=300га
Рассчитываем расход воды на участках:
Q1-2=1,1х125/1000= 0,135м3/с Q2-3=1,1х175/1000=0,192м3/с Q3-4=1,1х225/1000=0,247,5м3/с Q4-5=1,1х275/1000=0,302м3/с Q5-6=1,1х325/1000= 0,357м3/с Qа-б=1,1х25/1000=0,027м3/с Qб-в=1,1х75/1000=0,082м3/с Qв-г=1,1х150/1000=0,165м3/с Qг-д=1,1х175/1000= 0,192м3/с Qд-е=1,1х225/1000=0,247м3/с Qе-ж=1,1х275/1000=0,302м3/с Qж-з=1,1х300/1000=0,330м3/с
Производим гидравлический расчет, данные заносим в таблицу 1.
Таблица 1 – Рабочая таблица для гидравлических работ
Минимальная допустимая глубина заложения трубопровода должна быть на 0,4 м глубже промерзания дна трубопровода. В Иркутске расчетная глубина промерзания 3,5 м, плюс 0.4. Таким образом, глубина промерзания 3.9м. Максимальная глубина заложения трубопровода 9м.
Таблица 2 – Минимальные допустимые диаметры
Высотная отметка низа трубы определяется как, разность высотной отметки трубы и глубины промерзания, минус превышение. Глубина заложения это разность высотной отметки и высотной отметки низа трубы.
Участок 1-2 S=125га Q=0,135м3/с d=400 iзем=(103,61-100,7)/500=0,0058 iтр=(Q/ ∆тр1=103,61-3,5=100,11 ∆тр2=100,11-0,0047х500=97,76 H2=100,7-97,76=2,94 ∆тр2=100,7-3,5=97,2 ∆тр1=97,2+0,0047х500=99,55 Н1=103,61-99,55=4,06
Участок 2-3 S=175га Q=0,192м3/с d=450 iзем=(100,7-97,95)/500=0,0055 iтр=(0,192/2,66)2=0,0052 ∆тр3=97,2-0,0052х500=94,6 Н3=97,95-94,6=3,35 ∆тр3=97,95-3,5=94,45 ∆тр2=94,45+0,0052х500=97,0 Н2=100,7-97,0=3,7 ∆тр1=94,45+0,0052х1000=99,65 Н1=103,61-99,65=3,96
Участок 3-4 S=225га Q=0,247м3/с d=500 iзем=(97,95-95,51)/500=0,0048 iтр=(0,247/3,54)2=0,0048 ∆тр4=94,45-0,0048х500=92,0 Н4=95,51-92,0=3,5
Участок 4-5 S=275га Q=0,302м3/с d=500 iзем=(95,51-91,45)/500=0,0081 iтр=(0,302/3,54)2=0,0072 ∆тр5=92-0,0072х500=88,0 Н5=91,45-88,0=3,5
Участок 5-6 S=325га Q=0,357м3/с d=500 iзем=(91,45-90,41)/125=0,0083 iтр=(0,357/3,54)2=0,0101 ∆тр6=88-0,0101х125=86,73 Н6=90,41-86,73=3,68
Участок а-б S=25га Q=0,027м3/с d=250 iзем=(106,9-106,25)/500=0,0013 iтр=(0,027/0,561)2=0,0023 ∆тр а=106,9-3,5=103,4 ∆тр б=103,4-0,0023х500=102,25 Нб=106,25-102,25=4
Участок б-в S=75га Q=0,082м3/с d=300 iзем=(106,25-103,75)/500=0,005 iтр=(0,082/0,917)2=0,007 ∆тр в=102,25-0,007х500=98,5 Нв=103,75-98,75=5
Участок в-г S=150га Q=0,165м3/с d=400 iзем=(103,75-100,97)/500=0,0055 iтр=(0,165/1,952)2=0,0071 ∆тр г=98,5-0,0071х500=94,95 Нв=100,97-94,95=6,02
Участок г-д S=175га Q=0,192м3/с d=450 iзем=(100,97-97,93)/500=0,0061 iтр=(0,192/2,66)2=0,0052 ∆тр д=94,95-0,0052х500=92,35 Нд=97,93-92,35=5,58
Участок д-е S=225га Q=0,247м3/с d=500 iзем=(97,93-96,12)/500=0,0036 iтр=(0,247/3,54)2=0,0048 ∆тр е=92,35-0,0048х500=89,95 Нв=96,12-89,95=6,17
Участок е-ж S=275га Q=0,302м3/с d=500 iзем=(96,12-91,85)/500=0,0085 iтр=(0,302/3,54)2=0,0072 ∆тр ж=89,95-0,0072х500=86,31 Нж=91,8-86,31=5,48
Участок ж-з S=300га Q=0,330м3/с d=900 iзем=(91,85-91,8)/500=0,0001 iтр=(0,33/16,94)2=0,0003 ∆тр з=86,31-0,0003х500=86,12 Нз=91,85-86,12=5,72
Заносим полученные данные в таблицу 3 и одновременно строим продольный профиль трубопровода.
Таблица 3 – Расчет системы канализации
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|