Расчетные скорости движения. Минимальные уклоны

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

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

Минимальная расчетная скорость

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

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

Был предложен ряд зависимостей для незаиливающей скорости, например, формула С.В.Яковлева:

vmin = 14,5ωoR0,2,

где R – гидравлический радиус.

В основу скоростей, рекомендуемых СП 32.13330.2012, положена зависимость Н.Ф.Федорова:

где A = 1,42 и n = 4,5 + R/2.

По СП 32.13330.2012 (п. 5.4) следует принимать следующие минимальные расчетные скорости:

Диаметр, мм vmin, м/с
150 –200 0,7
300 – 400 0,8
450 – 500 0,9
600 – 800 1
900 – 1200 1,15
1300 – 1500 1,3
>1500 1,5

Для дождевой сети минимальная скорость принимается 0,6 м/с.
Чем больше диаметр трубы, тем больше минимальная расчетная скорость.

Кроме минимальных скоростей, нормируются и максимальные скорости движения стоков.

Максимальная расчетная скорость

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 значение максимальной скорости составляет не более 8 м/с, а для неметаллических – не более 5 м/с. Для дождевой сети – соответственно 10 и 7 м/с.

Уклоны водоотводящей сети

Уклоны водоотводящей сети следует вычислять по формулам Дарси или Шези. Минимальный уклон трубопроводов находят по формуле:

Трубы с начальным минимальным диаметром не рассчитываются, скорость и наполнение в них неизвестны, поэтому в СП 32.13330.2012 (п. 5.5) приняты минимальные уклоны для труб диаметром 150 и 200 мм соответственно 0,008 и 0,007.

Для приближенных расчетов на практике можно воспользоваться предложенной С.В.Яковлевым формулой:

imin = 1/D,

где D – диаметр трубопровода в мм.

В открытой дождевой сети наименьшие уклоны лотков, кюветов и канав принимают по СП 32.13330.2012 (табл. 5) в пределах 0,003 – 0,005.

Максимальные уклоны могут быть найдены по той же формуле, что и минимальные.