Všechny seriózní stavební práce začínají designem. Obecný návrh konstrukce obsahuje část o odvodňovacích pracích. O jaké vodě mluvíme? Pokud se jedná o budovu s kanalizací, musí být zajištěna celková voda vypouštěná do kanalizace. Pokud se jedná o pozemek, měla by být dešťová voda vypuštěna a mimo sezónu roztavená voda, pro kterou se buduje dešťový odvodňovací systém. Dále budeme hovořit o výpočtu domovních a dešťových odtoků.
Výpočet vnitřních odpadních vod
Zpravidla se provádí pro dva prvky (zbytek je přijat konstruktivně). Pro začátek jsou určeny průměry:
- nejrušnější stoupačka,
- uvolnění.
Ke splnění tohoto úkolu existují tabulky a empirické vzorce, nomogramy, které jsou uvedeny v regulační literatuře.
U stoupačky se počítá, kolik vody potřebuje protéct za sekundu. Výpočtový vzorec je jednoduchý:
qs = qtot + q0s,1
Termíny zde znamenají:
- qtot – odhadovaný průtok (l/s) vody na místě;
- q0s,1 – maximální (za sekundu) spotřeba sanitárního zařízení s nejvyšším odtokem (v obytných budovách se jedná o salvu z toalety, u které se předpokládá q0s,1 1.6 l/s).
U vodorovného potrubí je výpočetní vzorec pro odpadní vody složitější:
qsg.tr u3.6d Qv / 0 + Ks * qXNUMX
- Qv – vypouštění vypouštěné vody pro daný úsek, vypočtené podle vzorce, m3 / h;
- q0 – spotřeba ze zařízení s největší kapacitou (pro obytné budovy se jedná o odtok vany obsahující 150-170 l, q0 u1,1d XNUMX l / s), l / s;
- Ks je průměrný koeficient.
Jak ale odborníci zjistili, pro bezproblémový odvod vany, dřezu, umyvadla a dalších odpadních vod stačí trubky o průměru 50 mm. Pro vedení toaletních odpadů stačí průměr potrubí sto milimetrů (tento průměr je dostatečný pro stoupačky a jejich ventilaci).
Výpočet domovních odpadních vod z vnější kanalizační sítě
Vně fasády objektu přechází vnitřní kanalizační síť do vnější, kterou představuje potrubí, septik a potrubí, šachty a další prvky.
Objemy domovního odpadu se berou v úvahu pouze při výpočtu odpadních potrubí a při výběru septiku. Pro gravitační kanalizační sítě lze dle norem použít potrubí o průměru minimálně 150 mm.
Výpočet septiku
Denní vypouštění vody na 1 obyvatele je dle norem 0,2 m3. Pro 5člennou rodinu bude odhadovaný výtlak za den 1 m3. Aby voda stihla projít minimálním čištěním, musí být v septiku alespoň 3 dny. Měli byste také zvážit množství usazeného pevného sedimentu, který se hromadí v septiku. K tomu je zaveden korekční faktor – 1,2 (20% kapacity). Objem septiku tedy již bude:
3 * 1,0 * 1,2 = 3,6 m3
Tato rodina bude potřebovat septik tohoto objemu. Ale obvykle se používá méně vody, s výjimkou pobytu hostů.
Stanovení průtoků dešťové kanalizace
Aby se předešlo nepříjemným následkům zaplavení místa dešťovou vodou, je nutné položit dešťovou vpusť s dostatečnou průchodností. K tomu je třeba vypočítat objem odtoku dešťové vody.
Zjištění průměrného ročního odtoku
Objem průměrných ročních srážek se vypočítá jako součet objemů dešťů, zavlažování a mytí (relevantní pro město) a tající vody:
W = WD + WT + WM
Pro každou plochu jímání dešťové vody je objem vypočítán s přihlédnutím k typu povrchu jednotlivých ploch (střecha, asfalt, trávník…), pro které jsou uplatněny součinitele odtoku zohledňující vlastnosti jímače, např. absorpci vody trávníkem (viz tabulka 1).
Při výpočtu roztavené vody se bere v úvahu, že povrchy jsou schopny částečně absorbovat roztavenou vodu během tání, pro kterou je zaveden součinitel odtoku ΨT, vzato rovna 0.5-0.7. Lze také aplikovat KU – koeficient zohledňující odklízení odvezeného sněhu z území.
Pro každou lokalitu je odběr vody vypočítán samostatně, objemy odběru jsou shrnuty. Navíc je zohledněna poloha lokality, jelikož množství srážek je pro různé regiony různé, což se zohledňuje při výpočtu násobením výškou srážkové vrstvy HD resp. NT (v mm). Údaje jsou převzaty z SP 131.13330
Vzorec pro výpočet objemu dešťové vody:
WD = 10 HD * F * ΨD
Objem ročního sběru vody z taveniny se vypočítá podle vzorce:
WТ = 10 NT * ΨТ * KU * F
Údaj pro průměrný roční odběr je užitečný pro stanovení požadované kapacity sběrného jezírka (které lze využít jako požární jezírko nebo pro zavlažování).
Výpočet srážek pro úsek bouřkového systému
Tok vody se skládá ze srážek shromážděných ze střechy budovy a území lokality prostřednictvím:
- kanalizace,
- lineární drenáže,
- přívody dešťové vody.
Uvedené lokality (odkazy na sběr vody) mají své vlastní charakteristiky, takže každá z nich sbírá vodu ze svého území svým vlastním způsobem. To se projevuje zavedením koeficientů, které zohledňují existenci různých terénních podmínek, například větší či menší absorpci padající vlhkosti povrchem. Vodu z několika míst lze shromažďovat v samostatné nedaleké studni. Z jednotlivých vrtů teče voda do jediného odběrného místa – do sběrné nebo hlavní zásobní studny.
Pro každé místo se množství srážek vypočítá pomocí vzorce:
Q = q20 ∙ F ∙ φ
- q20 – koeficient zohledňující průměrnou intenzitu srážek spadajících v konkrétním regionu, vypočtený podle dlouhodobých pozorování (převzatých ze společného podniku nebo od meteorologů),
- F rovná se ploše místa, pro které se počítá objem dešťové vody (pro střechu se povodí uvažuje s 30% přírůstkem k celkové ploše stěn.);
- φ – koeficient v závislosti na převládajícím typu pokrytí povrchu na místě (hodnoty jsou uvedeny v tabulce 2).
Hydraulický výpočet dešťové vody se provádí i pro případ tlakového režimu. K tomu použijeme koeficient b, která zohledňuje plnost vodního toku a závisí na době trvání deště (viz tabulka 3). Hodnota n závisí na geografické poloze objektu.
Qn uXNUMXd Q * b
Výpočet odtoku dešťové vody metodou omezení intenzit
Pro stanovení průtoku vypouštěných vodních hmot v dešťových kanalizačních kolektorech se výpočet odtoku provádí se zohledněním vztahu mezi dobou trvání deště a předpokládanou intenzitou srážek.
Podstata metody je následující – průtok bouřkových mas v kolektoru dosáhne své maximální hodnoty v případě, kdy doba trvání vypočtených srážek je rovna době průtoku sedimentární vody do vybraného úseku kolektoru. pro výpočet. Pro každou ze sekcí kolektoru se nejprve určí doba trvání průtoku vody. Podle této doby trvání se vypočítá konkrétní intenzita deště. Protože u této výpočtové metody nejsou známy průměry potrubí (a také neznámé rychlosti proudění vody v úseku), má výpočet iterativní charakter.
Tento výpočet se provádí podle vzorce, který zohledňuje povrchové charakteristiky odtokového povodí, výsledky zpracování srážkoměrných záznamů za mnoho let, dobu stékání dešťové vody do vypočtené oblasti, odhadovanou odtokovou plochu a klimatické podmínky. podmínky oblasti:
Pro maximální zatíženou část kolektoru je proveden hydraulický výpočet. Tlakový režim se zohledňuje násobením Qcalc koeficientem ß.
Qcalc = ß * Q
Tento výpočet, stejně jako návrh drenážních systémů, je správněji svěřen odborníkům. Potom je zaručeno, že kanalizační systém bude vypočítán a navržen tak, aby byl optimální a spolehlivý v provozu.
Závěr
Objem vypouštěné vody je potřebný nejen pro výběr prvků kanalizačních systémů, ale také pro nastavení mnoha dalších parametrů. Správný výpočet kanalizací vám umožní navrhnout a postavit dokonale fungující kanalizaci.
Typ úpravny povrchového odtoku je třeba brát v souladu s [3, odst. 3.21 písm. 3.26 – 8] a doporučení [18], zohledňující kvalitu odpadních vod a efekt jejich čištění dle tab. 19 a 300. Je třeba si uvědomit, že nejjednodušším a nejlevnějším zařízením pro úpravu povrchového odtoku jsou odkaliště. S povodím do 8 ha jsou uspořádány podzemní čistírny uzavřeného typu (lapače oleje) [1, adj. 7, Obr. 100]. Počet sekcí odkališť nebo lapačů ropných látek musí být alespoň dvě a obě sekce jsou funkční. S povodím do 6.4 ha je povoleno uspořádat jednodílné odkaliště. Každá část dosazovacího jezírka je vybavena odpadním roštem, má oddělení pro zachycení ropných produktů a sběrný vrt na olej (obr. XNUMX).
Rýže. 6.4. Schéma dvoudílného odkaliště:
1 – sběrač dešťové kanalizace; 2 – distribuční komora;
3 – přívodní potrubí; 4 – přihrádka pro uchování ropy a ropných produktů;
5 – sekce usazovací nádrže; 6 – mřížka na sběr odpadu; 7 – poloponorné panely;
8 – přijímač ropných produktů; 9 – nádoba na usazování ropných produktů;
10 – studna pro příjem vody; 11 – vypouštěcí komora upravené vody;
12 – příjezdová cesta; 13 – dělící hráz
V budovách uzavřeného typu je k dispozici oddělení pro filtry dodatečné úpravy (obr. 6.5).
Množství znečištění v povrchovém odtoku pro výpočet čistíren se doporučuje převzít z tabulky. 27 a 28 [8, s. 9] nebo [4, tab. 7.21, 7.22].
Koncentrace hlavních znečišťujících látek v povrchovém odtoku
Charakteristika zóny v povodí
Koncentrace nerozpuštěných látek/ropných produktů, mg/l, v odpadních vodách
Obytné čtvrti a sousedství
Území průmyslových podniků a zařízení se zvýšeným znečištěním, umístěná v sídlech
Náměstí a ulice, ze kterých se provádí úklid stroji s pneumatickým svozem odpadků do karoserie
Dálnice s hustým provozem kamionů
Rýže. 6.5. Schéma dvousekční uzavřené čistírny:
1 – distribuční komora; 2 – přívodní potrubí;
3 – spínací komora; 4 – distribuční tác;
5 – mřížka na sběr odpadu; 6 – řez usazovací nádrží; 7 – přijímač ropy a ropných produktů; 8 – nádoba na usazování ropy a ropných produktů; 9 studna pro příjem vody; 10 – filtr následné úpravy;
11 – štola pro sběr vyčištěné vody; 12 – sběrač dešťové kanalizace
Množství znečištění v povrchovém odtoku pro výpočet čistírenských zařízení
Charakteristika zóny v povodí
Koncentrace látek rozpustných v etheru (mg/l)/plovoucí suť, m na 1000 ha v odpadních vodách
Obytné čtvrti a sousedství
Území průmyslových podniků a zařízení se zvýšeným znečištěním, umístěná v sídlech
Náměstí a ulice, ze kterých se provádí úklid stroji s pneumatickým svozem odpadků do karoserie
Dálnice se silnou nákladní dopravou
Poznámky: 1. Pro stanovení množství ropných produktů vstupujících do čistírny se doporučuje zadat k údajům o obsahu látek rozpustných v etheru koeficient K = 0,4.
2. Obsah kontaminantů ve vodě protékající dešťovými kanalizačními kolektory v suchých obdobích bez promývací vody by měl být stanoven na základě rozborů vzorků této vody.
3. Stupeň čištění vody v čistírnách by měl být určen výpočtem a neměl by být nižší než hodnoty uvedené v tabulce. 29, 30.
Stupeň čištění vody na čistírnách je stanoven výpočtem, ale neměl by být nižší než 80 % pro nerozpuštěné látky a ropné produkty, pro BSK – minimálně 50 % množství příchozího znečištění (tabulka 29) s dobou usazování t minimálně 1 hodinu pro zařízení uzavřeného typu (tabulka 30) a 2 hodiny pro odkaliště.
Stupeň čištění vody v usazovacích rybnících pro různé doby usazování vody
Stupeň čištění vody v odkalištích, % množství příchozího znečištění, s předpokládanou dobou usazování vody, h
Obsah ropných produktů, mg/l:
Stupeň čištění vody v uzavřených konstrukcích s odhadovanou dobou usazování vody 60 minut
Stupeň čištění vody v uzavřených zařízeních, % množství přicházejícího znečištění, s odhadovanou dobou usazování vody 60 minut
Obsah ropných produktů, mg/l:
Průtok dešťové vody Q, l/s, směřující do čistírny, by měl být určen vzorcem
kde – koeficient zohledňující nerovnoměrnost srážek na ploše 0,99-0,96 pro plochu 50-300 ha, 0,94-0,73 pro plochu 300-10000 ha [8, s. 13], [3, položka 2.14];
F – spádová oblast, ha.
Pro výpočet čistírenských zařízení je třeba vzít normu intenzity odtoku dešťové vody na 1 hektar qc =4,5 l/s při projektované době tr = 20 min. V takové míře období překročení vypočtené intenzity srážek bude mít hodnotu P = 0,05-0,1 roku v závislosti na klimatických charakteristikách zeměpisné oblasti. Na tr hodnota > 20 min qc je určeno vzorcem
kde n – parametr přijat podle [8, app. 4] nebo [4, s. 56], nebo z výpočtových dat dešťových sítí;
tr – předpokládaná doba trvání deště min je převzata z výpočtových údajů dešťové sítě jako součet doby trvání odtoku dešťového odtoku v jednotlivých úsecích od začátku kolektoru do čistírny (sloupec 8, tabulka 5 ).
Průtok taveniny a dešťové vody se v hydraulickém výpočtu dešťové sítě nebere v úvahu, protože jsou mnohem menší než průtok dešťové vody; je povoleno tyto náklady nezohledňovat při výpočtu léčebných zařízení, protože se časově neshodují. Zohledňují se pouze při výpočtu kapacity sedimentační části sedimentačních nádrží.
Rozměry průtočné části odkaliště jsou určeny vzorci [8]
kde Qp – předpokládaný průtok dešťové vody, m 3 / s;
V – rychlost proudění vody v průtočné části se nepovažuje za vyšší než 0,01 m/s;
tzpomalit– doba usazování vody, která se rovná 1 hodině u uzavřených staveb a 2 hodinám u usazovacích rybníků;
– volný úsek průtočné části, m 2;
PROTI, hпр ,l– šířka, hloubka a délka vstupu, v tomto pořadí, m;
L – celková délka dráhy toku, m;
К – součinitel zohledňující prodloužení konstrukce, braný rovný Кu1,1d 1,2–XNUMX.
Šířka průtokové cesty je u uzavřených objektů ne větší než 4 m au odsazovacích nádrží maximálně 40 metrů. Hloubka průtočné části konstrukcí se předpokládá 1-2 metry.
Přijaté rozměry průtokové cesty by měly být kontrolovány výpočtem nánosu pevného suspendovaného čištění podle vzorců
kde a U т ženatý jsou průměrná skutečná a teoretická rychlost usazování částic mm/s;
ρ je vertikální složka rychlosti usazování, mm/s;
U je hydraulická jemnost usazených částic, mm/s. V usazovacích zařízeních dochází k vysrážení minerálních částic o průměru 0,05 mm s hydraulickou velikostí U = 1,73 mm/s.
Celková délka průtokové a tlumicí části nebo délka komory pro zachycení ropných produktů se musí zkontrolovat výpočtem stoupání částic oleje podle vzorce
kde Umin – rychlost stoupání částic ropných produktů uvažovaná pro velikost částic 80-120 mikronů, která se rovná 0,6 mm/s [8, s. 20];
α – koeficient se rovná v závislosti na poměru v/umin [8, str. 20]: v/umin 20 15 10
Šířka oddělení v usazovacích nádržích pro zadržování ropných produktů se doporučuje minimálně 6 m.
Hloubka sedimentární části čistírny hoc je dovoleno zabírat 30-50 % hloubky dráhy toku.
Překročení stavební výšky konstrukce nad návrhovou hladinu vody hб pro usazovací rybníky je povoleno odebírat 0,5 m; pro budovy uzavřeného typu – 1 m.
Celková hloubka úpraven je definována jako součet hloubek průtokové cesty hnp, sedimentární hoc a překročení stavební výšky konstrukce hб [8, str. 21].
