Случаи установки перепадных колодцев
Сопряжение труб, уложенных на разной глубине, осуществляется с помощью перепадных колодцев, которые могут быть установлены на любой системе водоотведения. Необходимость их применения возникает в следующих случаях (см. рис.):
· при присоединении боковых веток к коллекторам или внутриквартальных сетей к уличным трубопроводам (вариант А на рис.),
· при пересечении трубопроводов с инженерными сооружениями и естественными препятствиями (вариант Б на рис.),
· при устройстве затопленных выпусков воды в водоемы (вариант В на рис.),
· при больших уклонах земли для исключения превышения максимально допустимой скорости движения (вариант Г на рис.).
На рисунке пунктиром показаны другие технические решения, однако устройство перепадных колодцев позволяет значительно сократить объем земляных работ и стоимость строительства сети. Поэтому эти колодцы более предпочтительны с экономической точки зрения.
Типы перепадных колодцев
По конструкции водоотводящие перепады можно разделить на следующие основные типы (см. рис.):
1. Перепады с водосливом практического профиля и водобойным колодцем в нижнем бьефе (рис., а).
2. Трубчатые перепады, которые бывают различной конструкции, но с обязательной вертикальной трубой (рис., б).
3. Перепады с отбойно-водосливной стенкой (рис., в).
4. Шахтные многоступенчатые перепады различных конструкций. Гашение падающей энергии происходит на каждой ступени (рис., г).
|
|
5. Быстротоки – короткие каналы с большим уклоном (рис., д).
Согласно СНиП 2.04.03-85, перепады высотой до 3 м на трубопроводах диаметром 600 мм и более принимают в виде водосливов практического профиля, а высотой до 6 м при диаметрах до 500 мм – принимают трубчатые перепады.
Основы расчета трубчатых перепадов
Размеры основных конструктивных элементов трубчатых перепадов, а именно – стояков и водобойных колодцев, определяются при их гидравлическом расчете (см. ниже рис.). Исходными данными к расчету являются расход стоков, отметки подводящей и отводящей труб, их наполнения и скорости течения.
В зависимости от величины расхода различают три основных типа движения жидкости в стояках перепадов: безнапорный (расчетный) – степень заполнения сечения стояка K < 1; напорный – полное заполнение стояка жидкостью по всей высоте (K = 1); переходный – K ≤ 1, причем K = 1 только в верхней части стояка.
При расчете сначала определяется диаметр стояка D. Для этого задаются отношением Rвх/D (здесь Rвх – радиус входной воронки) и рассчитывают параметр A по формуле:
.
Затем рассчитывают непосредственно диаметр стояка:
D = (AQ)0,4,
где Q – расчетный расход в подводящем трубопроводе.
|
|
После этого рассчитывается средняя скорость на выходе из стояка vср:
,
где T0 – высота перепада с учетом глубины потока и скоростного напора,
φ – коэффициент скорости, который зависит от сопротивления:
,
здесь Σζ – суммарный коэффициент сопротивления (местного и по высоте стояка).
При плавном закруглении на входе Σζ примерно равен:
Σζ = λp/4R,
где λ – коэффициент сопротивления трению по длине стояка, который можно определить, например, исходя из формулы Павловского:
,
здесь n – коэффициент шероховатости, ,
p – высота трубчатого перепада,
R – средний по высоте гидравлический радиус:
.
Так как λ в конечном счете тоже зависит от средней скорости vср, то коэффициент скорости φ рассчитывают методом последовательного приближения.
Для чугунных стояков диаметр принимается 200…1000 мм, для железобетонных – 1500…2000 мм.
Дальнейший расчет заключается в определении геометрических размеров водобойного колодца в основании перепада, который предназначен для гашения энергии падающей воды.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 562; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!