1.
Cele stawiane kanalizacji na terenach zurbanizowanych:
-utrzymanie warunków higienicznych (ścieki sanitarne zawierają fekalia,
ś
cieki przemysłowe – niekorzystny wpływ na środowisko),
-zapobieganie szkodom związanym z wylaniem,
-zapobieganie szkodom związanym z podmakaniem terenów i obiektów,
-utrzymanie powierzchni komunikacyjnych w stanie używalności.
2.
Klasyfikacje konwencjonalnych i niekonwencjonalnych systemów
usuwania ścieków:
KONWENCJONALNE –o grawitacyjnym przepływie ścieków; należy do
najdroższych elementów infrastruktury podziemnego uzbrojenia terenów
zurbanizowanych; pośrednie pompownie ścieków – zmniejszenie kosztów
budowy kanalizacji
NIEKONWENCJONALNE- o przepływie wymuszonym podciśnieniowym
lub nadciśnieniowym; usuwanie ścieków okresowo; przewody kanalizacyjne
na niewielkiej głębokości;
Zastosowanie kanalizacji niekonwencjonalnej uzasadnione jest zwłaszcza,
gdy:
o spadek terenu jest bliski zeru,
o występuje wysoki poziom wód podziemnych,
o są trudne warunki fundamentowe (np. podłoże skaliste),
o zabudowa ma charakter pasmowy, o małej gęstości zaludnienia,
o odpływ ścieków jest sezonowy (kempingi)
Podział systemów kanalizacyjnych ze względu na przepływ ścieków:
Szczegółowy podział systemów kanalizacyjnych ze względu na warunki
działania:
Podział kanalizacji:
a). Strumienia odprowadzanych ścieków:
- pełna - wszystkie rodzaje ścieków,
- częściowa - np. tylko ścieki bytowo-gospodarcze,
- mieszana - fragmentami pełna/częściowa.
b). Zasięgu terytorialnego:
•
lokalna - osiedlowa, zakładowa, wspólnotowa,
•
miejska - całe miasto,
•
grupowa - kilka miast, wsi.
c). Konstrukcji kanałów:
•
kryta - podziemna,
•
otwarta - powierzchniowa (rowy, koryta),
•
mieszana.
d). Sposobu przepływu ścieków:
•
grawitacyjna,
•
ciśnieniowa (pneumatyczna lub hydrauliczna),
•
podciśnieniowa (próżniowa),
•
mieszana.
e). Rodzaju odprowadzanych ścieków:
•
bytowo-gospodarcza (ściekowa, w żargonie „sanitarna”),
•
przemysłowa,
•
deszczowa,
•
ogólnospławna (wszystkie rodzaje ścieków).
f). Funkcjonowania systemu:
•
ogólnospławna (jednoprzewodowa),
•
rozdzielcza (dwu lub więcej przewodowa),
•
półrozdzielcza (dwu lub więcej przewodowa),
•
bezodpływowa (szamba i wozy asenizacyjne),
•
odciążona (szamba i sieć zbiorcza),
•
mieszana (fragmentami różna sieć).
3.
Wady,
zalety
i
ograniczenia
kanalizacji
konwencjonalnej
(grawitacyjnej)
a)
Wady
- duże koszty budowy kanałów oraz pośrednich pompowni ścieków
b)
Zalety:
– działa pod wpływem siły ciążenia
- prosta i tania eksploatacja
- dobrze się sprawdza w warunkach zwartej zabudowy miejskiej
c)
Ograniczenia
- Niekorzystnie na kanalizację wpływa wysoki poziom wód
gruntowych, który powoduje infiltrację wód do kanałów powodując
przeciążenie hydrauliczne jak również utrudnienia eksploatacyjne.
W miejscu gdzie woda eksfiltruje występuje miejscowe skażenie
gleby oraz wód powierzchniowych i podziemnych, co z kolei
negatywnie wpływa na stan środowiska.
- Przy układaniu kanałów z odpowiednim spadkiem oraz przy
dużych odległościach transportu, gdy zagłębienie wzrasta do 6 m ,
trzeba zastosować pompownię, która podniesie ścieki na głębokość
poniżej przemarzania gruntu, co pozwoli na dalszy transport
grawitacyjny.
4.
Wady, zalety i ograniczenia kanalizacji niekonwencjonalnej (pod- i
nadciśnieniowej):
NADCIŚNIENIOWA = TŁOCZNA
PODCIŚNIENIOWA =PRÓŻNIOWA
a)
Wady
- większą zawodność działania, ze względu na możliwość awarii elementów
mechanicznych i elektrycznych, w tym automatyki, mogących prowadzić do
skażenia środowiska;
- konieczność ciągłego i niezawodnego dostarczania zmiennego w czasie
strumienia energii elektrycznej;
- konieczność dokonywania regularnych przeglądów i konserwacji urządzeń
przez wykwalifikowanych pracowników (generalnie znacznie droższa w
eksploatacji).
b)
Zalety
- większa szczelność przewodów kanalizacyjnych-> wykluczona jest zarówno
eksfiltracja ścieków do gruntu jak i infiltracja wód podziemnych do kanałów, co
prowadzi do zmniejszenia wymiarów i kosztów oczyszczalni ścieków;
- możliwe jest płytkie układanie przewodów ściekowych -> skrócenia czasu i
kosztów realizacji inwestycji
- mniejsze średnice kanałów bo większe prędkości przepływu (pełnym przekrojem),
co przyczynia się do zmniejszenia kosztów budowy sieci;
- łatwe jest rozwiązywanie kolizji z innymi instalacjami uzbrojenia podziemnego
terenu (analogicznie jak w przypadku sieci wodociągowej);
- strumień ścieków w stosunku do kanalizacji konwencjonalnej (grawitacyjnej)
zmniejsza się nawet o 50%, wskutek m.in. braku infiltracji wód podziemnych oraz
wód deszczowych z tzw. dzikich (lub błędnych) podłączeń, czy też dopływających
przez otwory wentylacyjne we włazach studzienek !.
c)
ograniczenia
- wysokość ciśnienia w sieci – w praktyce do 0,4 MPa w przypadku systemu
tłocznego, co ogranicza jego zastosowanie do dzielnic mieszkaniowych czy
zakładów,
- wysokość podciśnienia w sieci – w praktyce do 0,06 MPa w przypadku systemu
próżniowego, co ogranicza jego zasięg działania do ok. 2 km wokół centralnej
stacji próżniowej (CSP) i liczbę mieszkańców objętych systemem do ok. 1500
Mk.
5. Działanie i schematy funkcjonalne kanalizacji ogólnospławnej z obiektami:
Podczas tzw. suchej pogody kanałami ogólnospławnymi płyną ścieki bytowo-
gospodarcze i przemysłowe oraz wody przypadkowe, w tym infiltracyjne.
Podczas pogody deszczowej - dodatkowo ścieki deszczowe.
Istota kanalizacji ogólnospławnej to:
•
jednoprzewodowy transport wszystkich rodzajów ścieków do oczyszczalni,
•
konieczność odciążania oczyszczalni ścieków przez przelewy burzowe czy
zbiorniki retencyjne w okresie trwania opadów (strumień ścieków jest wówczas
nawet kilkadziesiąt razy większy niż w okresie suchej pogody).
Do odciążania hydraulicznego kanalizacji stosuje się:
- przelewy burzowe
Przelewy burzowe na kanalizacji ogólnospławnej budowane są głównie w celu:
•
zabezpieczenia oczyszczalni ścieków przed przeciążeniem hydraulicznym i
spadkiem sprawności jej działania, zwłaszcza części biologicznej i chemicznej,
podczas pogody deszczowej,
•
zmniejszenia wymiarów kolektora - za przelewem. Zadaniem hydraulicznym
przelewu burzowego jest podział strumienia dopływu Qd ścieków do obiektu na
dwa strumienie:
•
Qo - odpływu na oczyszczalnię ścieków (Qo = Qd – Qb), i
•
Qb - odpływu kanałem burzowym do odbiornika (Qb = Qd – Qo), w ściśle
określonych proporcjach.
Najczęściej stosowane są dwa rodzaje przelewów burzowych:
•
z jednostronną boczną krawędzią przelewową,
•
z dwustronnymi bocznymi krawędziami przelewowymi.
- zbiorniki retencyjne (otwarte i podziemne)
Zbiorniki retencyjne pełnią podobną funkcję hydrauliczną jak przelewy
burzowe.
Głównym
parametrem
eksploatacyjnym
każdego
zbiornika
retencyjnego jest współczynnik redukcji strumieni ścieków
β
= Qo/Qd gdzie:
Qo - strumień objętości (natężenie przepływu) ścieków odpływających ze
zbiornika,
Qd - strumień objętości ścieków dopływających do zbiornika.
Podczas pogody bezdeszczowej ścieki bytowo-gospodarcze nie wpływają do
otwartej komory retencyjnej zbiornika, przedstawionego na rysunku a
przepływają kanałami pod dnem zbiornika.
6.
Działanie i schematy funkcjonalne kanalizacji rozdzielczej:
System kanalizacji rozdzielczej, ze swej istoty, jest dwu- lub więcej przewodowy.
W miastach na ogół dwuprzewodowy, złożony z:
•
kanałów ściekowych („sanitarnych”) - odprowadzających ścieki bytowo-
gospodarcze i przemysłowe do miejskiej oczyszczalni,
•
kanałów deszczowych - ze zrzutem ścieków do odbiornika (po
podczyszczeniu).
W zakładach przemysłowych system ten jest na ogół trójprzewodowy,
występują:
•
kanały ściekowe - na ścieki bytowe pracowników,
•
kanały deszczowe,
•
kanały ścieków przemysłowych - zrzut po podczyszczeniu na terenie zakładu
do kanalizacji miejskiej (ściekowej).
W przypadku, gdy odbiornik charakteryzuje się małym - średnim niskim
przepływem (SNQ) bądź jest szczególnie chroniony, nie należy w trakcie trwania
opadu zrzucać dużych objętości ścieków deszczowych. Należy wówczas
budować
zbiorniki
retencyjne,
o
sterowanym,
np.
regulatorami
hydrodynamicznymi, odpływie ścieków.
Na wylotach kanałów deszczowych do odbiorników, a najlepiej w miejscu
powstawania zanieczyszczeń, wymagane jest obecnie [195, 196] stosowanie
podczyszczalni
mechanicznych
ścieków
opadowych
-
separatorów
sedymentacyjno-flotacyjnych
7.
Działanie i schematy funkcjonalne kanalizacji półrozdzielczej z
obiektami
System kanalizacji półrozdzielczej, stosowany zwłaszcza przy modernizacjach
istniejących systemów rozdzielczych czy przebudowywanych ogólnospławnych,
jest najczęściej dwuprzewodowy. Zawiera kanały deszczowe i kanały ściekowe
(bytowo-gospodarcze i przemysłowe), połączone separatorami, tj. urządzeniami
na kanałach deszczowych do kierowania tzw. pierwszej fali odpływu -
zawierającej zanieczyszczenia spłukiwane ze zlewni oraz osady wypłukiwane z
kanałów deszczowych (po okresie suchej pogody) do kanałów ściekowych i do
oczyszczalni ścieków. Następna (II.) fala deszczu, przy wzroście strumienia Q -
jako mniej zanieczyszczona odpływa już kanałami deszczowymi do odbiornika.
Kanalizacja półrozdzielcza zapewnia dobrą ochronę odbiornika ścieków –
środowiska, bowiem najbardziej zanieczyszczone ścieki opadowe (zwłaszcza I.
fali) kierowane są poprzez separatory na oczyszczalnię miejską, pracującą pod
stałym nadzorem.
8.
Czynniki wpływające na wybór systemu kanalizacyjnego – etapowanie
budowy
Na wybór systemu kanalizacyjnego wpływ mają następujące czynniki:
•
Istniejąca sieć hydrograficzna (rzeki, potoki, kanały otwarte): rozwinięta -
sprzyja wyborowi kanalizacji rozdzielczej.
•
Wielkość odbiorników ścieków i ich zdolność do samooczyszczania się: duże
rzeki sprzyjają kanalizacji ogólnospławnej.
•
Ilość i rodzaj ścieków – zwłaszcza przemysłowych (podczyszczonych na terenie
zakładu) – czy mogą być odprowadzane przez przelewy?: najczęściej nie –
sprzyja kanalizacji rozdzielczej.
•
Gęstość zabudowy terenu: zwarta zabudowa sprzyja kanalizacji
ogólnospływowej.
•
Możliwości finansowe: w przypadku konieczności etapowania inwestycji –
sprzyja kanalizacji rozdzielczej.
ETAPOWANIE
System rozdzielczy – częściowy; Najpierw, w I. etapie budowa kanalizacji
ściekowej. Sprzyjają temu następujące czynniki:
•
Dostarczanie wody z sieci
wodociągowej, co przyczynia się do większego jej zużycia przez odbiorców i
konieczność
odprowadzania
większego
strumienia
ścieków
bytowogospodarczych, w porównaniu do braku wodociągu;
•
Niski poziom wód
podziemnych, grunt przepuszczalny i duże spadki powierzchni terenu w
kierunku odbiorników;
•
Luźna zabudowa, małe uszczelnienie powierzchni
terenu i duża infiltracja opadów do wód podziemnych;
System rozdzielczy – częściowy; Najpierw, w I. etapie budowa kanalizacji
deszczowej. Sprzyjają temu:
•
Mniejsze wskaźniki odpływu ścieków bytowo-
gospodarczych (np. brak wodociągu) i możliwość ich gromadzenia w zbiornikach
bezodpływowych (bądź z drenażem rozsączającym) oraz wywożenia wozami
asenizacyjnymi do oczyszczalni;
•
Wysoki poziom wód podziemnych, grunt
słabo przepuszczalny i małe spadki powierzchni terenów;
•
Brak naturalnych
odbiorników wód deszczowych. Etapowanie budowy kanalizacji stosuje się
obecnie rzadko, głównie na terenach pozamiejskich (wiejskich). Etap II.
realizowany jest najczęściej po okresie 10 do 20 lat
9.
Globalne układy geometryczne sieci kanalizacyjnych:
I.
Układ poprzeczny kolektorów kanalizacyjnych,
II.
Układ poprzeczny kolektorów kanalizacyjnych z kolektorem zbiorczym,
III.
Układ równoległy kolektorów kanalizacyjnych,
IV.
Układ równoległy kolektorów kanalizacyjnych z kanałami odciążającymi.
10.
Lokalne układy geometryczne sieci kanalizacyjnych
V.
Układ promienisty
VI.
Układ pierścieniowy
VII.
Układy strefowe
11.
Zasady bilansowania strumieni ścieków bytowo-gospodarczych i
przemysłowych
12.
Zasady ustalania strumieni wód przypadkowych, w tym wód
infiltracyjnych
13.
Zalecenia do doboru kanałów ściekowych (konwencjonalnych i
niekonwencjonalnych)
Poprawne są zasady niemieckie
miarodajny strumień objętości ścieków wyznacza się dla 4 składowych dopływu:
Qśc = Qbg + Qp + Qinf + Qdwd ,
a kanały ściekowe dobiera się na wypełnienie h/D od 50 do 70%,– w zależności
od ważności kanału ściekowego w systemie.
Powstająca w ten sposób „nadwyżka” przepustowości kanału nie może być w
żadnym wypadku traktowana w kategorii „rozrzutności”, lecz jako
zabezpieczenie pewności działania systemu (ochrony przed wylaniem), a także
jako rezerwa rozwojowa do ewentualnego wykorzystania w przyszłości.
14.
Parametry charakteryzujące opady deszczowe w czasie i przestrzeni
•
intensywność deszczu I = Δh/Δt (zmiany wysokości opadu Δh w czasie
Δt),
Deszcze wyjątkowo intensywne (tzw. ulewne czy nawalne) zdarzają się rzadko (raz
na kilka czy raz na kilkanaście lat), trwają krótko i mają mały zasięg terytorialny.
Deszcze intensywne to takie, które mają maksymalne opady, o czasie trwania do
kilku godzin.
Częściej używane: jednostkowe natężenie deszczu q, w dm3 /s ha,
q = 166,67∙I
•
czas trwania deszczu t,
•
zasięg terytorialny F (w km2 ) opisuje w przybliżeniu
formuła Rosłońskiego, dla
I < 5 mm/min: F = 5(5 – I) ^3
15.
Pomiary opadów deszczowych (deszczomierze)
Deszczomierze umieszczane są w okolicy pozbawionej wysokich obiektów
a)
Deszczomierz
Hellmanna
–
do
rejestracji
wysokości
opadów
atmosferycznych, Odczyty odbywają się raz na dobę, wysokość opadu: h =
V/F (1,0 mm wysokości opadu oznacza 1,0 dm3 /m2 ). nie pozwala na
śledzenie zmian intensywności opadów w czasie czy też rejestrację czasu
trwania poszczególnych faz opadów.
b)
Pluwiograf pływakowy - śledzenie zmian intensywności opadów w czasie
oraz rejestracja czasu trwania poszczególnych faz opadów. graficzny zapis
zdarzeń na pluwiogramach papierowych
c)
Pluwiometry wagowe – bezobsługowy
d)
Pluwiointensometr wagowy
-
pozwalają
na rejestrację opadów
atmosferycznych (śniegu i deszczu - opad łączny) z dokładnością do 0,01
mm wysokości opadu (h).
e)
Pluwiogram w zapisie cyfrowym
f)
Pluwiometr korytkowy - Wyposażone są w dwa, na przemian napełniane i
opróżniane zbiorniczki, o małej pojemności (2 cm3 ). Impulsy zadziałania
rejestrowane są z dokładnością sekundową i wysyłane drogą radiową do
centrali w zapisie cyfrowym - w formie zestawień tabelarycznych, wykresów
słupkowych (hietogramów) czy pluwiogramów. Jeden impuls odpowiada
opadowi o wysokości h = 0,1 mm (tj. 0,1 dm3 /m2 ).
16.
Prawdopodobieństwo (p) i częstość ( C) występowania opadów (z
przewyższeniem)
częstość występowania - zależność pomiędzy natężeniem jednostkowym a
czasem trwania deszczu o określonym prawdopodobieństwie pojawienia się
p =
gdzie: p – prawdopodobieństwo występowania deszczu wyrażane w % (bądź w
ułamku, wówczas p = 1/C) określa ile razy w przeciągu 100-lecia zostanie
osiągnięte lub przekroczone dane natężenia deszczu q (w dm3 /s ha), C –
częstość pojawiania się deszczu wyrażana w latach oznacza, że w danym C
letnim cyklu zdarzy się przynajmniej raz deszcz o natężeniu równym lub
większym od q,
Do projektowania odwodnień terenów brane są pod uwagę intensywne opady o
częstości występowania C
∈
[1; 10] lat oraz o C
∈
[10; 50] lat - do weryfikacji
częstości wylewów.
17.
Modele fizykalne i probabilistyczne opadów maksymalnych do
wymiarowania kanalizacji
a)
Model
Reinholda-
zasady
projektowania
kanalizacji
obiektów
komunikacyjnych typu: autostrady, mosty i wiadukty, przejścia i przejazdy
pod ulicami czy lotniska; model ten zaniża wyniki natężeń współczesnych
deszczy o rząd 15%.
b)
Model Błaszczyka - najczęściej stosowany w Polsce
q =
,
∙ √
∙
/
q - jednostkowe (średnie w czasie t) natężenie deszczu, dm3 /s ha, t - czas
trwania deszczu, min, H - wysokość opadu normalnego (średniego rocznego z
wielolecia min 30 lat), mm, C - częstość (powtarzalność) występowania deszczu
o natężeniu q z przewyższeniem, lata.
Po przyjęciu średniej: H = 600 mm, wzór Błaszczyka upraszczał się do postaci:
q =
∙ √
/
wzór Błaszczyka, oparty na deszczach zarejestrowanych 100 lat temu, zaniża
wyniki natężeń współczesnych deszczy o rząd 40%,
c)
model Bogdanowicz i Stachy - nie obejmuje obszarów górskich i
podgórskich; obarczony jest błędem odnośnie wysokości opadów dla
częstości deszczy pojawiających się raz na rok (C = 1 rok).
d)
Model fizykalny Lambora
e)
Model Licznara i Łomotowskiego
18.
Metody czasu przepływu do bilansowania ścieków deszczowych (MGN i
MWO)
a)
MGN- metoda granicznych natężeń - miarodajny strumień objętości
ścieków deszczowych (Qm) w rozpatrywanym przekroju kanału występuje z
pewnym opóźnieniem w stosunku do momentu rozpoczęcia opadu (co jest
prawdą, ale tylko po okresie suchej pogody !), o czas niezbędny na:
tk - koncentrację terenową - zwilżenie powierzchni, wypełnienie
nierówności teren i dopływ po powierzchni do kanału (poprzez wpust
deszczowy), 2 do 5 minut
tr - retencję kanałową - wypełnianie się kanału od wysokości „0” do
wysokości wypełnienia obliczeniowego h(Qm),
tp - przepływ w kanale - od początku kanału do przekroju obliczeniowego.
b)
MWO - W metodzie współczynnika opóźnienia (MWO) stosowanej w
Niemczech pomija się czasy retencji terenowej i kanałowej. Wyznaczone w
ten sposób spływy wód deszczowych (Qm) są większe w porównaniu do
obliczanych wg MGN.
Miarodajny odpływ deszczu Qm dla td = tp określa się (w dm3 /s) ze wzoru:
Qm
=
q(t d ,C)
⋅ψ
s
⋅
F
19.
Bezpieczna metoda wymiarowania kanalizacji deszczowej (MMN)
MMN = MWO + polskie modele opadów maksymalnych
Qm
=
qmax (t d ,C)
⋅ψ
s
⋅
F
qmax(td, C) - maksymalne natężenie jednostkowe deszczu (w dm3 /s ha) dla
czasu trwania td = tp i częstości występowania C – z wiarygodnych modeli
opadów maksymalnych - krzywych IDF (- td min - wg tab. 7.4), ψs - maksymalny
(szczytowy) współczynnik spływu wód deszczowych, przyjmowany w zależności
od stopnia uszczelnienia powierzchni (ψ), nachylenia terenu (it) oraz częstości
deszczy C (- wg tabeli 7.6 PL), F - powierzchnia zlewni deszczowej, ha.
W MMN najkrótsze zalecane czasy trwania deszczu td min należy dobierać w
zależności od nachylenia terenu i stopnia uszczelnienia powierzchni
20.
Zalecenia do doboru kanałów deszczowych i ogólnospławnych
21.
Obliczenia hydrauliczne przewodów i kanałów ściekowych (Rh,
λ
e
, n
e
, k
e)
Rh - promień hydrauliczny przewodu o (wewnętrznej) średnicy D przy
całkowitym wypełnieniu: Rh = A/U
λe - współczynnik oporów dla zastępczej chropowatości eksploatacyjnej ke, -,
ne - współczynnik szorstkości eksploatacyjnej kanału, uzależniony od zastępczej
chropowatości eksploatacyjnej ke.
ke – chropowatość eksploatacyjna (ke = 0,50 mm - dla przewodów/kanałów
tranzytowych ze studzienkami o kinetach do wysokości przekroju kanału,
•
ke =
0,75 mm - dla przewodów/kanałów zbierających ścieki ze studzienkami o
kinetach do wysokości przekroju kanału,
•
ke = 1,5 mm - dla
przewodów/kanałów zbierających ścieki ze studzienkami o kinetach do
wysokości połowy przekroju kanału.)
22 .Warunki samooczyszczania kanałów – hydrauliczne i hydromechaniczne
- formuła Imhoffa na spadek minimalny imin = 1/D
- jeżeli prędkość przepływu jest w zalecanym przedziale
- jeżeli opór tarcia wyrażony stycznymi naprężeniami ścinającymi (
τ
), pomiędzy
ścianką rury a ściekami, będzie większy od min
τ
.
23. Minimalne i maksymalne spadki dna kanałów grawitacyjnych
Spadek powinien się zawierać: imin
≤
i
≤
imax
Imin = 1/D (gdy wypełnienie większe od 30%)
imin - w promilach, gdy wymiar średnicy D wyrażony jest w metrach lub imin -
w ułamku, gdy D w mm (w przypadku kanałów o przekroju jajowym za D do
formuły (9.56) należy przyjmować szerokość przekroju w tzw. pachach)
24. Zalecane przekroje kanałów- sprawność przepływu
- kołowy
- jajowy
- jajowy podwyższony
- gruszkowy
- dzwonowy
Inne dopuszczalne
- eliptyczny
- kołowo – trójkątny
- prostokątny
- pięciokątny
- kołowy z kinetą ściekową
25. Zasady sytuacyjnego trasowania kanałów – na planach
Równolegle względem:
•
osi ulic (krawężników, chodników),
•
linii
rozgraniczających zabudowy,
•
istniejącego zbrojenia podziemnego
- zachowanie wymaganych odległości od uzbrojenia
- gdy jezdnia szersza niż 30m to dwa kanały po obu stronach ulicy w terenie
zabudowanym
- kanały nieprzełazowe jako odcinki proste gdzie każda zmiana kierunku odcinka
to nowa studzienka rewizyjna
- kanały przełazowe można w łukach
- łączenie tras kanałów za pomocą studzienek połączeniowych pod kątem
minimum 90 do przepływu ścieków
26. Zasady wysokościowego trasowania kanałów – na profilach
- jak najpłycej ze względu na mniejsze koszty ale pamiętając o spadku, strefie
przemarzania gruntu, ukształtowaniu terenu, kolizjach z istniejącym
uzbrojeniem.
- punkty krytyczne
- minimalne zagłębienie np. w strefach górniczych
27. Sposoby połączenia kolektorów i kanałów bocznych w studzienkach
a) wyrównanie den - tanie w budowie, jednak hydraulicznie mniej poprawne
(cofka);
Δh = 0
b) wyrównanie sklepień - drogie w budowie (zagłębienie), poprawne
hydraulicznie; Δh = d2 – d1
c) wyrównanie osi kanałów – trudne w budowie, poprawne hydraulicznie;
Δh =
c)
wyrównanie zwierciadeł ścieków - trudne w budowie, hydraulicznie
właściwe. Δh = h2 – h1
28. Zasady projektowania studzienek, komór, kaskad i syfonów
a) studzienki
rozstaw co 60 – 80m gdy Hnieprzełazowe<1 m lub Hprzełazowe<1,4m
rozstaw 80 – 120m dla Hprzełazowych >= 1,4 m
φ
min
=
1,0m - dla kanałów o średnicach D ≤ 0,3 m
φ
min
=
1,2m - dla kanałów o średnicach D = 0,4÷0,6 m
φ
min
=
1,4m dla D = 0,8 m
powyżej D = 0,8 m -
φ
min
=
1,6m.
b) kaskady- stosowane zazwyczaj dla małych średnic kanałów (mała energia
kinetyczna strumienia ścieków)
dla kanałów bytowo-gospodarczych o średnicy d ≤ 0,4 m należy stosować
studzienki kaskadowe z dodatkowym, pionowym bądź ukośnym, przewodem
spadowym (o mniejszej średnicy) na zewnątrz studzienki.
W kanalizacji ogólnospławnej, dla kanałów o średnicy d
≤
0,6 m, pionowym
przewodem spadowym spływają ścieki podczas pogody bezdeszczowej. Różnica
poziomów den kanałów (Hmax) przy takiej konstrukcji studzienek kaskadowych
nie powinna przekraczać 4 m
c)komory kaskadowe - dla dużych średnic/przekroi kanałów (d > 0,6 m), w tym
do pokonywania dużych różnic wysokości zagłębień kanałów.
mają specjalnie formowaną pochylnię - kinetę spadową
zagłębienie progu (p) w dnie komory kaskadowej wylicza się ze wzoru albo
odczytuje z nomogramu
Obliczenia współrzędnych (x, y) kształtu krzywizny pochylni x
=
L/ 2 y / H
d)
syfony - do pokonywania przeszkód terenowych, takich jak koryta rzeczne,
niecki czy kolidujące z trasą kanału podziemne obiekty, pod tymi
przeszkodami
Minimalne prędkości:
•
0,9 m/s w kanalizacji rozdzielczej (przy przepływach nocnych ścieków pogody
bezdeszczowej - nie mniej niż 0,7 m/s),
•
1,2 m/s w kanalizacji ogólnospławnej.
Z drugiej strony prędkość przepływu nie powinna być zbyt duża, gdyż prowadzi
do dużych wartości strat hydraulicznych (Δhs) i w konsekwencji do dużych
niezbędnych różnic den kanałów na wlocie i wylocie z syfonu.
29. Sposoby płukania kanałów płuczkami i kanałami płuczącymi
w celu usunięcia zawiesin wytrącających się ze ścieków i odkładających się
osadów na dnie kanałów.
Kanały mogą być płukane:
•
wodą wodociągową – ze specjalnych zbiorników
(studzienek) zwanych płuczkami,
•
ściekami – z innych kanałów (sterowanie
poprzez klapy i zastawki piętrzące),
•
wodą z wozów asenizacyjnych
(ciśnieniowo).
Płuczki kanałowe mogą być umieszczone na końcówkach sieci jako studzienki
płuczące (o pojemności rzędu kilku m3 ) lub centralnie jako zbiorniki podziemne
(o objętości rzędu kilkudziesięciu m 3 ). Płuczki zasilane są najczęściej wodą
wodociągową, głównie ze względów praktycznych – sanitarnych. Mogą być też
zasilane wodą drenażową, opadową czy też ściekami. w lokalizuje się najczęściej
w najwyżej położonych punktach sieci. Płuczki zaopatrzone są często w
urządzenia do automatycznego spuszczania określonych objętości cieczy, jak
np. płuczka lewarowa czy płuczka z naczyniem wywrotnym. Efektywny zasięg
fali płuczącej jest ograniczony zwykle do 100÷200 m
30. Ogólne zasady projektowania obiektów odciążeniowych (przelewy,
separatory, zbiorniki)
1. 4 składowe ścieków: ścieki bytowo-gospodarcze, ścieki deszczowe, wody
przypadkowe (w tym infiltracyjne), ścieki przemysłowe
2. Układ promienisty kanalizacji – jeden z rodzajów układów lokalnych.
Przykład występowania – w kotlinie
RYSUNEK!!
3. Zasady wymiarowania kanałów deszczowych
Dotychczasowe zasady wymiarowania grawitacyjnej kanalizacji półrozdzielczej
zalecane w Polsce są niewłaściwe, zarówno w odniesieniu do kanałów
ściekowych i kanałów deszczowych za separatorami. Kanały ściekowe - za
separatorami były wymiarowane na maksymalny godzinowy strumień ścieków
bytowo-gospodarczych i przemysłowych (Qh max śc), plus strumień ścieków
deszczowych, tzw. I-szej fali (QmI) - zależnej od natężenia granicznego deszczu
płuczącego qs, przyjmowanego jak dotychczas w zakresie qs
∈
[6; 15] dm3 /s ha
obecnie: qs ≥ 15 dm3 /s ha), stąd: Q = Qh max śc + Qm I
Kanały deszczowe, analogicznie jak w kanalizacji rozdzielczej, wymiarowane
były na zaniżony strumień Qm - wywołany deszczem miarodajnym o natężeniu
q(tdm, C) - obliczanym z wzoru Błaszczyka: Q = Qm
4.
Co to jest system kanalizacyjny i jakie są jego elementy składowe
Kanalizacja to zespół urządzeń (czyli system) do zbierania i odprowadzania
ścieków i wód opadowych z terenów zurbanizowanych i przemysłowych do
oczyszczalni, gdzie następuje ich unieszkodliwienie. Elementy składowe
systemu kanalizacyjnego jako całości to:
•
kanalizacja wewnętrzna (instalacje
wewnętrzne) - w budynkach z przyborami sanitarnymi (WC, wanny, umywalki,
natryski, wpusty podłogowe, itp.);
•
kanalizacja zewnętrzna: o sieć osiedlowa
lub zakładowa (komunalna, prywatna, wspólnotowa), o sieć zbiorcza miejska
(komunalna), o obiekty sieciowe (pompowanie, zbiorniki retencyjne, przelewy
burzowe, separatory, syfony, studzienki), o oczyszczalnie ścieków
5.
Zasady bilansowania ścieków bytowo- gospodarczych i przemysłowych
powinny być wymiarowane na maksymalny godzinowy strumień objętości
ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych, przy uwzględnieniu
dodatkowo: strumienia wód przypadkowych, w tym infiltracyjnych, oraz
rezerwy na przyszłościowy rozwój.
Ogólnie, średnie dobowe w roku (Qdśr) zużycie wody/odpływ ścieków (w m3
/d) wynosi:
Qd,śr =
∑
,
Współczynnik nierównomierności dobowej (Nd) i odpływ maksymalny dobowy
odpływ ścieków (Qdmax) wynosi:
Nd =
,
,ś
=> Qd,max = Qd,śr ∙ Nd
Współczynnik nierównomierności godzinowej (Nh) i odpływ maksymalny
godzinowy odpływ ścieków (Qhmax) w dobie o Qdmax wynosi:
Nh=
!,
!,ś
=
!,
,
=> Qh,max = Qh,śr ∙ Nh
Stąd ogólnie maksymalny godzinowy strumień objętości ścieków (w dm3 /s)
wyniesie:
Q h,max = Nd ∙ Nh ∙ Q d, śr
6.
Scharakteryzuj współczynnik spływu powierzchniowego deszczu:
Tzw. opad efektywny - dający spływ powierzchniowy, związany jest ze zlewnią
zredukowaną Fzr (szczelną):
Fzr
=ψ
⋅
F
gdzie: ψ - współczynnik spływu powierzchniowego: ψ = (H – (E + straty))/H;
ψ
∈
[0; 1],
H - wysokość opadu normalnego (średniego rocznego z wielolecia min. 30 lat),
m/rok,
E - wysokość parowania terenowego, m/rok; „straty” - głównie wsiąkanie,
m/rok.
7.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
więcej podobnych podstron