Wrocław, 06.06.2013

Ćwiczenie projektowe

Wodociągi i Kanalizacje

część B: Kanalizacja

Prowadząca: Wykonanie:
mgr. inż. Maria Niesobska Patrycja Kąkol, 186504

Spis treści

1. Wstęp 3

2. Obliczenie charakterystycznych przepływów ścieków 3

2.1. Maksymalny dopływ ścieków bytowo-gospodarczych 3

3. Obliczenie ilości ścieków dopływających do odcinków i węzłów 3

4. Obliczenia hydrauliczne sieci kanalizacyjnej 3

4.1. Zakres obliczeń hydraulicznych sieci kanalizacyjnej 5

5. Opis techniczny 6

Załączniki:

Rysunek 1 : Schemat obliczeniowy sieci kanalizacyjnej

Rysunek 2: Plan spadków i zagłębień sieci kanalizacyjnej

Rysunek 3: Plan sytuacyjny sieci kanalizacyjnej

Rysunek 4: Profil kolektora

1. Wstęp

Celem ćwiczenia projektowego jest opracowanie projektu koncepcyjnego sieci kanalizac, wg zadanej mapki nr 5.

2. Obliczenie charakterystycznych przepływów ścieków

2.1. Maksymalny dopływ ścieków bytowo-gospodarczych

$$Q_{\operatorname{max\ }{sc}} = Q_{\text{maxh}} \bullet \alpha\ \ \ \ \ \frac{\text{dm}^{3}}{s}$$

gdzie:

Q_{max h}- maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę, dm³/s

α- udział wielkości dopływu ścieków w stosunku do zapotrzebowania na wodę,

α= 88%

$$Q_{\operatorname{max\ }{sc}} = 210,78 \bullet 0,88 = 185,5\ \ \ \ \frac{\text{dm}^{3}}{s}$$

3. Obliczenie ilości ścieków dopływających do odcinków i węzłów

W tabeli nr przedstawiono dopływ ścieków w poszczególnych węzłach i odcinkach.

Tab. 1. Dopływy ścieków na odcinkach i węzłach

Węzeł/odcinek	udział %	Dopływ ścieków dm^3/s
1-2	2	3,7
2	6	11,0
3	7	13,0
3-2	8	14,8
2-4	12	22,3
4	9	16,7
5	9	16,7
5-6	7	13,0
6	8	14,8
6-4	7	13,0
7-4	5	9,3
7	10	18,6
4-8	5	9,3
8	5	9,3
RAZEM :	100	185,5

4. Obliczenia hydrauliczne sieci kanalizacyjnej

Wartości otrzymane z zakresu obliczeń hydraulicznych sieci kanalizacyjnej przedstawiono w tabeli nr 2.

Tab. 2. Obliczenia hydrauliczne sieci kanalizacyjnej

	identyfikacja kanału	obliczenia odpływu	spadek terenu	dobór kanału	rzędne terenu	rzędne dna kanału	zagłębienie	przykrycie	rzędne zw. ścieków
	kolektor	kanał boczny	odc.	długość	dopływ ścieków na odcinku	przepływ ść. na końcu odcinka		typ i wymiar kanału	spadek dna kanału
			od	do	odc.	od początku
			nr	nr	m	m	dm^3/s	dm^3/s	‰
1	KŚ 1		1	2	205	205	3,7	3,7	10,24
2		KŚ 1.1	3	2	285	285	27,8	27,8	3,16
3	KŚ 1		2	4	375	865	33,3	64,8	8,53
4		KŚ 1.2.1	5	6	255	255	29,7	29,7	7,45
5		KŚ 1.2	6	4	290	545	27,8	57,5	-4,14
6		KŚ 1.3	7	4	245	245	27,9	27,9	6,53
7	KŚ 1		4	8	170	960	26,0	176,2	8,24
8	KŚ 1		8	OŚ	170	1130	9,3	185,5	11,76

4.1. Zakres obliczeń hydraulicznych sieci kanalizacyjnej

• Dobór kanałów

Średnice kanałów odczytano z nomogramu dla rur PCV, z wykorzystaniem natężenia przepływu ścieków na końcu każdego odcinka. Założono, że zwierciadło ścieków w kanale jest równoległe do dna kanału, czyli spadek zwierciadła ścieków jest równy spadkowi dna kanału.

Ponadto przyjęto :

- minimalna średnica kanału: d=0,2 m;

- minimalne przykrycie kanału: 1,4 m;

- minimalne zagłębienie kanału: H_min=2,70 m.

• Spadki i zagłębienia dna kanałów

Minimalny spadek dna kanału określono ze wzoru :

$$i_{\text{kmin}} = \frac{1}{d}$$

gdzie:

i_kmin- minimalny spadek dna kanału, %0

d- średnica kanału, m

Dobrano kanały o przekroju kołowym, których wypełnienia przy maksymalnym przepływie ścieków, nie będą większe niż 60% .

Jeżeli spadek terenu wzdłuż odcinka był równy lub mniejszy od minimalnego spadku kanału (i_t ≤ i_kmin), kanał zaprojektowano ze spadkiem minimalnym, czyli przyjmowano:

i_k = i_kmin

Natomiast jeżeli spadek terenu wzdłuż odcinka był większy od minimalnego spadku kanału i jednocześnie mniejszy od maksymalnego spadku kanału (i_kmin < i_t < i_kmax), kanał zaprojektowano ze spadkiem równym spadkowi terenu, czyli przyjmowano:

i_k = i_t

Spadek terenu obliczono ze wzoru:

$$i_{t} = 1000 \bullet \frac{\left( R_{\text{tp}} \bullet R_{\text{tk}} \right)}{L}\ \ \ \ \ \% 0$$

gdzie:

i_t – spadek terenu, %0

R_tp – rzędna terenu w węźle początkowym, m n.p.m.

R_tk – rzędna terenu w węźle końcowym, m n.p.m.

L – długość odcinka, m

Na następnych odcinkach kanalizacji projektowano spadki kanałów tak, aby kanalizacja była jak najpłytsza, z zachowaniem minimalnych zagłębień i przykryć kanałów:

$$i_{\text{kobl}} = \frac{1000 \bullet (R_{\text{dp}} - R_{\text{dk}})}{L}$$

gdzie:

R_dp- rzędna dna kanału w węźle początkowym, m n.p.m.

R_dk- rzędna dna kanału w węźle końcowym, m n.p.m.

L- długość odcinka, m

Rzędną dna kanału w węźle końcowym obliczono, zakładając zagłębienie minimalne, czyli:

R_dk = R_tk − H_min,    m n.p.m.

gdzie:

R_tk- rzędna terenu w węźle końcowym, m n.p.m.

Jeżeli spadek obliczeniowy wzdłuż odcinka był równy lub większy od minimalnego spadku kanału (i_kobl ≥ i_kmin) kanał zaprojektowano ze spadkiem obliczeniowym:

i_k = i_kobl

Jeżeli spadek obliczeniowy wzdłuż odcinka był mniejszy od minimalnego spadku kanału (i_kobl < i_kmin), kanał zaprojektowano ze spadkiem minimalnym, czyli przyjmowano:

i_k = i_kmin

5. Opis techniczny

Praca zawiera projekt koncepcyjny kanalizacji ściekowej wg mapki dołączonej do tematu projektu. Zaprojektowano sieć o spływie grawitacyjnym. Wg projektu na końcu sieci kanalizacyjnej znajdować się będzie oczyszczalnia ścieków.

Maksymalny godzinowy odpływ ścieków wynosi 185,5 dm³/s.

Trasy przewodów magistralnych usytuowano wzdłuż ciągów komunikacyjnych. Obliczenia sieci przeprowadzono dla natężenia przepływu ścieków na końcu każdego odcinka. Ponadto założono, że zwierciadło ścieków w kanale jest równoległe do dna kanału, czyli spadek zwierciadła ścieków jest równy spadkowi dna kanału.

Przewody kanalizacyjne tworzące kanalizację bytowo – gospodarczą składać się będą z elementów:

• kolektora głównego z kanałów prostych z PCV,

• kanałów bocznych z kanałów prostych PCV,

• studzienek rewizyjnych, których schemat rozmieszczenia znajduje się na rysunku nr 3

Do budowy sieci kanalizacyjnej należy użyć kanałów o średnicach przedstawionych w tabeli nr 2.

Kanały należy łączyć dnami, z wyjątkiem przypadków, kiedy wypełnienie ściekami w kanale odpływowym będzie większe o więcej niż 5 cm od wypełnienia w kanale dopływowym. Wówczas, aby nie dopuścić do powstania cofki w kanale dopływowym, kanały łączono zwierciadłami ścieków.

Minimalne zagłębienie dna kanału pod terenem dobrano z tematu i wynosi ono 2,70 m. Na całym odcinku sieci umieszczono studzienki rewizyjne, w odległościach nie większych niż 60 m.