1. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA.
Opracowanie obejmuje projekt sieci kanalizacji rozdzielczej (sieć kanalizacji sanitarnej oraz sieć kanalizacji deszczowej) dla miasta o charakterze przemysłowo - administracyjnym o liczbie mieszkańców 38,2 tys.
2. PODSTAWY OPRACOWANIA.
2.1. Podkład geodezyjny :mapa sytuacyjno – wysokościowa w skali 1:5000
2.2. Projekt sieci wodociągowej dla miasta
2.3. „Wytyczne do projektowania zapotrzebowania wody i ilości ścieków w miejskich jednostkach osadniczych.” Instytut Gospodarki Przestrzennej i Komunalnej.Warszawa 1991
3. INFORMACJE O MIEŚCIE.
Sieć kanalizacji rozdzielczej projektowana jest dla miasta o liczbie mieszkańców
45 tys.
Miasto podzielone jest na dwie strefy:
I strefa :
gęstość zaludnienia – 245 M/ha powierzchnia strefy – 92,47 ha
liczba mieszkańców – 22000 M
współczynnik spływu pow. – yI = 0,80
II strefa:
gęstość zaludnienia – 150 M/ha
powierzchnia strefy – 107,43 ha
liczba mieszkańców – 16200 M
współczynnik spływu pow. – yII = 0,50
Całkowita powierzchnia miasta – 199,99 ha
Całkowita liczba mieszkańców – 38200 M.
Ścieki (zarówno sanitarne jak i deszczowe) spływają grawitacyjnie przewodami w kierunku węzła nr A , skąd są odprowadzane do oczyszczalni ścieków.
Jednostkowa ilość odprowadzanych ścieków bytowo – gospodarczych w poszczególnych strefach została określona na podstawie jednostkowego zapotrzebowania na wodę, które obliczono z wykorzystaniem „Wytycznych do programowania zapotrzebowania wody i ilości ścieków w miejskich jednostkach osadniczych.’’(Projekt sieci wodociągowej dla miasta)
4. METODA OBLICZEŃ
4.1. SIEĆ SANITARNA
4.1.1. Ustalenie przepływów ścieków bytowo – gospodarczych.
W celu ustalenia przepływów na poszczególnych odcinkach dokonano podziału powierzchni według zasady dwusiecznych kątów oraz pomierzono pola powierzchni.
Następnie ustalono kierunki przepływu ścieków, kierując się spadkiem terenu oraz zwracając uwagę na minimalne spadki kanałów.
Dla sieci kanalizacji sanitarnej minimalny spadek kanałów wynosi: - 5o/oo
W dalszej kolejności zsumowano powierzchnie stref obsługiwanych przez dany odcinek. Sumowania należy dokonać zgodnie z założonymi kierunkami przepływu . Przepływ ścieków określono dla każdego odcinka sumując iloczyny jednostkowego odpływu ścieków q przez wielkość zlewni danej strefy.
Przepływ obliczeniowy, który jest podstawą wymiarowania sieci sanitarnej, obliczono zwiększając ilość ścieków bytowo – gospodarczych o 100%. Jest to uzasadnione koniecznością uwzględnienia w obliczeniach wód infiltracyjnych oraz wód przypadkowych.
4.1.2. Zagłębienie kanałów.
Przyjęto minimalne zagłębienie kanałów sieci sanitarnej równe 2,5m. Jest ono uwarunkowane przede wszystkim głębokością przemarzania. Minimalne zagłębienia kanałów występują zazwyczaj na początkach sieci.
Maksymalne zagłębienia kanałów należy przyjmować w granicach 8-10m. Wielkość ta jest spowodowana przede wszystkim względami ekonomicznymi oraz eksploatacyjnymi np.: w czasie awarii.
4.1.3. Rozwiązanie wysokościowe sieci.
Rozwiązanie wysokościowe sieci polega na ustaleniu rzędnych dna kanału oraz spadku kanałów na odcinkach między węzłami.
Obliczenia wysokościowe w projekcie przeprowadzono wg zasady wyrównywania zwierciadeł w węzłach.
Rzędną dna kanału w węźle ustalono z różnicy wysokości miedzy rzędną terenu a minimalnym zagłębieniem kanału.
Spadek kanału określono ze stosunku różnicy rzędnych dna kanału w węźle początkowym i końcowym do odległości między węzłami.
Jeżeli obliczony, w ten sposób spadek jest mniejszy od spadku minimalnego to należy przyjąć spadek minimalny i skorygować rzędną dna kanału.
Przy projektowaniu spadków kanałów parametrem decydującym jest prędkość przepływu w kanale:
prędkość minimalna - vmin ³ 0,8 m/s
prędkość maksymalna – vmax £ 3,0 m/s, dla rur betonowych i ceramicznych
vmax £ 5,0 m/s, dla rur żelbetowych i żeliwnych.
Rozwiązanie wysokościowe rozpoczyna się od najwyżej położonych punktów. Następnie przechodzi się trasami najmniej korzystnymi w kierunku kolektora.
4.1.4. Obliczenia hydrauliczne sieci.
Obliczenia hydrauliczne sieci polegają na doborze kształtu i wymiaru kanałów sieci dla odcinków między węzłami, określeniu napełnienia w kanałach i ustaleniu rzędnych zwierciadła ścieków.
Ze względu na wzajemne powiązania parametrów przepływu obliczenia hydrauliczne przeprowadza się łącznie z rozwiązywaniem wysokościowym sieci.
Kształt i wymiar kanału określa się przy uwzględnieniu przepływu obliczeniowego oraz spadku kanału.
Po ustaleniu kształtu kanału przyjmuje się jego napełnienie.
W projekcie kanały sanitarne dobierane były na podstawie nomogramu Manninga dla kanałów o przekroju kołowym .
4.2. SIEĆ DESZCZOWA.
4.2.1. Obliczeniowe przepływy ścieków deszczowych.
b
Obliczenie sieci kanalizacji deszczowej w projekcie przeprowadzono z wykorzystaniem metody natężeń stałych. Polega ona na przyjęciu stałego natężenia deszczu i skorygowaniu tego natężenia poprzez współczynnik opóźnienia.
Obliczeniowe przepływy ścieków deszczowych, rozumiane jako odpływ tych ścieków z danej zlewni, określono ze wzoru:
Qo = q× j× F× y, [dm3/s],
w którym: Qo – obliczeniowy przepływ ścieków deszczowych w dm3/s
q – natężenie deszczu miarodajnego w dm3/s×ha
j - współczynnik opóźnienia
F- powierzchnia zlewni w ha
y- współczynnik spływu powierzchniowego
współczynnik opóźnienia j określamy ze wzoru: j =
gdzie: n – współczynnik zależny od spadku terenu i kształtu zlewni.
W projekcie założono: n = 4
natężenie deszczu miarodajnego obliczamy ze wzoru:
gdzie: c – częstotliwość jednorazowego przekroczenia wysokości opadu
td – czas trwania deszczu miarodajnego w min.
W projekcie przyjęto :
natężenie deszczu miarodajnego:
W celu ustalenia powierzchni zlewni dokonano podziału według zasady dwusiecznych kątów oraz pomierzono pola powierzchni. Ponieważ układ sieci deszczowej pokrywa się z układem sieci sanitarnej, wykorzystano obliczenia dla tej sieci. Następnie zsumowano powierzchnie poszczególnych stref obsługiwanych przez dany odcinek. Sumowanie rozpoczyna się od punktów początkowych sieci i wykonuje się zgodnie z kierunkiem przepływu ścieków.
Po uwzględnieniu powyższych założeń obliczeniowy przepływ ścieków deszczowych obliczono ze wzoru: ,[dm3/s]
gdzie: F – powierzchnia zlewni obsługiwana przez dany odcinek w ha
y - współczynnik spływu powierzchniowego
4.2.2. Zagłębienie kanałów.
Przyjęto minimalne zagłębienie kanałów sieci deszczowej równe 2,1 m. Jest ono uwarunkowane przede wszystkim głębokością przemarzania. Minimalne zagłębienia kanałów występują zazwyczaj na początkach sieci.
Maksymalne zagłębienia kanałów należy przyjmować w granicach 8-10m.
4.2.3. Rozwiązanie wysokościowe sieci.
Rozwiązanie wysokościowe sieci deszczowej zrealizowano według tych samych zasad, które zostały wzięte pod uwagę przy realizacji sieci kanalizacji sanitarnej (pkt 2.1.3).
Przy projektowaniu spadków kanałów parametrem decydującym jest prędkość przepływu w kanale, która dla kanalizacji deszczowej wynosi:
prędkość maksymalna – vmax £ 7,0 m/s.
4.2.4. Obliczenia hydrauliczne sieci.
Obliczenia przeprowadzono w sposób analogiczny do obliczeń sieci sanitarnej (pkt 4.1.4.) i dodatkowo skorzystano z nomogramu Manninga dla kanałów o przekroju jajowym .
5. PRZEWODY KANALIZACYJNE.
5.1. PRZEWODY SIECI SANITARNEJ
Do realizacji sieci kanalizacji sanitarnej przyjęto rury betonowe o przekroju jajowym wykonane zgodnie z : BN- 75/8971- 06 „ Prefabrykaty budowlane z betonu. Rury bezciśnieniowe o przekroju jajowym”:
Średnice przewodów w sieci sanitarnej wynoszą od 0,6x0,9m do 1,0x1,5m.
Długość użyteczna rur o średnicy 0,6x0,9m wynosi 1,5 m, a pozostałych średnic
2,4 m.
Łączenie rur odbywa się na kielichy z gumowymi uszczelkami.
W zakresie ochrony konstrukcji betonowych w środowisku wód i gruntów agresywnych obowiązuje polska norma: PN- 61/B- 06253 „Konstrukcje betonowe. Warunki wykonania i ochrony w środowisku wód i gruntów”. Wskazaniami tej normy należy się kierować przy budowie kanałów betonowych.
W celu ochrony betonu przed korozyjnym działaniem ścieków oraz przed ścieraniem spód kanału do wysokości napełnienia ściekani wykłada się łuskami lub płytkami klinkierowymi, pirogranitowymi.
5.2. PRZEWODY SIECI DESZCZOWEJ
Do wykonania sieci kanalizacji deszczowej zastosowano rury betonowe o przekroju kołowym od średnicy 0,3 do 1,1m i rury betonowe o przekroju jajowym od średncy 1,0x1,50 do 1,6x2,4
6. UZBROJENIE SIECI.
6.1. UZBROJENIE SIECI KANALIZACJI SANITARNEJ.
Uzbrojenie zaprojektowanej sieci kanalizacji sanitarnej stanowią:
· Studzienki rewizyjne – umożliwiają kontrolę na kanałach nieprzełazowych. Lokalizowane są na załamaniach osi kanałów w planie, na załamaniach spadku kanału oraz na dłuższych odcinkach prostych.
Rolę studzienek rewizyjnych spełniają także studzienki połączeniowe i rozgałęzieniowe w węzłach kanałów. Odległości między studzienkami na kanałach nieprzełazowych (wszystkie kanały zaprojektowanej sieci sanitarnej mają średnice mniejsze od 1,00m) wynoszą od 50 do 70 m.
Studzienki rewizyjne na kanałach kołowych składają się z następujących części:
§ komory roboczej o średnicy 1,0 – 1,4 m (w zależności od wymiaru kanału) i wysokości 1,80 m.
§ przejścia od komory roboczej do szybu złazowego
§ szybu złazowego o najczęściej stosowanej średnicy 0,80 m
§ płyty pod właz
§ właściwego włazu o średnicy w świetle 0,60 m
· studzienki połączeniowe – umożliwiają połączenie dwóch lub trzech kanałów nieprzełazowych w jeden kanał również nieprzełazowy. Studzienki te można również traktować jako studzienki rewizyjne.
· płuczki kanałowe – są zazwyczaj montowane w najwyższych punktach sieci. Zainstalowano je na początkach tych odcinków sieci w których prędkości przepływu ścieków są na tyle małe, że mogą powodować zamulanie sieci.
Płuczki kanałowe w sieci kanalizacji sanitarnej zostały zastosowane w węzłach nr:
Uzbrojenie kanalizacji sanitarnej przedstawiono na rysunku 2.
6.2. UZBROJENIE SIECI KANALIZACJI DESZCZOWEJ.
Uzbrojenie sieci kanalizacji deszczowej stanowią:
· studzienki rewizyjne na kanałach nieprzełazowych i przełazowych– rozmieszczone w odległości 50-70 m .
· studzienki połączeniowe – stosowane przy połączeniu kanałów nieprzełazowych, oraz przy połączeniu kanałów nieprzełazowych z przełazowymi
· Wpusty deszczowe – rozmieszczone są co 30-100m średnio jest 50 wpustów na jeden kilometr. Maksymalna przepustowość jednego wpustu ulicznego wynosi do 10.
Uzbrojenie kanalizacji deszczowej przedstawiono na rysunku 4.
7. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW.
· SIEĆ SANITARNA
- J0,6X0,9- 11850 m
- J1,0X1,5- 4775 m.
studzienki połączeniowe: ilość – 31
studzienki rewizyjne: ilość – 176
płuczki kanałowe: ilość – 28
· SIEĆ DESZCZOWA
- K0,30m- 245m
- K0,40m- 1975m
- K0,50m- 4725m
- K0,60m- 1585m
- K0,7m- 965m
- K0,90m- 1190m
- K1,00m- 2500m
- K1,10m- 1900m
- J1,0X1,5- 825m
- J1,4X2,1- 390m
- J1,6X2,4- 375m
...
shadow_matrix