Гидравлический расчёт внутренней канализации

Внутреннюю канализацию обычно не рассчитывают, а проверяют гидравлику отдельных участков в соответствии с требованиями норм. Рассмотрим основы гидравлических расчётов канализации.

Канализация — это система с безнапорными потоками сточной жидкости, имеющими свободную поверхность. Свободная поверхность — это граница между жидкостью и газом, на которой действует атмосферное давление. Внутри канализации поддерживают атмосферное давление с помощью вентиляционных стояков или вакуумных клапанов.

Сточные воды внутри канализации движутся самотёком. С этой целью горизонтальные участки труб имеют уклон в сторону стояков. Диаметры и оптимальные уклоны труб назначают конструктивно:

 50 мм от моек, умывальников и ванн с уклоном 0,035;

 100 мм от унитазов с уклоном 0,02.

При проведении гидравлического расчёта безнапорных потоков учитывают ограничения по скорости V(м/с), наполнениюh/dи уклонуi = z/L (см. рис. 16). Например, при расчёте канализационных труб должны быть выполнены три таких ограничения:

где d_мм— внутренний диаметр трубы в миллиметрах.

d

Рис. 16. Гидравлика канализационной трубы

Для расчёта безнапорных потоков широко применяется формула Шезú:

где R— гидравлический радиус в метрах;

С— коэффициент Шезú.

Гидравлический радиус находят так:

где — площадь живого сечения потока (поперечного сечения);

 — смоченный периметр, то есть часть периметра живого сечения потока, где жидкость соприкасается с твердыми стенками.

Коэффициент Шезú можно определить по формуле Маннинга

где n— коэффициент шероховатости стенок трубы или канала обычно в пределах 0,012...0,014;

R— гидравлический радиус, подставляемый в метрах.

Более точной является формула Н.Н. Павловского, которая здесь не приводится. На её основе А.А. Лукиных и Н.А. Лукиных составили подробные таблицы для гидравлического расчёта канализационных сетей [Error: Reference source not found].

Скорость потока связана с расходом qсоотношением вида

Таким образом, приведённые формулы позволяют осуществлять гидравлический расчёт любых безнапорных потоков, в том числе в системах внутренней канализации.

Обычно для расчётов используют вспомогательные таблицы или номограммы, составленные на основе формулы Шези. Заметим, что формула Шези справедлива для потоков с турбулентным режимом. Таких потоков на практике подавляющее большинство, а особенно в канализационных сетях.