 (9)
де H - глибина потоку, м.
Він встановлює максимальні швидкості для неметалевих трубопроводів каналізаційної мережі.
Порівняння обчислених максимальних швидкостей з існуючими наведено на рис. 10 і свідчить, що значення максимальної швидкості не постійне, а залежить від діаметра трубопроводу.
У п’ятому розділі виконано техніко-економічну оцінку будівництва каналізаційних трубопроводів за рекомендованими параметрами.
Для всебічної оцінки ефективності рекомендованих мінімальних ухилів було виконано техніко-економічне порівняння варіантів будівництва керамічного каналізаційного трубопроводу з труб різного діаметра від 150 до 300 мм за існуючими ухилами, нормативно закріпленими СНиП 2.04.03–85 і альтернативними ухилами, які запропоновані автором.
Результати техніко-економічних розрахунків наведені на рис. 11 де представлений вплив довжини ділянки на параметр економічного ефекту (Е100/l).
Для труб діаметром 200 – 300 мм рекомендовані мінімальні ухили виявились економічними ніж існуючі при довжині ділянки до 500 – 600 м (рис. 11). Крім цього рисунок наочно ілюструє доцільність збільшення мінімального діаметра труб для внутрішньоквартальних мереж з 150 до 200 мм.
Техніко-економічне порівняння варіантів будівництва залізобетонного трубопроводу свідчить про економічну доцільність будівництва трубопроводу із запропонованим максимальним ухилом навіть у самих несприятливих умовах: коли ухил землі дорівнює ухилу трубопроводу в базовому варіанті, або ухил землі більший за ухил запропонований автором в порівнювальному варіанті.
Результати роботи були впровадженні при реконструкції ряду об'єктів. Обсяг, види, і ступінь впровадження визначалися завданнями господарсько-договірної тематики.
Реконструкція двох ділянок керамічного трубопроводу діаметром 200 мм, по вул. Олімпієва (м. Донецьк) дозволила одержати річний економічний ефект 1106 гривень.
Загальний економічний ефект від впровадження рекомендованих параметрів при реконструкції залізобетонного колектора (d=600 мм) по вул. Радченко (м. Дружковка) склав 88775 гривень.
Виходячи з міркувань довговічності, нормальної експлуатації та економічності рекомендовані ухили є найбільш сприятливими для будівництва каналізаційних трубопроводів.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
- Встановлено, що незадовільний рівень роботи існуючих водовідвідних мереж обумовлений недосконалими нормативними параметрами, які не забезпечують належного самоочищення трубопроводів діаметром 150 – 500 мм, а так само призводять до передчасного зносу лоткової частини великих колекторів.
- Показано, що більш надійний режим самоочищення мереж водовідведення може бути отриманий, якщо за розрахункові наповнення, що використовуються при визначенні мінімальних швидкостей та ухилів, приймати не максимальні наповнення, а ті наповнення, що найчастіше спостерігаються для трубопроводу даного діаметра, тобто найбільш імовірні наповнення.
- Обробка даних натурних спостережень дозволила одержати експонентну залежність найбільш імовірного наповнення трубопроводу від його діаметра, яка характерна для трубопроводів, покладених з мінімальним розрахунковим ухилом.
- Теоретично, виходячи з умови забезпечення стійкості частки на перекидання під впливом активних і пасивних сил, отримані й експериментально підтверджені рівняння нерозмиваючої і зриваючої швидкостей (неразмиваючого і зриваючого ухилів), які і є основою для призначення розрахункових швидкостей (ухилів) при проектуванні.
- Отримано залежність для визначення мінімальних розрахункових швидкостей (ухилів), яка на відміну від існуючих формул більш повно враховує усі фактори, що чинять вплив на процес самоочищення водовідвідних мереж (шорсткість трубопроводу, гідравлічний радіус, діаметр часток, що транспортуються стічною водою, та їх густина).
- Удосконалено методику визначення мінімальних розрахункових швидкостей руху стічних вод (ухилів) у каналізаційних мережах шляхом прийняття найбільш імовірних наповнень за розрахункові наповнення, при визначенні мінімальних швидкостей та ухилів.
- Отримані на основі запропонованої методики значення мінімальних швидкостей та ухилів для труб діаметром до 600 мм значно більші, а для великих діаметрів вони істотно нижче значень, регламентованих СНиП 2.04.03–85, що дозволяє забезпечити сталу роботу каналізаційних мереж.
- Виходячи з припущення, що стирання лотка каналізаційного трубопроводу настає при зважуваючий швидкості, отримано вираз для визначення максимальної швидкості (ухилу) руху стічних вод у неметалевих трубопроводах, дослідження якого показало, що значення максимальної швидкості не постійне, а залежить від діаметра трубопроводу.
- Техніко-економічними розрахунками показано, що рекомендовані розрахункові параметри не тільки підвищують стійкість роботи трубопроводів водовідведення, але є і економічнишими ніж існуючі нормативні, що підтверджується досвідом експлуатації реконструйованих каналізаційних колекторів діаметром 200 мм в м. Донецьку і 600 мм у м. Дружковка. Економічний ефект від упровадження запропонованих рішень відповідно склав 1106 і 88775 гривень.
- Теоретично обґрунтована й експериментально доведена доцільність збільшення мінімальних і зменшення максимальних швидкостей руху стічних вод (ухилів) у водовідвідних трубопроводах, що забезпечує поліпшення умов роботи каналізаційних мереж, і потребує застосування в нормах проектування.
Список опублікованих праць за темою дисертації:
- Ситніченко М.В. Сучасні експлуатаційні показники каналізаційних мереж // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. – Збірник наукових праць. – Макіївка, Вид. ДонДАБА. – Вип. 99-3(17), - 1999. – с. 36 – 37.
- Ситніченко М.В. Дослідження по наповненню каналізаційних трубопроводів // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. – Збірник наукових праць. – Макіївка, Вид. ДонДАБА. – Вип. 2000-3(23), - 2000. – с. 120 – 121.
- Сытниченко Н.В. Формула для определения максимальной скорости движения сточных вод в неметаллических трубопроводах // Коммунальное хозяйство городов. – К.: Техніка, 2001. – Вып. 27. – с. 101 – 103.
- Сытниченко Н.В. Частота образования засоров уличных водоотводящих сетей // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. – Збірник наукових праць. – Макіївка, Вид. ДонДАБА. – Вип. 2001-2(27), - 2001. – с. 39 – 40.
- Дрозд Г.Я. Сытниченко Н.В. Канализационные сети городов: проблемы и решения. // Сборник научных трудов Национальной горной академии Украины №1 Проблемы и перспективы освоения подземного пространства крупных городов. – Днепропетровск, РИК НГАУ – 1998. – с. 205 – 210.
- Сытниченко Н.В. Дрозд Г.Я. К вопросу о назначении расчетных наполнений в канализационных трубопроводах. // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. – Збірник наукових праць. – Макіївка, Вид. ДонДАБА. – Вип. 99-4(18), - 1999. – с. 73.
Анотація
Ситніченко М.В. Вдосконалення нормативних параметрів проектування каналізаційних мереж. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 - Водопостачання, каналізація. - Рівненський державний технічний університет, Рівне, 2001 р.
Дисертаційна робота присвячена уточненню нормативних розрахункових параметрів для забезпечення стійкої роботи каналізаційних мереж.
Наведені результати натурних спостережень за роботою діючих мереж систем водовідведення. Зроблена оцінка ступеня експлуатаційної надійності каналізаційних мереж. Виконано аналіз гідравлічних умов роботи діючих трубопроводів. Запропоновані нові залежності для визначення неразмиваючих і зриваючих швидкостей (ухилів), які обґрунтовані теоретично і підтверджені експериментально.
Теоретично обґрунтовані і експериментально уточнені нормативні розрахункові параметри, які забезпечують поліпшення умов роботи каналізаційних мереж.
Дана техніко-економічна оцінка будівництва каналізаційних трубопроводів розрахованих за рекомендованими параметрами.
Ключові слова: каналізаційна мережа, нормативні параметри, проектування, експлуатація.
аннотация
Сытниченко Н.В. Совершенствование нормативных параметров проектирования канализационных сетей. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.04 – Водоснабжение, канализация. - Ровненский государственный технический университет, Ровно, 2001 г.
Диссертационная работа посвящена уточнению нормативных расчетных параметров для обеспечения устойчивой работы канализационных сетей.
Аналитический обзор развития основных принципов проектирования и расчетных параметров позволил сделать вывод о том, что для обеспечения самоочищения и предотвращения истирания лотковой части трубопроводов водоотводящих сетей необходимо уточнить нормативные расчетные параметры.
В результате натурных наблюдений были получены следующие зависимости:
- фракционный состав осадка канализационных сетей, который мало чем отличается от данных других авторов;
- частота образования засоров в уличных водоотводящих сетях от их диаметра. При этом число засоров для труб диаметром 150 – 300 мм в настоящее время в 2 раза меньше по сравнению с 40 – 50 гг. и в 1,5 – 2 раза больше 1972 – 1977 гг. Это может объясняться снижением, как нормы водопотребления, так и уровня эксплуатации.
Рекомендуется минимальный диаметр труб бытовых внутриквартальных (дворовых) и уличных сетей принимать равным 200 мм. Так как при этом в два раза сокращается число засоров по сравнению с трубами диаметром 150 мм.
Установлено, что закон распределения наполнений трубопроводов можно считать близким к нормальному при этом практически всегда максимальные наполнения не достигают расчетных значений.
Получена эмпирическая зависимость наиболее вероятного наполнения от диаметра трубопровода достоверность, которой подтверждается удовлетворительным совпадением вычисленных наполнений с замеренными.
Причиной для проведения экспериментальных и теоретических исследований направленных на уточнение неразмывающей скорости было то, что формулы, предлагаемые различными авторами, для определения самоочищающих скоростей в канализационных сетях имеют те или иные структурные недостатки, а формулы используемые в гидротехнической практике достаточно сложно, а в некоторых случаях практически невозможно применить для определения минимальных расчетных скоростей в трубопроводах систем водоотведения.
Рассмотрев условия равновесия частицы лежащей на горизонтальном дне, под воздействием пассивных и активных сил была получена зависимость неразмывающей скорости потока без учета сил сцепления, которая в отличии от иных формул используемых в гидротехнической практике применима для жестких русел.
Исходя из предположения, что минимально допустимая скорость соответствует срывающей скорости, при которой начавшийся срыв отдельных частиц на дне поддерживается непрерывно, были получены формулы для определения минимальной расчетной скорости и минимального уклона.
Установлено, что использование несовершенной методики определения минимальной скорости или уклона приводит к заилению канализационных сетей. Поскольку скорость, при которой наступит режим транспортирования взвешенных веществ в трубопроводе возникнет только тогда когда наполнение в нем достигнет расчетного значения регламентируемого СНиП 2.04.03–85. Низкая вероятность возникновения максимального наполнения указывает на то, что более надежный режим самоочищения водоотводящих сетей может быть получен, если в качестве наполнения используемого при определении минимальной скорости и уклона будет принято наиболее вероятное наполнение.
Усовершенствована методика определения минимальных расчетных скоростей движения сточных вод (уклонов) в канализационных сетях. Путем принятия наиболее вероятного наполнения за расчетное наполнение, при определении минимальной скорости или уклона.
Получено выражение для определения максимальной скорости движения сточных вод в неметаллических трубопроводах, исследование которого показало, что значение максимальной скорости не постоянно, а зависит от диаметра трубопровода.
Целесообразность применения рекомендуемых зависимостей и расчетных параметров подтверждается опытом эксплуатации реконструированных канализационных трубопроводов диаметром 200 мм в г. Донецке и 600 мм в г. Дружковка.
Теоретически обоснованы и экспериментально уточнены новые расчетные параметры, обеспечивающие улучшение условий работы канализационных сетей.
Суммарный экономический эффект от внедрения рекомендуемых параметров при реконструкции керамического трубопровода диаметром 200 мм, по ул. Олимпиева (г. Донецк) составил 1106 гривен а при реконструкции железобетонного коллектора (d=600 мм) по ул. Радченко (г. Дружковка) 88775 гривен.
Исходя из соображений долговечности, нормальной эксплуатации и экономичности, рекомендуемые параметры являются наиболее благоприятными для строительства канализационных трубопроводов.
Ключевые слова: канализационная сеть, нормативные параметры, проектирование, эксплуатация.
АВstract
Sytnichenko N.V. Perfection of normative parameters of designing of sewer networks. - Manuscript.
The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.23.04 - Water supply, sewerage. - Rovno state technical university, Rovno, 2001.
The dissertation work is devoted to specification of normative settlement parameters for maintenance of proof work of sewer networks.
The results of supervision behind work of working sewer networks are given. The estimation of a degree of operational reliability of sewer networks is made. The analysis of hydraulic conditions of work of working pipelines is executed. The offered new dependences for definition not scouring velocity and scouring velocity (slope) which are proved theoretically and confirmed experimentally.
Are theoretically proved and the normative settlement parameters are experimentally specified which provide improvement of conditions of work of sewer networks.
The given technical and economic estimation of construction of sewer pipelines designed on parameters, which are recommended.
Key words: sewer network, normative parameters, designing, exploitation.
Віддруковано на ризографі
ТОВ фірма “ДРУК-ІНФО”
Підп. до друку 5.10.2001р.
Умов. друк. л. 1,5
Тираж 100 прим. Замовлення №1001
83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, к. 113
| 
