По методу предельных интенсивностей при устройстве подземной внутриквартальной дождевой сети, которая предполагается заданием на проектирование:
t = tcon + tp, мин, (1.17)
где tcon - время поверхностной концентрации; при наличии подземной внутриквартальной дождевой сети tcon = 5 мин;
tp - общая продолжительность потока воды по трубам от начала коллектора до рассматриваемого сечения трубы, мин:
Lp
tp = 0.017 * ¾¾, мин (1.18)
Vp
где Lp - длина расчетных участков коллектора, м;
Vp - расчетная скорость движения воды на соответствующих участках коллектора, м/с.
Среднее значение коэффициента покрова Zmidв общемслучае вычисляется по формуле:
Zmid = Z1 * f1 + Z2 * f2 + ... + Zn * fn , (1.19)
где Z1, Z2, ...Zn - коэффициенты принимаемые по (1, табл.9,10) в зависимости от рода поверхности;
f1, f2, ...fn - площади различных поверхностей типового квартала в долях от единицы.
Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей qcal; л/с, следует определять, согласно [1], по формуле:
qcal = b * q2, (1.20)
где b - коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения в ней напорного режима и определяется по [1].
Поскольку расчетный расход дождевых вод зависит от времени протока по коллектору tp, то для удобства расчетов дождевой сети целесообразно предварительно вычислить величину удельного стока qуд л/с с 1 га, при времени протока по трубам tp = 0 по формуле:
Zmid * A1.2
qуд = ¾¾¾¾¾. (1.21)
tcon1.2n - 0.1
Тогда расчет дождевых вод qcal1, л/с, с площади стока F при времени протока по трубам tp = 0 определяется по формуле:
qcal1 = qуд * F. (1.22)
Действительный расчетный расход дождевых вод в любом сечении коллектора вычисляется по формуле:
qcal = qуд * F * p = qcal1 * p , (1.23)
где p - коэффициент уменьшения интенсивности дождя, учитывающий действительное время протока по коллектору (по трубам).
Значение коэффициента p для каждого расчетного участка сети следует вычислять по формуле:
tcon1.2n - 0.1
p = (¾¾¾), (1.24)
tcon + tp
q20 = 75л/с на 1га,p = 1 год;
mr = 150; g = 1.54;n = 0.71
tr = tcon + tp = 5.
кровля здания Z = 0.28 20%
асфальтовые дороги Z = 0.275 30%
газоны Z = 0.038 50%
Zmid= 0.28 * 0.2 + 0.275 * 0.3 + 0.038 * 0.5 = 0.157.
1.4 Технико-экономическое сравнение вариантов по выбору системы водоотведения.
В условиях повышенных требований к сточным водам, сбрасываемым в водные объекты, особое значение приобретает проектирование и строительство полураздельной системы водоотведения. При этой системе не только производственно-бытовые воды, но и первые, самые загрязненные порции дождевой воды, а также талые воды направляются на очистку.
Полураздельная система водоотведения обоснованно считается самой лучшей с санитарно-гигиенической точки зрения. Полураздельная система дороже полной раздельной только в тех случаях, когда при наличии мощного водного объекта нет необходимости подвергать очистке дождевые и талые воды. Если же эти воды по санитарно-гигиеническим условиям перед сбросом в водный источник следует очищать, то полураздельная система в большинстве случаев становится наиболее целесообразной и с экономической точки зрения.
В данном дипломном проекте произведен расчет реконструкции системы водоотведения населенного пункта и железнодорожной станции, расположенных в Ярославской области, из полной раздельной в полураздельную, а также определены основные параметры полураздельной системы водоотведения.
Средний расход сточных вод qср, л/с | 5 | 50 | 100 | 300 | 500 |
Общий коэффициент неравномерности kобщ | 2.5 | 1.7 | 1.6 | 1.55 | 1.5 |
Расчетный расход сточных вод qрасч, л/с | 12.5 | 85 | 160 | 465 | 750 |
Тогда, зная расчетный расход по результатам гидравлического расчета бытовой сети водоотведения на ЭВМ, по графику определяем среднесекундный расход Qб;
- массив дополнительных расчетных расходов дождевых вод в уличных коллекторах перед разделительными камерами, л/с, определен по результатам гидравлического расчета дождевой сети водоотведения на ЭВМ для разделительной камеры №1. Для остальных разделительных камер - пропорционально площадям F бассейна стока (Qp);
- массив длин участков главного коллектора,м, определен по плану поселка (лист 1) - L;
- массив средних глубин заложения участков главного коллектора,Hкол, м;
- массив площадей F бассейна стока, с которых отводятся поверхностные сточные воды к разделительным камерам, га, определен на основании разбивки бассейна на площади стока;
- массив продолжительностей расчетного дождя для дождевых коллекторов, примыкающих к разделительным камерам, мин, определен по результатам гидравлического расчета дождевой сети водоотведения на ЭВМ для разделительной камеры №1. Для остальных камер - пропорционально длине самого протяженного дождевого коллектора, примыкающего к данной разделительной камере;
- Lк - концентрация загрязнений в бытовых сточных водах, мг/л (БПК, взвешенные вещества, нефтепродукты);
- Lкп - концентрация загрязнений в поверхностных водах, мг/л;
- Aк - допустимый сброс загрязнений, мг/л;
- коэффициент стока FSI;
- среднегодовое количество жидких атмосферных осадков, мм/год;
- средний слой весеннего стока,Hвс, мм;
- суточное количество атмосферных осадков,Hсут, мм;
- SIGMA - удельная величина ущерба от сброса загрязненных сточных вод в водоем, руб/тыс.м3;
- Tоп - время опорожнения регулирующих резервуаров;
- A1 - стоимостной коэффициент, учитывающий стоимость строительства разделительных камер и ливнеотводов;
- средняя глубина заложения отводящего коллектора, м;
- длина отводящего коллектора после регулирующих резервуаров.
Таблицы исходных данных и результатов приведены.
Расчеты произведены по четырем вариантам:
- полураздельная система водоотведения с ограничением степени очистки до 5 мг/л;
- полураздельная система водоотведения без ограничения степени очистки;
- полная раздельная система водоотведения (заданы коэффициенты разделения, равные 0);
- общесплавная система водоотведения (заданы коэффициенты разделения, равные 1).
После реконструкции на очистные сооружения от населенного пункта и железнодорожной станции будет поступать зарегулированный расход равный 500.88 л/с, из которых 255.24 л/с - производственно-бытовые стоки, а поверхностный сток от поселка составит: 500.88 - 255.24 = 245.64 л/с.
Среднечасовой расход дождевых вод составит:
245.64 * 3.6 = 884.3 м3/ч
В сутки от поселка на ОС поступит 884.3 * 24 = 21223.3 м3 дождевых вод.
Во время расчетного дождя от МОС ж.д. станции на главные ОС поступает 4126.8 м3/сут.
Итого поступление сточных вод на ОС во время расчетного дождя составит:
13775.72 + 21223.3 + 4126.8 = 38083.6 м3/сут.
В год на ОС поступит 13901 тыс.м3 стоков, тогда как до реконструкции годовой объем очищаемых СВ составлял 5028 тыс.м3/год.
Итак годовой прирост мощности ОС составит: 13901 - 5028 = 8873 тыс.м3/год, а средний прирост суточной мощности:
Qср’ - Qср = 13901/365 - 5028/365 = 38.08 - 13.78 = 24.3 тыс.м3/сут.
МЕСТНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
2.1. Дождевая сеть.
В соответствии с современными санитарными требованиями об охране водоемов от загрязнений в проекте предусматривается устройство дождевой сети водоотведения на территориях локомотивного депо, грузового двора, материального склада и склада дизельного топлива.
Эти зоны характеризуются относительно большим загрязнением территории, спланированной поверхностью земли и отличаются высокой степенью благоустройства. Общая территория, охваченная дождевой сетью, составляет примерно 15% от всей площади железнодорожной станции. Отвод дождевой воды с территории локомотивного депо, грузового двора и склада дизельного топлива осуществляется по подземной сети с последующим подключением их к закрытому коллектору или по подземной сети.
Материал труб дождевой сети выбран с учетом агрессивности грунтовых и сточных вод, прочностных характеристик и т.д. на станции использованы железобетонные, а под железнодорожными путями - чугунные трубы.
Для снижения и выравнивания расходов дождевых вод, поступающих на местные очистные сооружения, на дождевой сети установлены регулирующие резервуары [1]. Опорожнение резервуаров производится в течение 24 часов после выпадения расчетного дождя. Зарегулированные по расходу и составу дождевые сточные воды поступают в дождевую сеть железнодорожной станции и далее направляются на МОС.