Пример расчета очистных сооружений ливневой канализации

Чтобы очистные сооружения справились с объемом осадков и стоков, требуется подбор подходящего оборудования с учетом его характеристик. Во время этой процедуры внимательно проводятся все расчеты, которыми и руководствуются для составления проектной документации. Канализация и очистные сооружения должны отвечать определенным критериям, ключевыми являются производительность, объем и средний коэффициент стоков, а также максимальное количество осадков в сутки.

Пример всех гидравлических расчетов мы представим в этой статье, эта информация будет полезна при выборе. Оперируя этими данными, можно определить, оборудование какой производительности потребуется для обработки стоков. Материал станет хорошим помощником для прорабов, инженеров-проектировщиков и других специалистов, работающих в этой сфере.

Расчет объема стоков

Наиболее распространенный термин – «объем стоков от расчетного дождя». То есть высчитывается именно то количество осадков, которое и будет нагружать очистные сооружения за определенный период. Чтобы получить искомое значение, складывается несколько параметров, каждый из которых необходимо учитывать для правильного подбора техники.

Формула расчета следующая:

W_oc.д = 10 + h_a * Ψ_mid * F

Условные обозначения:

• h_a – суточный объем дождя, который будет поступать в сооружение и подвергаться фильтрации, выражается в мм;
• Ψ_mid – усредненный коэффициент стоков;
• F – площадь, с которой и поступают стоки для очистки, обозначается в га.

Все эти значения перемножаются и к ним прибавляется поправляющий коэффициент 10. Эти данные вносятся в проектную документацию и используются для дальнейших работ. В бумагах обязательно прописывается формула со всеми пояснениями.

Определяем максимальный слой осадков в сутки

Чтобы рассчитать объем, который будет приходиться на очистные сооружения, потребуется и этот параметр. Он показывает, сколько по максимуму осадков может выпасть за сутки, которые и дадут нагрузку на оборудование. Это значение учитывается при проектировке, что позволяет значительно снизить риск аварийных ситуаций.

Алгоритм расчета следующий:

H_р = H_ср * (1 + С_v * Ф)

Трактовка понятий:

• H_ср – это среднее значение осадков, максимум которых приходится на данную местность;
• С_v – поправочный вариативный коэффициент суточных осадков;
• Ф – допуск на отклонение при расчетах от среднего параметра и коэффициента асимметрии C_s.

Рассчитываем средний коэффициент стока

Чтобы определить этот параметр, потребуется сложить и перемножить множество значений, разделив общую сумму на площадь, с которой и будут поступать стоки в очистные сооружения. Этот объем требуется для того, чтобы определить нагрузку, которая и будет приходиться на технику в штатном режиме работы. Данное значение является вторым по важности после расчета производительности.

Формула следующая:

Ψmid =	Ψ1 * F1 + Ψ2 * F2 + Ψ3 * F3 + Ψ4 * F4 + Ψ5 * F5 + Ψ6 * F6 + Ψ7 * F7
	F

Обозначения:

• Ψ_i – гидравлический коэффициент стока, который отличается в зависимости от вида покрытия, которое и обозначается цифрой. Например: для гравийных и садово-парковых зон, брусчатых мостовых и щебеночных покрытий, кровель и асфальтобетона, мостовых, щебеночных покрытий без нанесения вяжущего материала, грунтовых поверхностей и газонов. Подробный перечень представлен в ГОСТ и указывается в таблице 13 СП 32.13330.2018;
• F_i – площадь, которая приходится на каждую зону, выражается в га.

Здесь есть и еще один момент – для любых жилых территорий первое значение принимается равным суточному слою осадков, которое приходится на небольшие, но частые дожди. Период однократного превышения расчетной интенсивности P = 0,05−0,1 года, в результате чего удается высчитать процент на очистку, равный 70% от годовой нагрузки от ливневых стоков, которые и приходятся на очистные сооружения в соответствии с приложением Б СП 32.13330.2018.

Если расчет ведется для предприятий, то на очистку приходится весь объем поверхностных стоков. Здесь учитывается величина, которая равна максимальному суточному уровню дождевых вод с заданной вероятностью превышения H_p.

Расчет производительности

Ну и главное, с чего начинаются расчеты основных характеристик ливневых очистных сооружений – производительность. Она показывает, какой объем стоков из осадков сможет переработать оборудование за отведенное время. Это основной параметр, который учитывают при подборе техники.

Чтобы его вычислить, работают по следующей формуле:

Qoc.д =	Woc.д + Wтп
	3,6 * (Tдоч - Tотст - Tтп)

Условные обозначения:

• W_д – объем осадков, который отводится на технику, выражается в м³;
• W_тп – обозначает объем загрязнений в м³, которые появляются при обслуживании оборудования за период выпадения осадков за расчетный период;
• T^д_оч – норма часов (ч), которая показывает период переработки стоков в зависимости от расчетного объема осадков;
• T_тп – суммарное значение часов (ч), отражающее перерывы при функционировании оборудования во время переработки объема осадков за расчетный период;
• T_отст – наименьшая продолжительность отстаивания загрязнений в резервуарах очистного сооружения, выражается в часах (ч).

Итоговые вычисления – общая производительность очистных сооружений

Итоговая производительность оборудования – это общая нагрузка, которая будет приходиться на объект в зависимости от максимального количества осадков.

Формула следующая:

Q _lim = K₁ * K₂ * Q_r

Трактовка:

• K₁, K₂ – вариация параметров в зависимости от географического коэффициента C и показателя степени n стока при снижении значений периода однократного превышения P, принятого при гидравлическом расчете дождевой сети в зависимости от величины периода однократного превышения интенсивности «предельного» дождя P_lim;
• Q_r – период осадков в подводящем коллекторе перед разделительной камерой, л/с.

Как избежать ошибок в расчетах?

Наиболее частые недочеты, которые могут быть допущены:

• работа с устаревшими базами данных;
• использование усредненных данных и игнорирование максимальных нагрузок;
• невнимательность при вычислениях;
• взятие изначально неверных параметров.

Проще всего избежать этих сложностей – заказать разработку проекта у профессионалов. Наша компания предлагает установку очистных сооружений «под ключ», мы работаем только по проектной документации. Для расчета используем последние исходные данные, которые рекомендованы профессионалами. Во время подсчетов все вычисления проверяются неоднократно.