Определение уклона горизонтальных трубопроводов
Определение расчетного расхода сточных вод
При расчете бытовой канализации зданий в качестве расчетного расхода сточных вод принимается их максимальный секундный расход, q.
Для определения расчетного расхода сточных вод через стояк предварительно необходимо:
- определить число жителей U, обслуживаемых стояком;
- принять по Приложению 2 [1] или по табл. 2.1 [2] общий секундный расход воды санитарным прибором 
, л/с. При этом на стояке выбирается прибор с наибольшим расходом ;
- принять по Приложению 2 [1] или по табл. 2.1 [2] расход сточных вод от санитарного прибора 
, л/с. Соответственно прибор на стояке выбирается с наибольшим расходом ;
- принять по Приложению 3 [1] или по табл. 2.2 [2] общую норму расхода воды 
одним потребителем в час наибольшего водопотребления;
- определить число установленных санитарных приборов N на расчетном стояке;
- рассчитать вероятность действия санитарных приборов по формуле:
; (3.2)
– найти по приложению 4 [1] значение коэффициента a в зависимости от значения произведения 
;
– определить общий максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети по формуле [1]:
, л/с. (3.3)
Расчетный расход воды через стояк определяется:
а) при qtot < 6 л/с:
, л/с. (3.4)
б) при qtot > 6 л/с:
, л/с. (3.4*)
Расход сточных вод через выпуски, объединяющие несколько стояков, определяется:
, л/с. (3.5)
3.6 Определение скорости движения сточных вод
в горизонтальных трубопроводах
Для того чтобы определить скорость движения сточных вод на расчетных участках, предварительно необходимо задать степень наполнения трубопровода H/d и рассчитать площадь живого сечения потока 
.
Значение отношения H/d принимается:
для d = 50 и 100 мм;
для d = 125, 150 и 200 мм (при i = 0,008 м).
При транспортировании условно чистых стоков независимо от диаметра труб можно принимать 
.
Площадь живого сечения потока рассчитывается по выражению:
, (3.6)
где 
;
, (3.7)
.
где d – внутренний диаметр водопровода, м.
Скорость движения сточных вод на расчетных участках горизонтальных трубопроводов определяется по формуле:
, (3.8)
где 
– расход сточных вод, л/с, определяется по формуле (3.4) или (3.4*);
– площадь живого сечения потока, м3, определяется по формуле (3.6);
103 – коэффициент перевода расхода в л/с в м3/с.
При назначении диаметра трубопроводов следует иметь ввиду, что скорость движения жидкости в них должна быть не менее 0,7 м/с.
Расчет уклона i трубопроводов может быть проведен с использованием двух формул. В первом случае используют формулу Дерси-Вейсбаха (2.7), предварительно в ней приняв: 
(R – гидравлический радиус). Во втором случае применяют формулу Шези:
, (3.9)
где c – скоростной множитель, называемый коэффициентом Шези, м0,5/с;
R – гидравлический радиус, м;
i – уклон трубопровода.
Гидравлический радиус 
определяется по формуле:
, (3.10)
где – площадь живого сечения безнапорного потока, м2, определяется по формуле (3.5);
– смоченный периметр, м, определяется по формуле:
,
где d – внутренний диаметр трубопровода, м:
– угол, рад, определяется по формуле (3.7).
Соответственно выражения для расчета уклона трубопровода имеют вид:
а) с использованием формулы Дарси-Вейсбаха:
, (3.11)
где 
– коэффициент гидравлического трения (безразмерная величина);
R – гидравлический радиус, м, определяется по формуле (3.10);
– скорость движения сточных вод, м/с;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
Значение коэффициента определяется по формуле Н.Ф. Федорова:
, (3.12)
где 
– эквивалентная шероховатость, м, принимается по таблице 3.3;
R – гидравлический радиус, м, определяется по формуле (3.10);
a2 – безразмерный коэффициент, зависящий от состояния стенок трубопровода и свойств жидкости, принимается по таблице 3.3;
– число Рейнольдса (безразмерная величина);
где – скорость движения сточных вод, м/с;
– кинематическая вязкость сточных вод, м2/с, при 
; 
.
Таблица 3.3 - Значения эквивалентной шероховатости , коэффициента a2 и коэффициента шероховатости n для труб, каналов и лотков из различных материалов
| Трубы, каналы, лотки |
| a2 | n |
| Керамические Бетонные и железобетонные Асбестоцементные Чугунные Стальные Бетонные и железобетонные, оштукатуренные с гладкой затиркой Кирпичные | 1,35 2,0 0,6 1,0 0,8 0,8 3,15 | 50 | 0,013 0,014 0,012 0,013 0,012 0,013 0,015 |
б) с использование формулы Шези:
, (3.13)
где обозначение те же, что и в формуле (3.9);
Коэффициент Шези в формуле (3.13) определяется по формуле Н.Н. Павловского:
, (3.14)
где n – коэффициент шероховатости, принимается по таблице 3.3;
R – гидравлический радиус, м, определяется по формуле (3.10);
y – показатель степени, определяется по формуле [8]:
. (3.15)
Значения коэффициента Шези, подсчитанные по формуле (3.14), приведены в Приложении 32 [4].