Проект канализации

Расчёт и проектирование канализационной системы играет ключевую роль в защите наших водоёмов, а также людей и диких животных, которые пользуются питьевой или технической водой. Ведут такие сооружения к очистным системам. Задача последних - уменьшить количество загрязняющих веществ (включая отходы жизнедеятельности), химикатов и масел, которые накапливаются в сточных водах. Оттуда они должны безопасно сбрасываться в окружающую среду.

Руководящим основанием для разработки систем канализации в нашей стране являются положения ГОСТ 21.601-2011.

Требования к проектированию

Коммуникации такого типа часто имеют форму дерева. Ответвляющиеся трубы отходят от основной линии, при этом трубопроводы меньшего диаметра соединяются с более крупными. Таким образом, существует единственный путь потока канализационных отходов от точки входа до конечной точки.

Современная тенденция в проектировании – разрабатывать не комбинированные (водоотвод+канализация), а раздельные системы: они не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.

Проектирование канализационной системы требует:

1. Точных полевых измерений высоты и расстояний.
2. Информации о величине уклона и длине труб.
3. Данных по материало- и трудоёмкости, необходимых для выполнения работ.

Поскольку большинство канализационных систем работают под действием силы тяжести: линии имеют наклон вниз, к очистным сооружениям, расположенным на более низкой высоте. На плоских участках трубы устанавливаются под уклоном, начиная с небольшой глубины. Когда смонтнровать трубопроводы невозможно (например, на склоне), сточные воды следует подавать не самотёком, а под напором, создаваемым насосами. Отдельные системы состоят из двух трубопроводов: один отводит бытовые и промышленные сточные воды на очистные сооружения, а другой направляет стоки из уличных ливневых стоков и водостоков с крыш в близлежащее озеро или реку. Такие канализационные системы более эффективны в дождливую погоду, потому что ливневая вода собирается непосредственно в близлежащем водоёме, а не перекачивается на очистные сооружения. Они также помогают защитить окружающую среду, предотвращая попадание сточных вод на дороги и другие проблемные участки.

Факторы, учитываемые при проектировании

Основные соображения, принимаемые во внимание для планирования системы сточных вод:

1. Топография: природные и искусственные физические особенности местности, её рельеф и расположение объектов, которым требуется канализация.
2. Существующая инфраструктура: расположение и сложность устройства таких сооружений, как водопропускные трубы, полосы отчуждения и водостоки, а также подземные линии электропередач и связи, объекты газового хозяйства и автомобильные дороги.
3. Бюджет: ресурсы, доступные для поддержания надлежащего функционирования системы сейчас и в будущем.
4. Требования к пропускной способности: имеющиеся и перспективные потребности при переработке потока.
5. Изменение численности населения: планирование прогнозируемого увеличения или уменьшения численности проживающих в регионе; причём более крупные и плотные популяции предъявляют к канализационной системе более высокие требования.
6. Урбанизация: переселение населения из сельских районов в городские и, как следствие, изменение нагрузки на канализационную систему.
7. Воздействие на окружающую среду: влияние установки, выбора конструкции, строительства и сброса воды на природную среду.
8. Гидрология почвы: компоненты, связанные с орошением, дренажом и испарением, которые определяют фактический сток воды.
9. Поверхностная нагрузка: вес, поддерживаемый единицей поверхности, что определяет прочность трубопроводов и создаваемое в них давление.
10. Мероприятия по инфильтрации: сохранение функциональных характеристик системы, даже если трубы постепенно подвергаются коррозии и разрушению.

Все эти факторы обязательно согласовываются с нормативами ГОСТ 21.601-2011, а также с требованиями местных органов, ответственных за регулирование потоков сточных вод.

Прогнозирование производительности канализационной системы

В основу современных подходов к проектированию систем канализации положен принцип моделирования - имитации системы сбора сточных вод для нужд конкретного района. Сама модель является инструментом, используемым для планирования улучшений инфраструктуры, включая оценку конфигураций и альтернатив для определения размеров труб, высот и выравниваний.

Чем точнее модель, тем легче разрабатывать стратегии оперативного обслуживания и активного управления работой канализационной системы в различных ( включая экстремальные) условиях. Действенность модели принимается по результатам заключения технической экспертизы.

В настоящее время для проектирования и планирования канализационных систем используются несколько типов математических моделей, которые используют набор уравнений для описания следующих параметров физического процесса:

• Средней скорости потока в трубе или канале;
• Гидравлического поведения системы при пиковых нагрузках;
• Проверки работы отдельных компонентов и системы в целом.

Системные модели, которые состоят из компьютерной модели, дополняемой экспериментальными данными, обеспечивают при проектировании наиболее точный результат.

Сбор и анализ данных в трёх основных точках - основных линиях, боковых линиях и люках - позволяет проектировщикам определять приоритетность ремонтных работ и предотвращать поступление сторонней воды в канализационную систему.