Kanalizacja_wykład I.pdf

(3417 KB) Pobierz
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA
INSTYTUT INŻYNIERII OCHRONY ŚRODOWISKA
ZAKŁAD NAUKOWY USUWANIA ŚCIEKÓW
KANALIZACJA 1
Wykłady opracowane na podstawie podręcznika:
A. Kotowski:
Podstawy bezpiecznego wymiarowania odwodnień terenów.
Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa 2011 [102].
PODSTAWY PROJEKTOWANIA I WYMIAROWANIA
SIECI KANALIZACYJNYCH
Motto:
„Minionej nocy”
Minionej nocy
przyśnił mi się napis w nieznanym języku:
będąc człowiekiem
masz prawo do błędu –
ale masz prawo tylko do ludzkiego błędu,
ale masz prawo tylko do takiego błędu,
który potrafisz naprawić –
Lecz nie masz prawa do błędu nie do naprawienia,
Błędu, który zabija
Ryszard Krynicki
Wrocław, 2013 r.
1
Wykłady - Kanalizacja 1
(sem. V)
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć - wykład
Liczba godzin
Wy1 Program wykładów. Cele i zadania kanalizacji wg PN-EN 752
Klasyfikacja i ogólna charakterystyka konwencjonalnych i
Wy2
niekonwencjonalnych systemów usuwania ścieków (zalety i wady)
Wy3 Charakterystyka kanalizacji ogólnospławnej z obiektami odciążającymi
Wy4 Charakterystyka kanalizacji rozdzielczej i półrozdzielczej z separatorami
Wy5 Zasady bilansowania ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych
Wy6 Pomiary i charakterystyka opadów - modele fizykalne i probabilistyczne
Wy7 Zasady bilansowania spływu wód opadowych metodami czasu przepływu
Wy8 Metoda granicznych natężeń (MGN) wymiarowania kanalizacji
Wy9 Metoda współczynnika opóźnienia (MWO) wymiarowania kanalizacji
Standardy odwodnień terenów wg PN-EN 752:2008 i zalecenia do
Wy10
bezpiecznego wymiarowania kanalizacji deszczowej w Polsce (MMN)
Wy11 Wymiarowanie hydrauliczne przewodów i kanałów ściekowych
Wy12 Zalecane spadki dna i dobór przekrojów kanałów grawitacyjnych
Wy13 Zasady projektowania tras, zagłębień i połączeń kanałów
Wy14 Materiały, uzbrojenie i obiekty na sieciach kanalizacyjnych
Wy15 Podstawy budowy i eksploatacji sieci kanalizacyjnych
Suma godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
30
Ćwiczenia projektowe - Kanalizacja 2
(w sem. VI)
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć - projekt
Liczba godzin
Pr1
Pr2
Pr3
Pr4
Pr5
Pr6
Pr7
Pr8
Pr9
Pr10
Pr11
Pr12
Program ćwiczenia projektowego: zakres, podstawowe zasady i
wymagania
Sporządzenie bilansu odpływu ścieków komunalnych
Wykonanie krzywych deszczy wg wybranej metody uwzględniającej
zależność pomiędzy podstawowymi parametrami deszczy
Obliczenia hydrauliczno-techniczne sieci kanalizacji deszczowej
Sporządzenie planu spadków i zagłębień sieci kanalizacji deszczowej
Obliczenia hydrauliczno-techniczne sieci kanalizacji bytowo-
gospodarczej i przemysłowej z uwzględnieniem możliwych kolizji z
siecią deszczową
Sporządzenie planu spadków i zagłębień sieci kanalizacji bytowo-
gospodarczej i przemysłowej
Wykonanie profilu podłużnego głównego kolektora kanalizacji
deszczowej
Wykonanie profilu podłużnego głównego kolektora kanalizacji bytowo-
gospodarczej i przemysłowej
Sporządzenie planu sieci kanalizacyjnych
Projekt techniczny prostego obiektu kanalizacyjnego
Sporządzenie opisu technicznego projektu
Suma godzin
1
2
2
5
2
5
2
2
2
2
2
3
30
2
1. WPROWADZENIE
„KANALIZACJA”
oznacza historycznie dwa pojęcia:
zespół budowli inżynierskich - do spełniania określonych celów,
nauka stosowana - o projektowaniu, budowie i eksploatacji sieci i obiektów systemu
do odprowadzania oraz unieszkodliwiania ścieków, tj. wód zużytych i opadowych.
Cele kanalizacji
na terenach zurbanizowanych (osadniczych) to:
1)
Utrzymanie
warunków
higienicznych
(czyli
sanitarnych)
przez
zbieranie
i
odprowadzanie ścieków do oczyszczalni, gdzie następuje ich unieszkodliwienie;
2)
Zapobieganie szkodom
związanym z zalewaniem bądź podmakaniem terenów i
obiektów,
3)
Zapewnienie przejezdności powierzchni komunikacyjnych:
jezdni, przejść pieszych,
w tym podziemnych - woda co najwyżej do poziomu krawężników.
Utrzymanie
warunków higienicznych
jest głównym i pierwotnym celem kanalizacji
jednostek osadniczych. Problemy higieniczne wynikają głównie z obecności zanieczyszczeń
mikrobiologicznych w składzie ścieków bytowo-gospodarczych, związanych z życiem i
działalnością ludzi. W przypadku ścieków przemysłowych chodzi głównie o niekorzystny
wpływ na środowisko, w tym na trwałość kanałów, ich składu fizyczno-chemicznego.
Cel drugi i trzeci
dotyczą zwłaszcza
wód opadowych,
tj. deszczowych i roztopowych. Z
punktu widzenia ochrony środowiska, wody opadowe zbierane kanalizacją z uszczelnionych
powierzchni terenów zurbanizowanych są ściekami. Równolegle do postulatu sanitarnego,
cele te zyskały na znaczeniu wraz ze wzrostem gęstości i wartości zabudowy oraz
intensyfikacji wykorzystywania powierzchni terenów na cele komunikacyjne.
Kilka współczesnych faktów:
1/. Zaobserwowany w XX wieku - wzrost średniej rocznej temperatury globu wywołuje
zwiększoną cyrkulację wody w cyklu hydrologicznym oraz nasilenie się ekstremalnych
zjawisk pogodowych - susze, powodzie, trąby powietrzne.
3
2/. Według prognoz opartych na globalnym modelu klimatu
IPCC:2007,
w bieżącym stuleciu
temperatura globu może się podnieść od 1,7
o
C do 4,4
o
C, a na każdy stopień wzrostu
temperatury szacuje się ok. 7% wzrost intensywności opadów - wg [*].
[*] Landerink G., Meijgaard E.V.:
Increase in hourly precipitation extremes beyond expectations from
temperature changes.
Nature Geosci., 2008.
3/. Z powodu ocieplenia klimatu zmieniać się będzie wysokość i intensywność opadów
regionalnych i lokalnych w Polsce - w projekcji do 2100 roku - biorąc za podstawę okres
pomiarowy 1951-2009 - wg [**].
[**] Pińskwar I.:
Projekcje zmian w ekstremach opadowych w Polsce.
Monografia Kom.Gosp.Wod. PAN, 2010.
4/. Na podstawie badań podjętych na PWr., na przestrzeni ostatnich 50 lat (1960-2009)
nastąpił we Wrocławiu wzrost intensywności opadów o około 13% - wg [***].
[***] Kaźmierczak B., Kotowski A.:
Trendy zmian wysokości i intensywności opadów maksymalnych do
modelowania kanalizacji we Wrocławiu.
Gaz, Woda i Technika Sanitarna nr 5, 2013.
Nasilające się, zwłaszcza w ostatnich latach, ekstremalne zjawiska przyrodnicze, takie jak
gwałtowne bądź długotrwałe opady i związane z nimi wylewy z kanalizacji, podtopienia
terenów czy szerzej tzw. powodzie miejskie, powodują znaczne straty gospodarcze.
Zmuszać to nas powinno do ciągłego doskonalenia zasad wymiarowania systemów
kanalizacyjnych.
Do projektowania
kanalizacji bytowo-gospodarczej i przemysłowej oraz deszczowej bądź
ogólnospławnej, stosowane są różne
metody obliczeniowe -
do określania miarodajnego
odpływu ścieków. W zależności od zastosowanej metody uzyskuje się różniące się wyniki.
Konsekwencją doboru niewłaściwej metody obliczeniowej (np. modelu opadów,
algorytmu wymiarowania czy zasad doboru kanałów) jest więc możliwość zaprojektowania
kanałów
przewymiarowanych,
co byłoby ekonomicznie nieuzasadnione, bądź też częściej
kanałów o
niedostatecznej przepustowości,
co powoduje przeciążenie sieci i stwarza
niebezpieczeństwo zalania ulic, piwnic i podtopień terenów.
O dokładności każdej metody obliczeniowej (z teorii niezawodności) decyduje najsłabsze
ogniwo, którym są najczęściej - dane o opadach i spływach ścieków.
4
Bezpieczne projektowanie i wymiarowanie systemów odwodnień terenów
ma na celu
zapewnienie odpowiedniego standardu odwodnienia terenu, który definiuje się jako
przystosowanie systemu do przyjęcia maksymalnych - prognozowanych strumieni wód
opadowych z częstością równą dopuszczalnej (akceptowalnej społecznie) częstości
wystąpienia wylania na powierzchnię terenu.
Tab. 1.1. Zalecane częstości projektowe deszczu obliczeniowego i dopuszczalne częstości wystąpienia
wylania wg
PN-EN 752:2008
[182]
Częstość deszczu
obliczeniowego
[1 raz na
C
lat]
1 na 1
1 na 2
1 na 5
1 na 10
Rodzaj zagospodarowania terenu
- standard odwodnień terenów
I. Tereny pozamiejskie
II. Tereny mieszkaniowe
III. Centra miast, tereny usług i przemysłu
IV. Podziemne obiekty komunikacyjne,
przejścia i przejazdy pod ulicami, itp.
Częstość wystąpienia
wylania
[1 raz na
C
lat]
1 na 10
1 na 20
1 na 30
1 na 50
Polska norma - zharmonizowana z europejską normą, PN-EN 752:2008
ogranicza
częstość wylewów z kanalizacji do rzadkich powtarzalności ich występowania:
raz na 10 lat - w przypadku terenów pozamiejskich, oraz
raz na 20, 30 lub 50 lat dla terenów miejskich
- odpowiednio do rodzaju zagospodarowania przestrzennego (tab. 1.1).
Cytowana norma zaleca do projektowania systemów kanalizacyjnych częstości deszczu
obliczeniowego: 1 raz na rok - dla terenów pozamiejskich oraz raz na 2, 5 lub 10 lat dla
terenów miejskich, przy czym nie mogą występować tutaj żadne przeciążenia w działaniu
systemów grawitacyjnych (np. praca pod ciśnieniem).
Wynika stąd m.in. konieczność dobierania kanałów na niecałkowite wypełnienie, tj. z
rezerwą przepustowości na wypadek rzadziej pojawiających się deszczy.
Obecnie zaleca się weryfikację częstości wylewów na drodze modelowania
hydrodynamicznego, przy różnych scenariuszach jej obciążenia opadami, zmiennymi w
czasie i przestrzeni.
W podręczniku pt.: „Podstawy
bezpiecznego wymiarowania odwodnień terenów”
(Wyd.
Seidel-Przywecki, Warszawa 2011) [102] sformułowano podstawy bezpiecznego
projektowania i wymiarowania grawitacyjnych systemów (sieci i obiektów) kanalizacyjnych.
Rozdziały 2. do 10. dotyczą zasad projektowania i wymiarowania - sieci kanalizacyjnych,
natomiast rozdziały 11. do 15. - obiektów na sieciach kanalizacyjnych.
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin