A csatorna méretezése II.
2009/5. lapszám | VGF&HKL online | 12 590 |
Figylem! Ez a cikk 17 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Cikksorozatunk második része a szennyvíz és csapadékvíz méretezésével foglalkozik.
Az alapvezeték
méretezése történhet nomogram vagy táblázat segítségével. Kiindulásként feltételezzük, hogy a csatornában a víz fél töltéssel fog áramolni, vagyis a h/d = 0,5 (h – a víz magassága a csatornában, d – a csatorna belső átmérője). A méretezési nomogramok és táblázatok telt szelvényű áramlásra készültek, emiatt a mennyiséget átszámítjuk telt szelvényű mennyiségre. Ha fél töltéssel számolunk, akkor az átszámítás egyszerű, mert kétszeres mennyiséget veszünk figyelembe. Ha ettől eltérő töltésre gondolunk, akkor a szakmában elterjedt neve alapján a haldiagramot kell használni az átszámításhoz (1 ábra).
Például 
= 0,6-os töltési foknál a qv/qvtelt = 0,68, ami azt jelenti, hogy a kiszámított vízmennyiséget elosztjuk 0,68-dal, és megkapjuk, hogy telt szelvénynél mennyi vízmennyiséggel kell számolni. Először nézzük meg a nomogram segítségével történő méretezést, amihez a 2. ábra szükséges.
A vízszintes tengelyen
látható a telt szelvényű vízmennyiség l/s mértékben, a függőlegesen a lejtés ezrelékben, a jobbra lefelé haladó vonalak mutatják a sebességet, és a jobbra felfelé emelkedő vonalak a csőátmérőket.
A könnyebb megérthetőség miatt konkrét számpéldával dolgozzunk. Tételezzük fel, hogy egy lakóépületet méretezünk, ahol az elvezetendő szennyvízmennyiség 2 l/s. Fél töltést feltételezve 4 l/s a telt szelvényű vízmennyiség. A nomogramban megnézzük, hogy ehhez a vízmennyiséghez és névleges 100 mm-es csővel számolva 2,2 ezrelékes lejtés jön ki, amihez 0,55 m/s sebesség járul. Ezeket az értékeket nem fogadhatjuk el, mert ilyen lejtést beállítani nem a szerelők álma, valamint a sebesség a csúcsfogyasztásnál sem éri el a kívánt öntisztulási értéket, azaz a 0,7 m/s-ot. Ha pedig csúcsidőben nincs meg az öntisztulás, akkor a nap többi részében az ülepedési sebesség alatt lesz az érték, tehát biztos a duguláshoz vezető út.
Emiatt növelnünk kell a lejtést. Felveszünk 10 ezrelékes, vagyis 1%-os lejtést. Ekkor a 100 mm-es csőnél maradva a telt szelvényű vízmennyiség qvt = 7,7 l/s lesz, a telt szelvényű sebesség pedig vt = 0,97 m/s. Ezeket az értékeket át kell számítani valós sebességre, s ha ez eléri az öntisztulási értéket, akkor már jó a méretezés.
A valós vízmennyiséget elosztjuk a telt vízmennyiséggel, vagyis qv/qvt – 2/7,7 = 0,26. A haldiagramban megnézzük, hogy ehhez az értékhez mekkora töltési fok tartozik, vagyis = 0,36. Ezután ennél a töltési foknál visszamegyünk a sebességgörbéig, ahol v/vt = 0,82 értéket olvashatunk le. A telt vízmennyiséget már előbb leolvastuk, 0,97 m/s. Így már nem kell mást tennünk, mint összeszorozzuk a vt és a v/vt értéket, s marad a v, mint valós sebesség, azaz 0,97 x 0,82 = 0,795 m/s, tehát megfelelő a sebesség, mert naponta legalább egyszer eléri az öntisztulási értéket.
Az úsztatási mélységet megkapjuk, ha a töltési fokot megszorozzuk a csatorna belső átmérőjével. A névleges 100 mm-es cső belső átmérője majdnem 103 mm, s ha ezt megszorozzuk a = 0,36-dal, akkor 37 mm-t kapunk. Nem teljesen ideális az állapot, mert a 40 mm-es úsztatási mélység alatt vagyunk kicsivel, de már elfogadható. Kicsivel nagyobb vízmennyiségnél már megfelelő lesz ez is.
A táblázatos méretezés hasonlít az előzőhöz
, de ott pontosabban tudjuk leolvasni az értékeket. A haldiagramot most az 1. táblázat helyettesíti. A táblázatot pontosan úgy kell használni, mint a haldiagramot, de könnyebb az értékek leolvasása. A csőméretekhez tartozó értékeket pedig a 2. táblázatból lehet kiolvasni.
Az előző példát nézzük meg
most táblázat segítségével. Ne lepődjünk meg, ha más értékeket kapunk, mert pontosabban tudunk leolvasni, valamint nem ugyanaz a gyártó cég adta ki a nomogramot, mint aki a táblázatot.
Itt a 110 mm-es csőnél 20 ezrelékes lejtést (2%) választunk, s ekkor a következő értékeket olvashatjuk le: qvt = 7,914 l/s, vt = 1,01 m/s. A valós vízmennyiséget elosztjuk a telt szelvényűvel, s az érték 0,253 lesz, amihez a haldiagramot helyettesítő táblázatból = h/d = 0,339, v/vt = 0,84, s ezekből kapjuk: v = 0,848 m/s. Az úsztatási mélységre kicsit rosszabb érték jön ki, 35 mm.
Ha csak 15 ezrelékes lejtést választunk, akkor qvt = 6,7 l/s, vt = 0,86 m/s. Kiszámítva a vízmennyiségek hányadosát, qv/qvt = 0,3 értéket kapjuk. Ezt átszámítva kapjuk a = 0,374 értéket, s ebből jön a v/vt = 0,88 m/s. Végül megkapjuk, hogy a valós sebesség 0,757 m/s lesz, ami tökéletes, és az úsztatási mélység 0,374 x 103 = 38,5 mm, vagyis nagyon közel van a megfelelő értékhez.
