DIMENZOVANÍ STOKOVÉ SÍTĚ – JEDNOTNÁ SOUSTAVA

Pro vlastní postup dimenzování jednotné stokové soustavy je nutno, aby byly zpracovány výkresy projektové dokumentace zájmového území. Jedná se o výkresy: situace, hydrotechnické situace a podélné profily navržených stok. Vlastní výpočet se provádí do tabulky, viz Příloha č. 1.

Sloupec:

1.      Stoka

Zde se uvádí názvy stok a/nebo bodový zdroj (BZ), který představuje např. čerpací stanici, ze které je čerpáno určité množství splaškových vod do šachty v daném kanalizačním okrsku.

2.      Číslo kanalizačního okrsku

Kanalizační okrsek je plocha povodí daného úseku stoky (zjistí se z hydrotechnické situace), ze které se odvádí odpadní vody (splaškové i dešťové).

3.      Plocha povodí  S_s

Plocha kanalizačního okrsku v ha (zjistí se z výkresu hydrotechnické situace).

4.       Specifický odtok splašků  q_s se vypočte dle vztahu (1):

        , kde                    (1)

-          spotřeba vody (l.os^-1.den^-1),
-          celková plocha povodí (ha).

5.      Odtokový součinitel  Y

Z celkového množství srážky spadlé na určitou plochu část vody odteče po povrchu, část se vsákne a část vypaří. Pro dimenzování je důležitá ta část, která odteče po povrchu do stoky. Hodnota závisí na druhu povrchu a sklonu terénu.

Při výpočtu odtokového součinitele se vychází ze vzorového hektaru (což je plocha 1 ha). Ze vzorového hektaru se vypočte střední součinitel odtoku Y_s podle vztahu (2):

        , kde                                        (2)

Y_s       - střední součinitel odtoku,

Y         - součinitel odtoku dle (Tabulka 1),

S          - plocha povrchu daného druhu (ha).

Tabulka 1: Součinitelé odtoků Y pro podrobný výpočet stokové sítě

6.      Redukovaná plocha dílčí  S_d se určila dle vztahu (3):

        , kde                                        (3)

S_s - plocha povodí (ha),

Y - odtokový součinitel.

7.      Redukovaná plocha celková  S_c

Zde se sčítají jednotlivé redukované plochy dílčí v návaznosti na hlavní stoku a to po směru toku odpadních vod. Plochy vedlejších stok se počítají zvláště a započítávají se až ve spojných šachtách se stokou, do které jsou zaústěny a připočítávají se k dosud sečteným plochám.

8.      Intenzita neredukovaného deště   i

Intenzita neredukovaného deště (l·s^-1·ha^-1).

9.      Dílčí dešťový průtok  Q_d

Výpočet maximálních dešťových vod pro dílčí kanalizační okrsky se provede dle vztahu (4):

    (l·s^-1)    , kde                                     (4)

S_s         - plocha povodí (kanalizačního okrsku) (ha),

Y         - odtokový součinitel,

I           - intenzita neredukovaného deště (l·s^-1 ha^-1).

10.  Dílčí splaškový průtok  Q_s

Výpočet splaškových vod pro dílčí úseky kanalizačních okrsků se provede dle vztahu (5):

(l·s^-1)    , kde                                    (5)

S_s      - plocha povodí (ha),

q_s      - specifický odtok splašků (l·s^-1·ha^-1).

11.  Celkový splaškový průtok  Q_sc

Se počítá podobně jako celková redukovaná plocha. Sčítají se však dílčí splaškové průtoky.

12.  Maximální celkový dimenzovaný průtok  Q_dim

Tento průtok   se počítá pro každý kanalizační okrsek zvláště dle vztahu (6).

Postupuje se po směru toku odpadní vody a k vypočítanému dimenzovanému průtoku hlavní stoky se přičtou v úseku napojení na hlavní stoku dimenzované průtoky vedlejších stok.

     (l·s^-1), kde                          (6)

Q_d        - dílčí dešťový průtok (l·s^-1),

Q_sc      - celkový splaškový průtok (l·s^-1).

13.  Sklon dna

Sklony nivelety dna kanalizačního potrubí se pro jednotlivé kanalizační okrsky odečtou z výkresu podélných profilů navržených stok. Je nutno podotknout, pokud byl sklon dna větší než 35 ‰, muselo se počítat při hydraulických výpočtech s provzdušněním vodního proudu.

14.  Navržený profil

Pří návrhu profilu stoky platí podmínka, ze Q_dim < Q_kap. Při dodržení uvedené podmínky je zajištěn beztlakový průtok odpadní vody v potrubí. Hodnotu kapacitního průtoku Q_kap a kapacitní rychlosti v_kap nalezneme v hydraulických tabulkách. Pro daný kapacitní průtok a sklon stoky v (؉) se odečte z tabulek vhodné DN.

15.  Délka úseku  s    

Je to délka úseku stoky v jednom kanalizačním okrsku. Uvedená délka se určí z výkresu situace anebo z výkresu podélného profilu dané stoky.

16.  Kapacitní průtok  Q_kap

Je to průtokové množství ve stoce při kapacitním plnění. Pro provzdušněný proud se počítá podle jiných vzorců se započítáním součinitele provzdušnění r_a.  Hodnota Q_kap se získala z hydraulických tabulek stok.

17.  Kapacitní rychlost  v_kap

Je to rychlost ve stoce při kapacitním plnění. Hodnota v_kap se získala z hydraulických tabulek stok. Pomocí v_kap se získá skutečná rychlost toku odpadní vody.

18.  Plnění h

Hodnota h se získala z Hydraulických tabulek stok. Kde se interpolací součinitele k získá přesná hodnota, která se vynásobí poloměr stoky r, který je uveden v (m).

19.  Skutečná rychlost v_sk se vypočítá ze vzorce (7):

          (m·s^-1)              , kde                                     (7)

k                   - součinitel,

v_kap             - kapacitní rychlost  (m·s^-1).

20.  Doba průtoku  t (jednotlivě)

Je to doba průtoku odpadní vody v jednom kanalizačním okrsku, která se vypočte ze vzorce (8):

             (s)        , kde                                                               (8)

s          - délka úseku  (m),

v_sk        - skutečná rychlost (m·s^-1).

21.  Doba průtoku  t (celkově)

Zde se jednotlivé doby průtoku uvnitř jednotlivých kanalizačních okrsků sčítají, a to zvlášť pro každou stoku.

22.  Zde se doba celkového dotoku převede na min., tzn. z desetinné do šedesátinné soustavy.

23.  Součinitel  l  a  k

l vypočítáme podle rovnice (9). Díky tomuto součiniteli můžeme interpolací zjistit z Hydraulických tabulek stok hodnotu součinitele k, pomocí které vypočítáme skutečnou rychlost toku odpadních vod (sloupec 19).

      , kde                                                                               (9)

Q_dim           - dimenzovaný průtok (l·s^-1),

Q_kap           - kapacitní průtok (l·s^-1).

DIMENZOVANÍ STOKOVÉ SÍTĚ – SPLAŠKOVÁ KANALIZACE

Při dimenzování splaškové kanalizace je vycházeno z ČSN 75 6101 Stokové sítě a kanalizační přípojky. Postup výpočtu je následující:

Sloupec:

1.      Název stoky

2.      Úsek – úsek stoky s jednotlivým sklonem.

3.      Počet EO – počet obyvatel v daném úseku, odvozený od počtu připojených obyvatel.

4.      Celkový počet obyvatel – v tomto sloupci se sčítají počty obyvatel v daných úsecích v návaznosti na hlavní stoku.

5.      Potřeba vody – zde se zadává potřeba vody na osobu za den (l·os/den).

6.      Délka úseku – délka daného úseku stoky v (m).

7.      Průměrný denní průtok splaškových vod – se vypočte ze vztahu:

                                                                                                   (1)

, kde

O      - celkový počet obyvatel,

q       - potřeba vody (l/obyv.·den).

8.                  Hodnota koeficientu hodinové nerovnoměrnosti k_h - pro daný počet připojených obyvatel se odečte z níže uvedené tabulky.

Tabulka 1: Doporučené hodnoty součinitelů nerovnoměrnosti dle ČSN 75 6101

9.      Maximální průtok splaškových vod  - se vypočte dle vztahu (2):

l/h)                                                                                          (2)

,kde

Q_p.d.splaš.           - průměrný denní průtok splaškových vod vypočtený ve sloupci 7;

k_h         - koeficient hodinové nerovnoměrnosti (viz sloupec 8).

Hodnoty získané tímto způsobem jsou označovány jako maximální hodinový průtok splaškových vod.

10.        Návrhový (dimenzovací) průtok splaškových vod   - stoky splaškové sítě oddílné soustavy se dimenzují na dvojnásobek maximálního hodinového průtoku.

                                                                                                (3)

, kde

Q_max.    - maximální průtok splaškových vod vypočtených ve sloupci 9.

Postup výpočtů sloupců č.     je stejný, jako u jednotné stokové soustavy.

11.  Sklon dna

Sklony nivelety dna kanalizačního potrubí se pro jednotlivé úseky odečtou z výkresu podélných profilů navržených stok. Je nutno podotknout, pokud byl sklon dna větší než 35 ‰, muselo se počítat při hydraulických výpočtech s provzdušněním vodního proudu.

12.  Navržený profil

Pří návrhu profilu stoky platí podmínka, ze Q_dim < Q_kap. Při dodržení uvedené podmínky je zajištěn beztlakový průtok odpadní vody v potrubí. Hodnotu kapacitního průtoku Q_kap a kapacitní rychlosti v_kap nalezneme v hydraulických tabulkách. Pro daný kapacitní průtok a sklon stoky v (؉) se odečte z tabulek vhodné DN.

13.  Délka úseku s

Hodnota je stejná jako ve sloupci 2.

14.  Kapacitní průtok Q_kap

Hodnota Q_kap se odečte z hydraulických tabulek stok.

15.  Kapacitní rychlost v_kap

Je to rychlost ve stoce při kapacitním plnění. Hodnota v_kap se odečte hydraulických tabulek stok. Pomocí v_kap se vypočte skutečná rychlost toku odpadní vod

16.  Plnění h

Hodnota h se získá z Hydraulických tabulek stok. Kde se interpolací součinitele k získá přesná hodnota, která se vynásobí poloměr stoky r, který je uveden v (m).

17.  Skutečná rychlost v_sk se vypočítá ze vzorce (7):

                                                                                                    (4)

, kde                                                                                     

k                   - součinitel,

v_kap             - kapacitní rychlost  (m/s).

18.  Doba průtoku  t (jednotlivě)

Je to doba průtoku odpadní vody v daném úseku stoku, která se vypočte ze vzorce (5):

                                                                                                                        (5)

19.  Doba průtoku  t (celkově)

Zde se jednotlivé doby průtoku v jednotlivých úsecích stok sčítají, a to zvlášť pro každou stoku.

20.  Zde se doba celkového dotoku převede na min., tzn. z desetinné do šedesátinné soustavy.

21.  Součinitel  l  a  k

l vypočítáme podle rovnice (6). Díky tomuto součiniteli můžeme interpolací zjistit z Hydraulických tabulek stok hodnotu součinitele k, pomocí které vypočítáme skutečnou rychlost toku odpadních vod (sloupec 17).

                                                                                                                                (6)

, kde

Q_dim           - dimenzovaný průtok (l/s),

Q_kap           - kapacitní průtok (l/s).