Для гидравлического расчета канализационных лотков, труб и каналов применяют формулы установившегося и равномерного движения:

где Q — расход сточной жидкости, м3/сек; со — площадь живого сечения потока, ж2; v — скорость течения сточной жидкости, м/сек;

R — гидравлический радиус сечения, равный,   т. е.   отношение площади живого сечения к смачиваемому периметру,   м; i — гидравлический уклон, принимаемый равным уклону трубы, т. е. разности отметок лотка труб в начале и  в   конце к длине участка; С —  коэффициент, учитывающий шероховатость стенок  труб. Гидравлический расчет следует производить по формулам турбулентного движения, учитывающим различную степень турбулентности потока в зависимости от скорости движения сточной жидкости.

При квадратичном режиме турбулентного движения можно пользоваться формулой Н. Н. Павловского

 (60)

где я  коэффициент шероховатости;

переменный показатель степени, зависящий от шероховатости труб п, формы и размеров каналов (или   гидравлического радиуса). Коэффициент п принимают в зависимости от материала труб. Для облегчения техники расчета по этой  формуле  составлены таблицы.

Формулу (59) можно представить в виде

где X — коэффициент   сопротивления трения по длине;

g — ускорения силы тяжести, м/сек2.

Коэффициент сопротивления трения по длине X определяют по формуле, учитывающей различную степень турбулентности потока (СНиП П-Г. 6-62):

где Re — число Рейнольдса;

R — гидравлический радиус, см;

Дэ —эквивалентная шероховатость, cjh; а2 — безразмерный коэффициент, учитывающий характер шероховатости труб.

Значение 2 для труб из разных материалов принимают по табл. 12 (СНиП П-Г. 6-62).

Для облегчения техники расчета по этой формуле также составлены специальные таблицы*. Структура таблиц для гидравлического расчета очень проста.

При гидравлическом расчете канализационных труб по таблицам можно найти пропускную способность Q, л/сек, и соответствующую скорость течения v, м/сек, для разных уклонов и наполнений труб. Например, для пропуска расхода Q = 23,7 л/сек при имеющемся уклоне 0,004 труба диаметром   250 мм

будет обеспечивать пропуск данного расхода сточной жидкости при нормальной величине наполнения h — 0,6 d и скорости v = 0,77 м/сек.

Наполнением называют отношение расчетного слоя воды в трубе (К) к диаметру трубы (рис. 187).

Рис.  187, Заполнение   канализационных труб   круглого сечения

Сети хозяйственно-бытовой канализации рассчитывают на неполное заполнение труб. Свободное пространство над жидкостью требуется для вентиляции канализационных сетей и удаления образующихся   в   результате   органических   веществ   вредных   газов, а также для   возможного  кратковременного  повышения    уровня жидкости.

Полное наполнение труб допускается для водостоков, в общесплавной канализации, а также для душевых и банно-прачечных вод и при кратковременных сбросах прочих сточных вод.

Расчет канализационной сети производят по средней или так называемой   самоочищающей   скорости.

Под самоочищающей скоростью понимают ту минимальную среднюю скорость движения сточной жидкости по трубам, когда при максимальном расчетном отводе жидкости в ней не выпадают взвешенные частицы и происходит смывание ранее осевших в трубе частиц  при минимальном отводе.

Наибольшую расчетную скорость для металлических труб принимают  равной   10 м/сек,  для  неметаллических  труб — 5 м/сек.

Скорость в трубах малых диаметров при малых количествах сточной жидкости, при расчете сети, может получиться меньше самоочищающей скорости. В таких 0,о случаях необходимо предусмотреть устройства для систематической промывки труб.

Для проверки пропускной способности также пользуются таблицами или графиками, в которых приводятся значение q и v для разных диаметров труб d и для разных наполнений —hid. На рис. 188 приведены кривые изменения скоростей и расходов в трубах круглого сечения в зависимости от степени наполнения. По оси абсцисс отложены величины скоростей v и расходов q, выраженных в долях от скорости и расхода при полном наполнении, а  по оси  ординат — наполнение  коллектора.