6

2. DIMENZIONIRANJE GLAVNIH ODVONIH KANALA 2.1. Glavni kanal oborinske kanalizacije

Slika 3. Shematski prikaz glavnog kanala do crpne stanice

Duljina dionice (L) iznosi 250 m. Visinski pad cjevovoda ΔH = 1 m. Protok oboriniske vode na glavnom odvodnom kanalu je suma protoka triju dionica koje se spajaju na glavnom kanalu – dionica 7-12, 11-12 te 14-13-12.

DionicaProtok

(l/s)7-12 11661

11-12 103114-13-12 2368

SUM 15060

Pad cjevovoda: I = 1 m/250 m = 0.004 = 0.4 %; Qd = 15 060 l/s Dionica glavnog kanala je izmjenjena radi bolje prilagodbe terenu (Slika 4.).

Slika 4. Izmjenjena trasa glavnog kanala.

7

Proračunom je potrebno odrediti unutarnji promjer kolektora tako da svojom propusnošću omogući odvodnju zadane količine oborinskih voda da se pri tome vrijenosti traženih hidrauličkih paramatara nalaze unutar ograničenja brzina i nagiba. KRUŽNI PROFIL: Prema Darcy-Weisbachovoj jednadžbi za proračun pada energetske linije po duljini cijevi možemo izračunati brzinu kod potpunog ispunjenja cijevi (vp): gdje su: g (m/s2) – ubrzanje polja sile teže εk (mm) – apsolutna pogonska hrapavost cijevi = 0.4 mm I = I0 = IE = ΔH/L – pad energetske linije (H – visinska razlika/L - duljina cjevovoda) Za odabrani profil od 2400 mm dobivena je brzina u iznosu od 3.82 m/s pa je prema: protok punog profila je Qp = 17 308 l/s.

Protok punog profila se može odretiti i prema gotovim tablicama (O. Kirschmer: Tabele za proračun kanalizacijskih cjevovovoda prema Prandtl – Colebrook-u, str. 120). Iz tablica je za pad I = 0.004 (4‰) odabran promjer cjevi kružnog profila veličine 2400 mm:

Qp = 16956 l/s

vp = 3.75 m/s

Neovisno o tome da li je izračunat ili očitan protok, potrebno je provjeriti da li su hidraulički parametri (brzina i stupanj punjena) u skladu sa analiziranim ograničenjima: vmin = 1.79 m/s (prema tablici 3.7., str 172, Kanalizacija naselja J.Margeta) vmax = 3.0 – 4.0 m/s (za betonske tj. armiranobetnoske cijevi) hd/D <= 0.8 Qd/Qp = 15 060/16 956 = 0.89 Sa krivulje djelomičnog ispunjenja okruglih profila (Slika 5. ili knjiga str. 165) očitavamo kolika je ispunjenost tj. visina vode u cijevi – hd. Očitani hd/D = 0.75 < = 0.8 – zadovoljava uvjete ispunjenosti profila većih od 900 mm. hd = 0.75 × D = 0.75 × 2400 = 1800 mm.

DgI2D71.3DgI2D

51.2log2v E

k

Ep

DIg22

D

D71.3DgI2D

51.2logQ E

2k

Ep

8

Slika 5. krivulje djelomičnog ispunjenja okruglih profila

IZVEDBA U KANALU (OTVORENI PROFIL): Izvedba zatvorenih profila većih od 2500 mm unutarnjeg promjera nije česta jer nije ekonomski isplativa, zahtjeva najčešće vanstandardnu izvedbu od proizvođača pa se u ovakvom slučaju velikih protoka, preko Manning-Stricklerove formule može izračunati dimenzije kanala. Odabran je pravokutni kanal (postoje i drugi tipovi – trapezasti, trokutasti, složeni…). Također je potrebno provjeriti hidrauličke parametre. Manning-Stricklerova formula za protok i brzinu vode:

2132

2132

E

E

JRkv

JRn

1AQ

A – površina profila = h × b R – hidraulički radijus A/O (O – omočeni opseg = 2h + b) IE – pad linije energije = padu terena k –Sticklerov koeficijent hrapavosti (ovisi o tipu cijevi) = 1/n (n – Manningov koef.)

9

Odabrane dimenzije – h = 2m; b = 2.5 m O = 6.5 m A = 5 m2 R = 0.77 n = 0.013 za betonski kanal cemntne glazure Qp = 20.42 m3/s = 20421 l/s vp = 4.0 m/s vmin = 1.83 m/s (tablica 3.7.) vmax = 3.0 – 4.0 m/s hd/D <= 0.8 Qd/Qp = 15 060/20 421 = 0.74 Očitani hd/D = 0.65 <= 0.8 hd = 0.65 × D = 0.65 × 2500 = 1625 mm.

2.2. Glavni kanal kanalizacije otpadnih voda Glavni kanal kanalizacije otpadnih voda izvodi se usporedno sa trasom oborinske kanalizacije. Dionica 12 -15 sadrži sve otpadne vode naselja te je njen protok 62.87 l/s. U ovom slučaju možemo koristiti zatvorene kružne profile (Prandtl – Colebrook ε = 0.4 mm – POGLEDATI TABLICE) Iz tablica je za pad I = 0.004 (4‰) odabran promjer cijevi kružnog profila veličine 350 mm:

Qp = 110 /s (očitano)

vp = 1.14 m/s (očitano)

vmin = 0.62 m/s vmax = 3.0 – 4.0 m/s Imin = 1/350 = 0.0029 (2.9‰) hd/D <= 0.7 D (za profile od 350 do 450 mm promjera) Qd/Qp = 62.87/110 = 0.6 Očitani hd/D = 0. 55 < 0.7 hd = 0.55 × D = 0.55 × 350 = 192.5 mm.

Brzina nepotopljenog profila min22d vs/m65.0350.0

06287.04

D

Q4v