Совершенствование методики оптимизации развивающихся систем водоотведения

• Автор: Бородин, Вячеслав Игоревич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Ведение

1. Анализ развития методологии проектирования и реконструкции

1.1 Оценка технологии проектирования развивающихся СВО

1.2 Оценка существующих методик анализа гидравлических режимов и обоснование структуры и параметров СВО
1.3 Пути совершенствования и развития методики оптимизации параметров развивающихся СВО

2. Математическое моделирование развивающихся СВО

2.1 Математическое описание СВО с позиции теории гидравлических цепей

2.2 Математическая модель неравномерного установившегося дви- 48 жения стоков в СВО.

2.3 Оптимизация параметров новых и реконструируемых СВО

2.4 Оптимизация трассы и структуры СВО

3. Алгоритмизация и программная реализация методики оптимиза- 86 ции развивающихся СВО.
3.1 Алгоритмизация методов дискретной оптимизации параметров новых и реконструируемых СВО
3.2 Алгоритм комплексной оптимизации трассы и структуры развивающихся СВО
3.3 Программная реализация методики комплексной оптимизации

4. Практическое применение методики оптимизации развивающихся СВО
4.1 Исследование влияния гидравлических и технологических особенностей СВО на их структуру и параметры
4.2 Комплексная оптимизация реконструируемых СВО крупных го- 118 родов.
4.3 Рекомендации по использованию предлагаемой методики для практики проектирования и эксплуатации СВО
Заключение
Список литературы
Приложение

Актуальность проблемы.
Системы водоотведения (СВО) являются одним из важнейших видов инженерного оборудования, обеспечивающих необходимые санитарно-гигиенические условия для жизни населения и безопасной работы промышленных предприятий.
Современные СВО - это сложный комплекс инженерных сооружений и устройств, включающий: внутридомовую систему канализации; дворовую канализацию; уличные коллекторы, насосные станции перекачки сточных вод и канализационные очистные сооружения. Для большинства городов и населенных мест физический износ перечисленных объектов близок к 80-100%. Вследствие подвижки грунтов или других внешних динамических и статических нагрузок большинство трубопроводов пришли в негодность и не имеют должной пропускной способности. Перегруженность СВО приводит к подтоплению городской территории. С другой стороны по мере развития города и жилищного строительства, нагрузки на систему водоотведения существенно увеличились и, в большинстве случаев, не соответствуют проектным. В результате таких изменений одни коллекторы стали недогруженными, а другие перегруженными и даже работают в напорном режиме, что приводит к попаданию стоков в грунт и далее в водоемы. В связи с этим возникает задача интенсификации работы СВО, которая заключается в рациональном перераспределении потоков сточной жидкости с целью максимального использования пропускной способности всех сооружений и трубопроводов. С другой стороны в связи с ростом нагрузок и появлением новых абонентов требуется строительство новых объектов СВО, реконструкция и развитие существующих. Очевидно, что эти задачи должны решаться комплексно. В практике проектирования существующие подходы и методы не позволяют в полной мере решать

Рис 2.4. Последовательность построения кривой свободной поверхности. Расчет неравномерного безнапорного движения в трубах значительно упрощается с помощью аппроксимирующих функций. С достаточной для практики точностью полагается [12] возможным принять:
при а < 0,8 К}=1,74а3, при а > 0,8 К, * 1; (2.18)
при а < 0,9 ч?/В=0,95 О5 а4. (2.19)
В таком случае в результате интегрирования уравнения (2.15)-(2.17) получаем:
при 1о>()
1 + — +
1*1 Л А, А, Мп К
О О О
/, л2
V " У *
‘»у
1 + — +
у, V г А,
и V О У
Г,»У
„А, ,
2—+
А„ А
агс/£
2— +
^ (к

(2.20)
при 1ц~0
2,3
I +
— I *1п^-
£> ) К
(2.21)
при /«<0