1. Rolul şi importanţa canalizărilor

Apele uzate, prin conţinutul lor în diferite substanţe, aflate sub formă de materii flotante, suspensii, în stare coloidală sau dizolvate, precum şi prin diversele bacterii patogene – constituie importante surse de impurificare şi un pericol grav pentru sănătatea publică.

Astfel, infiltrarea acestor ape în sol poate conduce la infestarea apelor subterane, făcându-le improprii pentru alimentările cu apă potabilă. Descărcarea directă în cursurile de apă tulbură regimul natural de scurgere şi înrăutăţeşte calitatea apei, prin mărirea turbidităţii, schimbarea compoziţiei chimice, reducerea conţinutului de oxigen dizolvat, cauzând astfel moartea peştilor şi făcând imposibilă folosirea lor ca surse pentru alimentări cu apă, pentru agrement etc.; stagnarea lor, prin descom-punerea substanţelor de natură organică, produce emanaţii de gaze rău mirositoare, făcând zona respectivă insalubră; prin conţinutul lor în germeni patogeni, constituie o sursă importantă de răspândire a unor boli, în special a celor gastro-intestinale (holera, tifosul abdominal, dizenteria etc.).

Un alt factor de impurificare îl constituie apele meteorice, murdărite cu praful şi gazele din atmosferă, cu praful şi noroiul pe care-l spală de pe acoperişuri, de pe pereţi etc.

Colectarea şi evacuarea acestor ape – care provin de la centrele populate sau de la întreprinderile industriale – printr-o reţea de canale, şi tratarea lor în instalaţii speciale de epurare, la un grad până la care nu mai sunt periculoase pentru cursul de apă, reprezintă procedeul cel mai raţional pentru evitarea tuturor inconvenientelor pe care le pot produce.

Ansamblul de canale şi lucrări accesorii, destinate să colecteze şi să conducă apele uzate – menajere sau industriale – şi apele meteorice la staţiile de epurare, să le epureze până la un grad impus de condiţiile de salubritate a cursului de apă şi apoi să le verse în acesta, constituie canalizarea centrului populat sau a întreprinderii industriale.

Statisticile arată o strânsă legătură între realizarea lucrărilor de alimentare cu apă şi canalizare şi starea sănătăţii populaţiei în aşezările umane [10]. Se ştie că o serie de boli, ca: febra tifoidă, dizenteria, holera, precum şi unele boli gastrice se propagă prin apă şi, de aceea, se numesc boli hidrice, ele producând o mortalitate ridicată.

Realizarea ansamblului lucrărilor de canalizare determină îmbunătăţirea stării de sanitaţie şi creşterea confortului edilitar al centrelor populate, asigură protecţia calităţii apelor subterane şi de suprafaţă.

În prezent, nu poate fi conceput un oraş modern fără construcţii şi instalaţii corespunzătoare de canalizare.

Pentru industrii, canalizarea a căpătat un rol deosebit în ultima vreme, datorită noilor principii de rezolvare privind apele industriale uzate, prin recircularea maximală a apelor şi valorificarea materiilor recuperabile; se aduc chiar o serie de modificări proceselor tehnologice de fabricaţie (difuziunea continuă şi recircularea apelor de la transportul şi spălarea sfeclei la fabricile de zahăr, recircularea la preparaţiile de cărbune, recuperarea lanolinei din apele de spălare a lânii, fabricarea drojdiei furajere din apele de la fabricarea celulozei etc.).

Se poate afirma că în prezent, în majoritatea tehnologiilor moderne de fabricaţie se prevede o recirculare cât mai intensă, creându-se posibilităţi de recuperare şi valorificare a materiilor din apele industriale uzate.

INSTALAŢII INTERIOARE

DE CANALIZARE

1.1. Canalizarea apelor uzate menajere [6,7,8]

Elementele componente (fig. 1.1) ale acestor reţele sunt: – conductele de legătură, prin care se racordează receptorii de ape uzate (obiecte

sanitare, sifoane de pardoseală etc.) la ramificaţiile de pe conductele de derivaţie sau de pe coloanele de scurgere şi de pe conductele colectoare;

Figura 1.1. Elementele componente ale reţelei interioare de canalizare a apelor uzate menajere:

1 – conductă de legătură; 2 – conductă de derivaţie; 3 – coloană; 4 – conductă colectoare; 5 – conductă de ventilaţie; 6 – căciulă de ventilaţie; 7 – dispozitiv de curăţare;

8 – sifon tip U, cu colector de plintă; 9 – spălător cu picurător; 10 – lavoar; 11 – cadă de baie; 12 – vas de closet; 13 – rezervor de closet;

14 – conductă de spălare; 15 – conductă de racord la canalizarea exterioară.

– conductele de derivaţie, prin care se racordează grupurile de obiecte sanitare la coloanele de scurgere şi la conductele colectoare;

– coloanele de scurgere, care colectează apele de la conductele de legătură şi de la conductele de derivaţie şi le transportă pe verticală, la conductele colectoare;

– conductele colectoare, care sunt aşezate la partea inferioară a instalaţiei şi primesc apele uzate de la coloanele de scurgere, de la conductele de derivaţie şi de la conductele de legătură şi le transportă la reţeaua exterioară de canalizare;

– conductele de ventilaţie, care sunt prelungiri ale conductelor de scurgere (coloane, conducte de derivaţie şi conducte de legătură) în sensul opus celui de scurgere, care au scopul de a asigura evacuarea gazelor de canal în atmosferă, deasupra acoperişului;

– dispozitivele de curăţare, care se prevăd atât pe porţiunile orizontale, cât şi pe porţiunile verticale ale reţelei, pentru a asigura intervenţia uşoară în caz de înfundări.

La amplasarea conductelor, la alegerea traseului şi a modului de montaj etc. trebuie să fie urmărită îndeplinirea următoarelor condiţii:

să fie asigurată o pantă continuă, care să permită scurgerea gravitaţională a apelor uzate, recurgându-se la pompare numai în cazuri extreme;

traseele să fie cât mai drepte, evitându-se schimbările de direcţie, care favorizează depunerile şi înfundările;

reţeaua să fie, pe cât posibil, accesibilă pentru curăţare; să fie asigurată ventilarea permanentă a reţelei, în vederea eliminării gazelor de

canal şi a evitării suprapresiunilor şi subpresiunilor; lungimea conductelor să fie cât mai mică; amplasarea conductelor să se facă astfel încât să fie ferite de lovituri, protejându-

le sau evitând locurile cu circulaţie intensă; pantele conductelor şi traseele acestora să fie astfel alese, încât să nu stânjenească

circulaţia şi să nu necesite mascări costisitoare; traseele alese să nu deranjeze, din punct de vedere estetic, prin amplasarea

coloanelor în colţurile încăperilor, mascarea conductelor etc; materialele din care sunt executate reţelele să reziste, în bune condiţii, la acţiunea

apelor uzate şi să permită o scurgere şi o întreţinere uşoară.

Conductele de legătură se pot monta pe perete (deasupra pardoselii sau sub plafon), cu pantă, pentru a asigura scurgerea gravitaţională a apei, sau în grosimea pardoselii – în funcţie de tipul obiectului, poziţia de montaj şi de caracteristicile construcţiei. Conductele montate pe pereţi pot fi aşezate în faţa acestora, lăsându-se aparente sau fiind mascate cu elemente uşoare de închidere, sau, alteori, se prevăd îngropate, fiind mascate cu rabiţ sau acoperindu-se direct cu tencuieli.

La alegerea traseelor acestor conducte trebuie să se ţină seama de următoarele: conductele de legătură nu trebuie să traverseze rosturi de dilatare, chiar dacă ar fi

necesară, în consecinţă, prevederea unei coloane în plus; dacă traversarea nu se poate totuşi evita, va fi prevăzută o legătură elastică, astfel încât, la tasări conducta să nu fie deteriorată;

se va evita trecerea conductelor de legătură deasupra utilajelor, care pot fi deteriorate în urma scăpărilor de apă din conducte şi, în mod special, deasupra tablourilor de comandă, barelor sau conductelor electrice şi în încăperile cu transformatoare electrice;

se va evita montarea conductelor îngropate în grosimea pardoselii, deoarece supravegherea, întreţinerea şi repararea lor este dificilă; dacă montarea „îngropat” nu poate fi evitată, se vor folosi conducte cu lungimea cât mai mică şi pe trasee fără schimbări de direcţie, întrucât grosimea mică a pardoselii îngreunează realizarea pantelor normale;

toate traseele să fie cât mai scurte, cu cât mai puţine schimbări de direcţie, iar cele montate sub plafon să fie aşezate paralel cu pereţii, astfel încât să influenţeze cât mai puţin aspectul estetic al încăperilor.

Se recomandă mascarea conductelor cu elemente uşoare de închidere, întrucât aceasta permite şi realizarea unor condiţii de igienă mai bune.

Indicaţiile referitoare la conductele de legătură sunt valabile şi pentru conductele de derivaţie, cu menţiunea că lungimea acestor conducte nu permite montarea lor în grosimea pardoselii (ca în cazul conductelor de legătură).

Coloanele de scurgere se montează în linie dreaptă pe zidurile interioare şi exterioare (spre interiorul clădirii), aparent sau mascat. Micile devieri necesare pentru ocolirea grinzilor se realizează cu ajutorul unor piese speciale (cot cu etaj).

Poziţia coloanelor faţă de receptorii de ape uzate trebuie să fie astfel aleasă, încât lungimile conductelor de legătură şi de derivaţie să fie cât mai mici. Aceasta favorizează buna funcţionare a canalizării, evită înfundările şi ajută la efectuarea curăţărilor, iar costul conductelor este redus. Pentru a realiza aceasta, grupurile sanitare se amplasează suprapuse pe verticală.

La amplasarea coloanelor trebuie avute în vedere şi considerentele de ordin estetic, preferându-se mascarea lor cu elemente de închidere uşoare.

În general, este preferată amplasarea coloanelor în încăperi secundare (oficii, camere de baie, vestibule etc.), ceea ce favorizează mascarea lor, uşurează izolarea pentru a împiedica transmiterea zgomotelor etc.

Materialele folosite pentru executarea coloanelor trebuie să îndeplinească toate condiţiile generale impuse pentru materialele din care se execută conductele de canalizare, cu menţiunea că materialele cu maleabilitate ridicată nu sunt indicate pentru execuţia coloanelor. Astfel, ţevile de scurgere din plumb nu sunt admise pentru executarea coloanelor. Se utilizează, în primul rând, conductele din PVC şi, numai în cazul în care apele evacuate pot avea temperaturi mai mari de 40°C, se admite utilizarea conductelor de scurgere din fontă.

Conductele colectoare se montează aparent, sub tavanul subsolului sau îngropate sub pardoseala parterului şi a subsolului, cu pantă, pentru a asigura scurgerea gravitaţională a apei, în funcţie de amplasarea receptorilor de ape uzate, condiţiile constructive şi poziţia canalizării exterioare.

La clădirile industriale, conductele colectoare se montează îngropate în pământ, la adâncime suficientă, pentru a fi ferite de deteriorări mecanice şi de degradări datorate încărcărilor întâmplătoare, evitându-se (pe cât posibil) amplasarea sub postamentele agregatelor industriale.

În cazul amplasării aparente, sub tavanul subsolului sau în canalele tehnice, traseele vor trebui alese astfel încât să permită, pe întregul traseu, realizarea unei pante normale, fixarea uşoară şi raţională a conductelor, vizitarea lor, şi să nu stânjenească circulaţia.

Ieşirile spre canalizarea exterioară trebuie să ţină seama de poziţia acesteia, căutând să se prevadă un număr minim de cămine de vizitare, care scumpesc costul lucrărilor.

În punctele de ieşire din clădire, pentru a feri conductele de deteriorări – care ar putea fi provocate de tasări ale clădirii – se prevede un gol în zidărie, cu dimensiuni mai mari decât ale tubului, spaţiul din jurul tubului etanşându-se cu argilă sau cu mastic bituminos.

La clădirile amplasate pe terenuri macroporice, conductele de canalizare trebuie prevăzute vizitabile pe întreaga lor lungime, pentru a asigura observarea şi depistarea imediată a eventualelor defecţiuni, deoarece scăpările de apă din reţeaua de canalizare pot afecta, în mod grav, rezistenţa şi stabilitatea clădirii. La trecerea conductelor prin zidurile exterioare ale clădirilor amplasate în terenuri macroporice se vor prevedea canale de protecţie, care să permită tasarea diferită a clădirilor şi a canalelor, iar conductele colectoare se vor monta cu posibilitatea de deplasare pe verticală.

Ca şi în cazul coloanelor, materialele utilizate sunt conductele de PVC, care se folosesc chiar şi în subsolul clădirilor amplasate în terenuri macroporice. Conductele de scurgere din fontă se vor utiliza numai în cazul în care apele uzate depăşesc temperatura de 40°C.

În cazul apelor agresive se vor folosi conducte din gresie ceramică, iar la diametre de peste 150 mm – conducte din PAS.

Conductele de ventilaţie (fig. 1.2) se pot realiza în mai multe moduri, în funcţie de alcătuirea instalaţiei şi de mărimea ei, deosebindu-se:

– coloane de ventilaţie directă; – conducte de ventilaţie secundară; – coloane de ventilaţie suplimentară.

Figura 1.2. Conducte de ventilaţie la reţeaua interioară de canalizare:

1 – coloană de ventilaţie directă; 2 – conductă de ventilaţie secundară; 3 – coloană de ventilaţie secundară; 4 – coloană de scurgere; 5 – conductă de derivaţie.

Prin prevederea acestor conducte se urmăreşte eliminarea gazelor de canal în atmosferă, deasupra acoperişurilor şi punerea reţelelor de canalizare în contact cu atmosfera, pentru a se evita formarea de suprapresiuni şi depresiuni în reţea.

Eliminarea permanentă a gazelor din reţelele de canalizare permite micşorarea influenţei nocive a gazelor de canal asupra personalului de întreţinere, care lucrează în canale şi evitarea pericolului de explozie.

Gazele de canal – care trebuie eliminate – provin din apele uzate menajere, datorită proceselor de descompunere a substanţelor organice pe care le conţin, din apele industriale, prin degajarea diferitelor substanţe gazoase dizolvate în aceste ape, sau prin vaporizarea diferitelor substanţe uşor volatile, antrenate de apele uzate (benzină, păcură etc.).

De asemenea, în canalizarea exterioară există şi gaze care pot proveni din afară, cum ar fi gazul metan scăpat din conductele respective şi infiltrat în canalele pentru ape uzate.

Eliminarea gazelor de canal în atmosferă se produce datorită tirajului creat de diferenţa de nivel şi de diferenţa de temperatură dintre gurile de evacuare ale conductelor de ventilaţie, situate pe acoperişul clădirilor şi căminele de vizitare.

Tirajul este mărit atât prin acţiunea vântului în zona gurilor de evacuare ale conductelor de ventilaţie, cât şi prin procesul de scurgere a apelor uzate, în coloanele de scurgere şi în conductele colectoare, care forţează deplasarea amestecului de aer şi gaze de canal în reţelele de canalizare interioară.

Coloanele de ventilaţie directă sunt prelungiri ale coloanelor de scurgere, deasupra conductelor de legătură sau de derivaţie, de la obiectele aşezate cel mai sus şi până deasupra acoperişului, reunind – în unele cazuri – chiar mai multe coloane într-o singură ieşire, pentru a avea mai puţine străpungeri ale învelitorii. Coloanele de ventilaţie directă asigură o bună funcţionare a reţelei, în special în cazurile în care conductele de legătură şi de derivaţie au lungimi mici, coloanele sunt puţin încărcate şi de înălţime relativ mică.

Conductele de ventilaţie secundară sunt prelungiri ale conductelor de legătură şi de derivaţie, în sens opus celui de scurgere, pentru a pune aceste conducte în permanentă legătură cu atmosfera. Aceste conducte sunt necesare când conductele de legătură şi de derivaţie au lungimi mari şi colectează apele uzate de la un număr mare de obiecte. În aceste cazuri, datorită debitelor mari şi corpurilor în suspensie, secţiunea conductei se umple complet, iar în urma apei transportate se produc subpresiuni. Datorită presiunii atmosferice, care se exercită la suprafaţa apei, din sifoanele receptorilor de ape uzate, apa din sifoane este evacuată în reţeaua de canalizare. Închiderea hidraulică, realizată prin sifon, dispare, iar gazele de canal pot intra în încăperi. Prevederea con-ductelor de ventilaţie secundară asigură menţinerea unei presiuni apropiate de presiunea atmosferică, ceea ce permite funcţionarea normală a sifoanelor de la receptorii de ape uzate.

Conductele de ventilaţie secundară sunt necesare şi în cazurile de colectare a substanţelor uşor volatile, când conţinutul sifonului se poate evapora rapid.

Prelungirea conductelor de ventilaţie secundară, până deasupra acoperişului, se poate face şi prin folosirea coloanelor de scurgere apropiate (eventual chiar coloana în care sunt prinse conductele de legătură şi de derivaţie), prin legături executate sub plafon.

La intrarea în coloană, în special când această legătură este sub nivelul punctului în care se racordează conductele de legătură şi de derivaţie, trebuie luate măsuri ca apele uzate să nu intre în conductele de ventilaţie secundară (fig. 1.3).

Figura 1.3. Legarea conductelor de ventilaţie secundară la coloanele de scurgere apropiate:

1 – coloană de ventilaţie directă; 2 – conductă de ventilaţie secundară;

3 – coloană de ventilaţie secundară; 4 – coloană de scurgere; 5 – conductă de derivaţie.

Coloanele de ventilaţie suplimentară se prevăd în cazurile în care înălţimea coloanelor de scurgere depăşeşte 40 m, pentru a asigura în coloane o presiune cât mai apropiată de presiunea atmosferică, cu toată viteza mare de cădere a apei din coloane, când există posibilitatea formării de dopuri succesive, între care se pot ivi diferenţe mari de presiune.

La toate trecerile prin învelitoare trebuie luate măsuri pentru a evita pătrunderea apelor din precipitaţii.

Ieşirea conductei pe acoperiş se va prelungi cu minimum 0,50 m, deasupra acoperişului, cu materiale rezistente la intemperii, iar gura de ieşire se va prevedea cu o căciulă protectoare, pentru a se evita pătrunderea corpurilor mari, care ar putea obtura secţiunea.

Amplasarea gurilor de ieşire pe acoperiş trebuie astfel făcută, încât gazele evacuate să nu influenţeze negativ asupra ferestrelor amplasate în apropiere, a gurilor de aerisire sau a altor deschideri spre încăperile clădirii.

Distanţele pe orizontală, dintre gurile de ventilaţie şi deschideri, şi înălţimile minime la care trebuie aduse gurile de ventilaţie, deasupra marginii superioare a deschiderii, sunt:

Distanţa orizontală [m] 1,0 1,0 – 2,0 2,0 – 3,0 3,0 – 4,0 4,0

Înălţimea minimă [m] 1,5 1,3 1,0 0,7 0,5

Dacă clădirea respectivă, sau clădirile învecinate, au terase utilizate ca restaurant, solariu etc., conductele de ventilaţie se amplasează şi se prelungesc astfel încât posibilitatea pătrunderii gazelor de canal spre terase să fie exclusă.

Dispozitivele de curăţare, folosite în mod curent, sunt tuburile şi dopurile de curăţare. În afara acestora, mai pot fi folosite şi capacele de la sifoanele montate la receptorii de ape uzate.

Amplasarea dispozitivelor de curăţare (tabelul 1.1) trebuie astfel făcută, încât să fie asigurat accesul uşor, în orice punct al reţelei, pentru efectuarea desfundărilor.

Astfel, se vor prevedea dispozitive de curăţare în apropierea schimbărilor de direcţie, atât pe conductele orizontale şi pe cele verticale, cât şi pe porţiunile drepte. Pe coloane, se va prevedea cel puţin un dispozitiv de curăţare la baza coloanei, un dispozitiv deasupra conductei de legătură şi de derivaţie de la obiectul cel mai de sus, şi la cel puţin 2–3 etaje. În cazul coloanelor care-şi schimbă poziţia pe verticală se vor prevedea dispozitive de curăţare la fiecare schimbare de poziţie. Pentru conductele colectoare orizontale se va asigura curăţarea de la baza coloanelor sau de la dispozitivele suplimentare, montate la schimbări de direcţie sau chiar pe porţiuni drepte.

Pe coloane, tuburile de curăţare se montează la înălţimi de 0,60–1,00 m, măsurate de la nivelul pardoselii până la centrul capacului. La coloanele îngropate în zidărie, capacul se poate lăsa liber sau se maschează cu o uşiţă de acces, cu dimensiunile de cel puţin 250 × 300 mm.

Tabelul 1.1 Distanţa maximă de amplasare a dispozitivelor de curăţare,

pe porţiuni drepte, în metri

Provenienţa apelor de scurgere

Diametrul [mm]

5070 100150 200 peste 200, în

exterior

De la lavoare, duşuri, băi, fântâni de băut apă şi ape convenţional curate

15

20

25

50

De la chiuvete, spălătoare de bucătărie, closete, pisoare şi ape industriale – apropiate, din punct de vedere al consistenţei – de cele menajere

12

15

20

40

Ape industriale cu suspensii mari şi grele

10 12 15 30

Montarea tuburilor de curăţare la conductele amplasate sub tavan nu este recomandabilă, din cauza accesului dificil şi a pericolului de scăpări de apă, în cazul unei montări necorespunzătoare sau a unei etanşeităţi slabe. În aceste cazuri, este mai recomandabilă folosirea unui cot cu dop de curăţare (fig. 1.4), dus până la nivelul pardoselii etajului superior.

Dopul de curăţare se poate monta la nivelul pardoselii sau se prelungeşte conducta deasupra pardoselii şi se prevede un tub de curăţare. Acelaşi mod de rezolvare se foloseşte şi la ieşirile la canalizarea exterioară, pentru conducte colectoare montate îngropat, sub pardoseală.

Pentru porţiunile drepte ale conductelor colectoare montate îngropat, sub pardoseală, se foloseşte sistemul de amplasare a tuburilor de curăţare în cămine de vizitare (fig. 1.5) sau sistemul cu cot şi dop de curăţare.

D mm

L mm

110 125 160 200

264 300 343 412

Figura 1.4. Dispozitive de curăţare amplasate pe conducta de scurgere, deasupra pardoselii nivelului superior:

1 – dop de curăţare; 2 – cot de curăţare; 3 – conductă de canalizare colectoare; 4 – tub (dispozitiv) de curăţare.

D1

mm

D2

mm

D3

mm

L1

mm

L2

mm

L3

mm

160 160 200

160 160 200

160 200 200

500 500 540

160 150 170

160 150 170

Figura 1.5. Tub de curăţare montat în cămin de vizitare:

1 – tub de curăţare; 2 – conductă de scurgere; 3 – cămin prefabricat; 4 – capac de acces.

La canalizările de ape uzate industriale, cu diametre mari şi cu suspensii mari şi grele, căminele de vizitare se prevăd cu rigole deschise, ceea ce uşurează controlul şi curăţarea.

De asemenea, se prevăd tuburi de curăţare sau piese combinate (sifon cu capac de curăţare) în apropierea receptorilor de ape uzate, unde există pericolul mare de înfundare, datorită conţinutului mare de impurităţi din apele uzate, cum ar fi în cazul chiuvetelor şi spălătoarelor din bucătăriile cantinelor şi restaurantelor.

1.2. Canalizarea apelor uzate industriale

Principiile de alcătuire şi de funcţionare ale reţelei de canalizare a apelor uzate industriale sunt asemănătoare cu cele ale reţelei de ape uzate menajere.

Unele soluţii caracteristice pentru reţeaua de canalizare a apelor uzate industriale sunt determinate de conţinutul mare şi diversitatea impurităţilor din aceste ape, de numărul mare şi diversitatea proceselor tehnologice şi a agregatelor care trebuie racordate la canalizare, precum şi de alcătuirea constructivă a acestor clădiri.

Astfel, o soluţie frecvent folosită pentru evacuarea apelor uzate din unele hale industriale amplasate la nivelul solului, este aceea cu canale deschise, executate din zidărie de cărămidă sau de beton, care prind apele uzate de pe pardoseli şi de la diferite utilaje şi le evacuează la reţeaua de canalizare.

Canalul are secţiunea dreptunghiulară, cu muchiile rotunjite, cu dimensiunile minime de 250 × 250 mm, se acoperă cu plăci de beton prefabricat, capace de lemn, capace sau grătare metalice şi se racordează la reţeaua de canalizare printr-un cămin sifonat.

Folosirea acestei soluţii este avantajoasă, deoarece permite o curăţare uşoară a eventualelor depuneri, precum şi schimbări fără complicaţii ale poziţiilor diferitelor utilaje din aceste hale, evacuarea apei din ele făcându-se direct pe pardoseală, de unde ajunge apoi în canalul deschis. De asemenea, în cazul unui caracter agresiv al apelor uzate, canalul poate fi protejat împotriva coroziunii şi întreţinut uşor.

În cazul halelor industriale, cu pardoseala deasupra nivelului terenului exterior şi unde nu există pericol de accidente sau de deteriorări grave ale utilajelor (la eventuale inundări), aceste canale pot fi folosite şi pentru colectarea apelor meteorice, în vederea evacuării lor la canalizarea exterioară.

Diversitatea impurităţilor conţinute în apele uzate industriale conduce, în unele cazuri, la prevederea mai multor reţele, pentru fiecare din ele fiind prevăzut un anumit sistem de epurare a apelor uzate, înainte de evacuarea în reţeaua comună.

1.3. Canalizarea apelor meteorice

Apele din precipitaţiile atmosferice care cad pe terase sau pe acoperişurile clădirilor, pot fi colectate şi conduse fie prin burlane exterioare, montate pe faţade, evacuându-se liber la rigola străzii sau la reţeaua exterioară de canalizare, fie prin burlane interioare, montate aparent sau mascate.

Colectarea apei prin burlane interioare sau exterioare este impusă de considerente de ordin funcţional, constructiv şi estetic.

Astfel, la acoperişurile cu pantă mare, la care, de regulă, există şi un pod neîncălzit, se pot prevedea burlane exterioare, al căror cost este, de altfel, mai redus decât cel al burlanelor interioare.

La clădirile industriale cu luminatoare, cu deschideri mari, la clădirile fără pod şi la clădirile cu exigenţe mari din punct de vedere estetic, se prevăd burlane interioare pentru colectarea apelor meteorice. În comparaţie cu soluţia cu burlane exterioare, această soluţie asigură în general, o funcţionare mai bună a instalaţiilor de colectare a apelor meteorice, în special în timpul iernii.

La clădirile fără pod, pe timp de iarnă, datorită aportului de căldură din interior, zăpada depusă pe acoperiş începe să se topească, mai întâi straturile inferioare, de lângă suprafaţa acoperişului şi apoi cele superioare, spre suprafaţa stratului de zăpadă,

chiar în condiţii atmosferice defavorabile (temperatură, radiaţie solară etc.). În cazul colectării prin burlane exterioare, apa rezultată din topirea zăpezii, ajungând la marginea clădirii şi venind în contact cu suprafeţele exterioare reci, îngheaţă, formând ţurţuri şi sloiuri de gheaţă, care pot atinge dimensiuni mari, iar la ruperea şi căderea lor, se pot produce deteriorări ale clădirii şi chiar accidente.

Pe lângă aceasta, jgheaburile şi burlanele sunt imediat înfundate cu gheaţă, ceea ce duce la deteriorarea lor, scurgerea apei pe pereţi, apariţia unor neetanşeităţi, cu pătrunderea apei în interior şi deteriorarea gravă a elementelor de construcţie.

La clădirile cu pod, unde nu se manifestă acţiunea directă a aporturilor de căldură din interior, se poate evita topirea zăpezii şi formarea gheţii, construind acoperişul astfel încât temperatura suprafeţei lui exterioare să fie cât mai apropiată de temperatura aerului exterior. În modul acesta se asigură topirea zăpezii de sus în jos, adică numai atunci când temperatura exterioară este mai mare de 0°C sau, datorită unei radiaţii solare puternice, neexistând pericolul de îngheţare a apei rezultate din topire, la contactul cu marginile acoperişului.

În cazul colectării prin burlane interioare, apa care rezultă din topirea părţii inferioare a stratului de zăpadă (la aporturi mari de căldură din interior) se scurge pe sub acest strat şi este condusă la receptorii de colectare cei mai apropiaţi, fiind împiedicată atât stagnarea apei pe terasă, cât şi îngheţarea ei.

După cum va avea loc sau nu topirea zăpezii la partea inferioară a stratului, se va adopta, în consecinţă, sistemul de canalizare a apelor meteorice prin interior, în mod obligatoriu pentru prima situaţie, şi prin interior sau exterior în cea de-a doua situaţie, în funcţie de anumiţi factori de ordin constructiv şi estetic.

În cazul evacuării apelor meteorice prin burlane exterioare, acestea se execută din tablă de oţel zincată sau din mase plastice.

În cazul legării acestor burlane la reţeaua exterioară de canalizare, partea inferioară a burlanului, începând de la 1,50 m de la suprafaţa terenului, şi legătura până la reţeaua exterioară de canalizare, se execută cu tuburi de scurgere din fontă, fiind prevăzute cu o piesă de curăţare.

În cazul evacuării apelor meteorice prin burlane interioare, reţeaua de canalizare a acestor ape este complet separată de celelalte reţele de canalizare, până la racordarea cu reţeaua exterioară de canalizare. Această separare este necesară pentru a evita, în cazul înfundării conductelor de canalizare a apelor menajere (care este mai frecventă), inundarea clădirii, prin racordurile obiectelor sanitare (fig. 1.7).

Figura 1.7. Gruparea instalaţiilor de canalizare ale apelor uzate menajere şi ale apelor meteorice: a – legare corectă; b – legare incorectă;

1 – canalizarea apelor menajere; 2 – canalizarea apelor meteorice; 3 – cămin exterior de racordare a instalaţiei interioare la reţeaua exterioară de canalizare.

Când reţeaua de canalizare a apelor menajere este separată şi apare o înfundare pe aceasta, prin oprirea alimentării cu apă nu mai există pericol de inundare, putându-se efectua apoi operaţia de desfundare. La fel, dacă reţeaua de canalizare a apelor meteorice este înfundată, apa nu poate pătrunde în interiorul clădirii, neavând racorduri în interior, iar reţeaua fiind alcătuită din materiale care trebuie să reziste la presiuni date de coloane de apă (cu înălţimi egale cu înălţimea clădirii respective), instalaţia se umple cu apă, pe anumite porţiuni, iar receptorii respectivi nu mai pot prelua partea lor, aceasta revenind receptorilor învecinaţi sau scurgându-se prin exterior. Dacă înfundarea s-a produs pe porţiunea comună, după trecerea printr-un cămin al canalizării exterioare, apa refulează prin acest cămin la suprafaţa terenului, fără a exista pericolul de pătrundere în interiorul clădirii, prin racordurile obiectelor sanitare.

Numai în cazurile în care pericolul de inundare nu este posibil se admite, pe anumite porţiuni, prevederea reţelei interioare comune pentru ape uzate menajere sau industriale şi pentru ape meteorice.

Dintre aceste cazuri, semnalăm: – rigole pentru canalizarea apelor uzate industriale din anumite hale, cu pardoselile

peste nivelul terenului, fără utilaje care pot suferi din cauza unei eventuale inundări; – canalizări pentru ape meteorice de pe suprafeţe mici, sub 100 m2, dacă pun

probleme dificile de realizare, din punct de vedere constructiv, sau apar cu totul neeconomice reţelele separate;

– canalizări de ape uzate menajere, de la obiecte sanitare izolate, amplasate la niveluri superioare ale clădirii, dispuse la cote mai înalte decât corpurile învecinate ale clădirii, de la care sunt colectate apele meteorice, pe aceleaşi coloane.

Elementele componente ale reţelei de canalizare a apelor meteorice sunt asemănătoare cu cele ale reţelei de canalizare a apei menajere, şi anume:

receptori de colectare a apelor meteorice; conducte de legătură la coloane; coloane de scurgere; conducte colectoare; dispozitive de curăţare.

Conductele de derivaţie se evită, în general, nefiind recomandabil a prevedea trasee lungi de canalizare a apelor meteorice sub tavane, din cauza pericolului mare al inundării, la eventualele scăpări de apă. Este indicat ca şi conductele de legătură să aibă lungimi cât mai mici, pentru a se evita pericolul de inundare, iar diametrele să nu depăşească 100–125 mm, deoarece legăturile devin dificile, greu de executat, necesitând spaţii mari şi fiind inestetice.

Prevederea conductelor de ventilaţie nu are sens, întrucât evacuarea gazelor de canal se face în mod permanent prin receptorii de colectare a apelor meteorice.

Receptorii de terasă nu au gardă hidraulică, deoarece apa din ei ar îngheţa la temperaturi sub 0°C, însă este necesar să fie amplasaţi astfel încât gazele de canal să nu influenţeze asupra deschiderilor pentru aerisirea diferitelor încăperi din apropiere.

O atenţie deosebită trebuie acordată alegerii tipurilor potrivite de receptori, care să corespundă cel mai bine acoperişului respectiv.

Construcţia receptorului trebuie să asigure primirea şi evacuarea uşoară a apei provenite din precipitaţii, precum şi reţinerea corpurilor antrenate de ape (frunze, crengi, hârtii etc.), care pot înfunda conductele de canalizare.

Receptorii trebuie să fie executaţi în mod îngrijit, să nu prezinte pori şi să aibă o rezistenţă suficientă la variaţiile de temperatură, deteriorarea lor putând provoca avarii şi degradări, atât ale elementelor de construcţii, cât şi ale utilajelor instalate în clădire.

Amplasarea receptorilor se face ţinând seama de suprafaţa maximă admisibilă de acoperiş, care revine pentru un receptor (de un anumit tip şi dimensiune) şi de

necesitatea încărcării cât mai uniforme a lor, având în vedere, bineînţeles, forma în plan şi pe verticală a acoperişului.

La acoperişurile netede (cu tablă sau cu dale) receptorii se montează la o distanţă de 20–25 m (maximum 30 m) unul de altul, drumul apelor care se scurg nefiind indicat să depăşească 15 m.

La acoperişurile cu tablă ondulată, receptorii se vor monta la distanţe de 10–15 m unul de altul.

Diametrul gurii de ieşire este indicat să fie de minimum 100 mm, la diametre mai mici existând pericol de înfundare. Pentru suprafeţe până la 25 m2 se admit şi receptori cu diametrul de ieşire mai mic de 100 mm (50–75 mm).

În cazul clădirilor industriale cu luminatoare, cu deschideri mari, este inevitabilă prevederea unor conducte de legătură cu lungimi mai mari. Acestea se fixează prin grinzi, ferme, stâlpi, fiind necesară amplasarea lor astfel încât să nu împiedice circulaţia macaralelor sau a vehiculelor pentru transportul pieselor grele.

În caz de necesitate, la aceste hale se pot prevedea şi conducte de derivaţie, montate sub tavan, care colectează mai mulţi receptori. Această soluţie se impune atunci când prevederea coloanelor verticale şi montarea conductelor colectoare sub pardoseala halei este împiedicată de existenţa utilajelor. În acest caz, conductele de derivaţie trebuie executate din ţevi de oţel, care prezintă o rezistenţă mecanică bună.

Coloanele verticale trebuie montate la o distanţă cât mai mică de receptori, astfel încât să rezulte conducte de legătură cât mai scurte. La aceeaşi coloană se pot lega mai mulţi receptori, cu condiţia ca punctele de racordare să fie la înălţimi diferite.

Legarea mai multor receptori la aceeaşi coloană, amplasaţi la niveluri diferite, prezintă dezavantajul că o înfundare la baza coloanei poate provoca refularea apei la receptorii situaţi la un nivel mai coborât.

Ca şi în cazul coloanelor pentru colectarea apelor uzate menajere, este necesară o izolare a coloanelor, pentru a împiedica transmiterea zgomotelor produse la deplasarea apelor şi a le asigura mai bine împotriva îngheţului. Astfel, se va evita montarea coloanelor în încăperi neîncălzite, iar în cazul obligativităţii montării în asemenea încăperi, se va asigura o izolare termică corespunzătoare. De asemenea, trebuie evitată, pe cât posibil, montarea coloanelor pe lângă stâlpii care se găsesc în afara porţiunii încălzite a clădirii.

Ţinând seama de debitele mari de apă care se transportă, la prevederea conductelor colectoare pentru apele meteorice trebuie acordată o atenţie deosebită rezistenţei mecanice a tuburilor, respectiv asigurarea unui material corespunzător presiunii de regim, luarea de măsuri pentru ferirea conductelor de deteriorări, asigurarea impermeabilităţii tuburilor şi a etanşeităţii îmbinărilor, precum şi asigurării posibilităţilor de supraveghere şi control, în special în cazul clădirilor amplasate pe terenuri macroporice, unde conductele vor fi montate în canale vizitabile.

Diametrele conductelor colectoare nu trebuie să fie prea mari (până la 200 mm, la clădiri civile şi 400–500 mm, la clădiri industriale), deoarece amplasarea şi exploatarea celor cu diametre mari devine dificilă.

La clădirile industriale unde suprafaţa de colectare este mare trebuie aleasă o schemă cât mai raţională de evacuare a apelor meteorice, astfel încât eventualele scăpări de apă să nu afecteze rezistenţa şi etanşeitatea tuburilor. De asemenea, se va urmări ca traseele şi diametrele să nu devină prea mari, iar numărul ieşirilor şi al căminelor de vizitare să fie cât mai redus.

Pentru curăţarea reţelei se folosesc aceleaşi dispozitive ca şi pentru reţeaua de canalizare a apelor uzate menajere, cu menţiunea că folosirea căminelor cu piese de curăţare sau a căminelor cu rigolă deschisă este mult mai frecventă, îndeosebi la hale industriale.

1.4. Canalizarea punctelor de scurgere situate sub nivelul terenului

Asigurarea evacuării în bune condiţii a apelor uzate de la punctele de scurgere

situate sub nivelul terenului pune o serie de probleme legate de nivelul canalizării exterioare, de posibilitatea punerii acesteia sub presiune şi de eventuala inundare a clădirilor.

În funcţie de poziţia acestor puncte de scurgere faţă de canalizarea exterioară, se pot prezenta două situaţii diferite:

a) când obiectele sanitare amplasate sub nivelul terenului se găsesc la o cotă situată sub nivelul canalizării exterioare, astfel că nu este posibilă evacuarea apelor uzate prin scurgere liberă, ci se impune prevederea unei staţii de pompare;

b) când obiectele sanitare amplasate sub nivelul terenului se găsesc la o cotă situată deasupra nivelului canalizării exterioare, fiind posibilă (în principiu) evacuarea apelor uzate prin scurgere liberă, dar apar o serie de probleme legate de posibilitatea intrării apei sub presiunea canalizării exterioare şi de inundare a clădirilor respective, cu toate consecinţele ce decurg din această situaţie.

1.4.1. Staţii de pompare pentru evacuarea apelor uzate

Spre deosebire de staţiile de pompare pentru alimentarea cu apă, staţiile de pompare pentru evacuarea apelor uzate ridică o serie de probleme de ordin tehnic şi igienic, siguranţa lor în funcţionare, împiedicarea răspândirii gazelor de canal, posibilitatea de inundare etc., care limitează foarte mult posibilitatea folosirii acestor staţii, fiind de dorit a se evita prevederea lor în instalaţie.

Cu toate acestea, necesitatea folosirii raţionale a clădirilor, inclusiv a spaţiilor din subsoluri, impune de multe ori prevederea unor staţii de pompare.

Elementele componente ale unei instalaţii de pompare a apelor uzate sunt: rezervoarele pentru colectarea şi acumularea apelor uzate; pompele care absorb apa din rezervoare şi o refulează spre canalizarea

exterioară, cu conductele de aspiraţie şi de refulare, cu armăturile de pe ele şi cu accesoriile respective;

aparatajul necesar pentru oprirea şi pornirea manuală şi automată a pompelor, cu eventualele dispozitive pentru semnalizarea la distanţă a nivelului apei din rezervoare. Rezervoarele care acumulează apele uzate sunt executate din beton armat sau din

zidărie de cărămidă, mai rar din oţel, cu anumite măsuri de izolare hidrofugă şi (uneori) anticorozivă, pentru cazurile în care apele uzate conţin substanţe agresive.

Forma în plan şi adâncimea acestor rezervoare este determinată de condiţiile locale, funcţionale şi constructive, cum ar fi:

punctele de intrare în rezervor a conductelor de evacuare; posibilităţile de amplasare a pompelor; spaţiul disponibil în plan; adâncimea fundaţiilor; natura terenului; nivelul apelor subterane.

În general, trebuie urmărită folosirea eficace a structurii clădirii, evitând adâncirea inutilă, care este costisitoare, dificilă de executat, mai ales atunci când nivelul apelor subterane este ridicat.

La amplasarea acestor rezervoare trebuie avută în vedere realizarea unor condiţii de igienă corespunzătoare.

Astfel, dacă rezervoarele sunt prevăzute pentru colectarea apelor uzate menajere, ele trebuie amplasate, de regulă, în exteriorul clădirilor. În cazuri excepţionale, aceste rezervoare pot fi amplasate şi în interiorul clădirilor; în astfel de situaţii, trebuie să se

asigure o ventilare foarte bună atât a rezervoarelor, cît şi a încăperilor în care se amplasează, pentru a preveni răspândirea, în interiorul clădirii, a gazelor de canal, toxice, rău mirositoare sau explozive.

Dacă rezervoarele trebuie prevăzute pentru ape cu un conţinut mic de impurităţi, cum ar fi apele care trebuie colectate de pe pardoselile centralelor termice, de la staţiile de condiţionare a aerului sau a apelor meteorice, ele pot fi amplasate şi în interiorul clădirii, această amplasare permiţând realizarea unei instalaţii economice.

În cazul rezervoarelor pentru ape uzate industriale, amplasarea acestora se poate face chiar în secţiile respective, adică în apropierea utilajelor de la care provin, cu condiţia ca execuţia rezervoarelor să fie etanşă (să nu permită scăparea de gaze de canal în clădire).

Pompele utilizate în staţiile pentru pomparea apelor uzate sunt, de regulă, de tip centrifugal, cu ax orizontal sau vertical, cu rotorul de o construcţie specială, care să permită trecerea suspensiilor cu dimensiuni mari, şi cu carcasa de o construcţie de tip special, care să permită demontarea uşoară, pentru curăţare.

Condiţia generală impusă pompelor centrifuge este aceea de a avea conducta de aspiraţie plină cu apă, ceea ce se realizează prin prevederea unui sorb cu clapetă, la capătul conductei de aspiraţie, sau prin montarea înecată a pompelor. În cazul pompelor pentru ape uzate, prevederea unui sorb cu clapetă este posibilă numai dacă aceste ape au un conţinut mic de suspensii, deoarece în cazul suspensiilor în proporţii şi dimensiuni mari există posibilitatea depunerii acestora, fiind împiedicată închiderea etanşă a clapetei.

În cazul apelor convenţional curate, cu suspensii puţine, este de preferat utilizarea pompelor cu ax orizontal, montate deasupra nivelului apei, conducta de aspiraţie având sorb cu clapetă, în această soluţie, întreţinerea pompelor fiind mult uşurată.

În cazul frecvent, al apelor uzate cu suspensii este necesară folosirea soluţiei de montare înecată a pompelor, adică amplasarea acestora sub nivelul minim al apelor uzate din rezervor, pentru a evita necesitatea prevederii unui sorb cu clapetă, la capătul conductei de aspiraţie.

Şi în acest caz pot fi folosite pompele cu ax orizontal, soluţia prezentând, însă, dezavantajul necesităţii unui spaţiu suplimentar adâncit, chiar până sub fundul rezervorului, pentru a permite montarea şi accesul la pompe, iar întreţinerea pompelor şi electropompelor se face în condiţii mai grele, fiind montate în spaţiu adâncit.

Folosirea pompelor cu ax vertical conduce la soluţii mai convenabile, oferind – în comparaţie cu cele cu ax orizontal – avantajul că electromotorul este montat deasupra nivelului apei din rezervor, fiind astfel ferit de pericolul de inundare, iar întreţinerea se poate face în condiţii mult mai bune.

Pompele cu ax vertical sunt realizate în două tipuri: pentru montaj uscat; pentru montaj umed.

Pompele pentru montajul uscat sunt amplasate sub nivelul minim al apei din

rezervor, în exteriorul lui, într-un spaţiu adâncit, care are însă dimensiuni mai reduse decât cel necesar pentru montarea pompelor orizontale (fig. 1.9, a).

Pompele pentru montajul umed (fig. 1.9, b) sunt amplasate tot sub nivelul minim al apei din rezervor, dar chiar în interiorul rezervorului de ape uzate, ceea ce permite eliminarea completă a spaţiului suplimentar pentru amplasarea pompelor, însă operaţiile de întreţinere şi reparare a pompelor sunt mai dificile.

Pompele cu ax vertical au o placă de fixare care se aşează pe un sistem de grinzi amplasate deasupra spaţiului adâncit în care se montează pompele, pentru montajul uscat, iar pentru montajul umed, placa de fixare se aşează direct pe capacul rezervorului.

Figura 1.9. Staţii de pompare pentru ape uzate, cu pompe cu ax vertical: a – pentru montaj uscat; b – pentru montaj umed.

1 – pompă pentru ape uzate; 2 – electromotor; 3 – rezervor pentru ape uzate; 3' – cămin pentru controlul pompei; 4 – conductă de refulare; 4' – conductă de aspiraţie;

5 – cămin exterior de canalizare.

Axul pompei se montează într-un tub de protecţie, care serveşte şi ca element de legătură rigidă între pompă şi electromotor.

Capătul conductei de aspiraţie trebuie să fie prevăzut cu grătar pentru reţinerea impurităţilor, în vederea evitării înfundării conductelor şi a pompei.

Pentru realizarea unei exploatări raţionale şi sigure este necesară prevederea

comenzii automate a intrării şi ieşirii din funcţiune a pompelor, care se realizează cu

ajutorul unor dispozitive cu plutitor şi acţionare mecanică asupra întrerupătorului electric

sau cu ajutorul unor electrozi de contact, nivostate etc.

Funcţiunile pe care le îndeplineşte rezervorul de colectare a apelor uzate sunt

legate de o serie de condiţii tehnologice şi constructive locale.

Dacă debitele de ape uzate sunt relativ constante, iar reţeaua în care sunt

evacuate prin pompare apele uzate, poate primi în permanenţă debitul respectiv, atunci

rezervorul serveşte atât pentru amplasarea pompelor, având volumul necesar acestui

scop, precum şi pentru prevederea aparaturii de semnalizare a nivelului apei din rezervor

şi de comandă a opririi şi pornirii pompelor. Dacă debitul de ape uzate este variabil, dar reţeaua în care sunt evacuate apele,

prin pompare, poate primi în permanenţă debitul respectiv, rezervorul are ca funcţiune principală acumularea apelor uzate, pentru a realiza funcţionarea intermitentă a pompelor de ape uzate, la un debit constant, cu randament favorabil. În acest caz, rezervorul trebuie astfel dimensionat, încât să asigure să nu fie depăşit un anumit număr de porniri, respectiv de opriri ale pompei, a cărei valoare este diferită, după cum aceasta se realizează manual sau este asigurată în mod automat. De asemenea, trebuie verificată posibilitatea de montare a pompelor, respectând condiţia de asigurare a amorsării lor.

Dacă reţeaua în care sunt evacuate apele uzate, prin pompare, nu poate primi,

temporar sau permanent, întregul debit colectat din instalaţii, atunci este necesară o

acumulare a apelor uzate, pentru a fi evacuate într-o perioadă de timp cât mai lungă,

corespunzătoare capacităţii de primire a reţelei exterioare. În această situaţie sunt o

serie de reţele exterioare de canalizare, care intră sub presiune în anumite perioade, în

decursul cărora nu se mai pot evacua apele prin pompare. În aceeaşi situaţie sunt şi unele reţele, dimensionate iniţial pentru capacităţi de

transport reduse, care trebuie să preia, la un moment dat, apele pluviale de pe suprafeţe mari de teren. În aceste cazuri, apele pluviale sunt colectate în rezervoare mari (bazine de retenţie), închise sau deschise, din care apa este evacuată după terminarea ploii, pentru a nu supraîncărca reţeaua, sau chiar în timpul ploii, în măsura în care capacitatea reţelei permite acest regim de funcţionare.

1.4.2. Canalizarea apelor uzate în condiţiile existenţei

pericolului de refulare

Pericolul de refulare în interiorul clădirii, a apelor uzate din canalizarea exterioară poate apare în cazurile în care punctele de scurgere din interiorul clădirilor sunt racordate direct la canalizarea exterioară, iar nivelul apei – în aceasta din urmă – se poate ridica deasupra nivelului la care se găsesc punctele de scurgere respective.

Aceasta se produce când punctele de scurgere se găsesc sub nivelul terenului, iar canalizarea exterioară intră sub presiune.

Modul de soluţionare a acestor situaţii este determinat de o serie de factori funcţionali şi constructivi, cum ar fi, de exemplu, nivelul maxim până la care se poate ridica apa din canalizarea exterioară, efectele pe care le poate avea pătrunderea apei în clădire, asupra condiţiilor igienice de folosire a ei şi asupra stabilităţii clădirii.

O soluţie, care se foloseşte în cazul în care există pericol de refulare, este aceea de a amplasa obiectele sanitare la o astfel de cotă, încât buza superioară a obiectelor sanitare, respectiv capacul sifonului de pardoseală, să fie mai sus decât nivelul maxim la care s-ar ridica apa din reţeaua de canalizare, în cazul punerii sub presiune, respectiv, chiar peste nivelul terenului, dacă în zona respectivă există pericol de refulare a canalizării exterioare (până la nivelul terenului).

În această situaţie, instalaţia de canalizare pentru obiectele situate sub nivelul terenului se încadrează complet în instalaţia de canalizare pentru celelalte nivele ale clădirii (fig. 1.10), conducta principală colectoare de canalizare fiind montată sub nivelul la care se găsesc obiectele sanitare din subsol.

Figura 1.10. Canalizarea obiectelor sanitare situate sub nivelul terenului:

1 – nivelul subsolului general; 2 – nivelul ridicat, în care se amplasează obiectele sanitare; 3 – nivelul terenului.

În cazurile în care nu se poate renunţa la amplasarea obiectelor sanitare sub nivelul terenului, respectiv sub nivelul până la care poate refula apa din canalizarea exterioară, se prevăd soluţii diferenţiate, în funcţie de consecinţele pe care le-ar avea o eventuală inundare.

Astfel, în situaţiile în care pătrunderea apei în încăperea respectivă, datorită punerii sub presiune a canalizării exterioare, ar putea să deterioreze utilajele, electromotoarele, maşinile-unelte, aparatele de laborator etc., sau să facă inutilizabile anumite produse de valoare ridicată, trebuie exclusă complet orice posibilitate de inundare.

Dacă apele uzate sunt în cantităţi mici, se poate prevedea colectarea lor într-un recipient şi evacuarea cu o pompă de mână, la anumite intervale de timp, la o conductă de canalizare situată deasupra nivelului până la care s-ar putea ridica apa din canalizarea exterioară, astfel încât inundarea să nu fie posibilă nici prin conducta de pompare. Trebuie remarcat că o asemenea soluţie are o aplicabilitate redusă, pentru debite mici, necesitând o exploatare atentă, supravegheată în permanenţă, eventual şi cu un sistem de semnalizare şi avertizare a umplerii recipientului.

Pentru debite mai mari se impune prevederea unei staţii de pompare cu un rezervor de acumulare a apelor uzate şi cu pompe acţionate cu electromotor, amplasate sub nivelul apei din rezervor, cu un sistem sigur de comandă automată a pompelor, cu avertizarea şi semnalizarea la distanţă a nivelului apei din rezervor. Reamintim că prevederea unei asemenea staţii impune o exploatare pretenţioasă, costisitoare, condiţii stricte de igienă – din punct de vedere al amplasării şi exploatării, astfel că soluţia trebuie folosită numai în cazuri extreme şi redusă strict la obiectele sanitare din situaţia respectivă.

Mai convenabilă din punct de vedere al exploatării şi, uneori, chiar al investiţiilor, cu condiţia existenţei unor condiţii favorabile de relief, este soluţia de prevedere şi în exterior, a unei reţele separate de canalizare pentru obiectele situate sub nivelul terenului, condusă până la un punct al reţelei generale de canalizare, astfel încât pentru obiectele sanitare respective să nu mai existe pericol de refulare. Astfel, dacă se racordează canalizarea separată la un cămin de vizitare, al cărui capac este situat la o cotă mai joasă decât obiectele respective, chiar dacă reţeaua de canalizare s-ar pune sub presiune, până la nivelul terenului, şi ar pătrunde în reţelele de canalizare racordate la ea, apa nu s-ar ridica până la obiectele sanitare respective.

În situaţiile în care pătrunderea apei în încăperea respectivă, datorită punerii sub presiune a reţelei de canalizare, ar putea să producă numai dezagremente temporare, după retragerea apelor putându-se efectua o spălare bună a pardoselilor şi a pereţilor încăperilor respective, măsurile care trebuie luate sunt mai puţin stricte.

În acest caz, instalaţia de canalizare pentru obiectele sanitare situate sub nivelul terenului este separată de instalaţia de canalizare pentru restul nivelurilor clădirii (fig. 1.11). Conducta colectoare principală de canalizare, pentru obiectele sanitare de la nivelele situate deasupra terenului, este amplasată la tavanul subsolului şi este scoasă separat, la canalizarea exterioară.

Figura 1.11. Canalizarea separată a apelor uzate din subsoluri, cu dispozitive contra refulării:

1 – reţea de canalizare a obiectelor sanitare situate deasupra nivelului terenului; 2 – idem, situate sub nivelul terenului; 3 – dispozitiv contra refulării; 4 – nivel subsol;

5 – nivel teren.

Pentru obiectele sanitare situate sub nivelul terenului se prevede o conductă separată de canalizare, amplasată sub pardoseala subsolului, pe care se prevăd dispozitive care să permită trecerea apei numai într-un singur sens, respectiv dinspre instalaţia interioară spre canalizarea exterioară, împiedicând trecerea apei în sens invers, dinspre canalizarea exterioară spre instalaţia interioară, respectiv împiedicând refularea apei din canalizarea exterioară şi ferind clădirea de inundare.

Acest sistem de protejare a clădirii, împotriva inundării, prezintă dezavantajul unei funcţionări mai puţin sigure, datorită depunerilor de impurităţi în unele puncte ale secţiunii de trecere a apei, precum şi dezavantajul necesităţii unei supravegheri permanente şi manevrării imediate a dispozitivelor de închidere, ceea ce în general este greu de realizat.

Un asemenea dispozitiv este clapeta terminală de reţinere, cu diametre de 50–200 mm, prevăzută cu un ventil care închide secţiunea de trecere prin propria lui greutate şi permite scurgerea apei numai într-un singur sens, spre canalizarea exterioară. În caz de punere sub presiune a conductei exterioare de canalizare, nivelul apei în căminul în care este montată clapeta creşte, iar presiunea coloanei de apă care

se formează, depăşeşte presiunea conductei de apă din canalizarea interioară, şi clapeta se închide.

În timpul cât clapeta este închisă, apele uzate care provin de la obiectele sanitare nu se pot scurge, astfel că acestea nu trebuie utilizate, pentru a evita umplerea conductelor, stagnarea apei uzate, cu formarea de depuneri pe conducte şi chiar refulări, la unele obiecte.

Funcţionarea clapetei terminale este nesigură, deoarece pe garnitura de etanşare

se depun impurităţi din apele uzate, care fac să nu se mai poată realiza o închidere

ermetică. Din cauza neetanşeităţii, apele din canalizarea exterioară pătrund în

canalizarea interioară, ventilul este şi mai puţin apăsat pe locaş şi se stabileşte o

comunicare nestingherită între reţeaua exterioară şi cea interioară, apa din instalaţia

interioară, şi chiar din încăpere, ajungând la acelaşi nivel cu apa din canalizarea

exterioară.

Aceste clapete pot fi folosite, cu rezultate bune şi sigure, în cazul canalizării

interioare, în care sunt evacuate ape convenţional curate.

Un alt dispozitiv contra refulării, care prezintă un grad de siguranţă mai mare în

funcţionare, decât clapeta terminală, este închizătorul cu clapetă şi sertar, construit pentru

a fi montat pe conducte cu diametre de 50–200 mm, prevăzut cu un ventil, care

funcţionează pe acelaşi principiu ca al clapetei terminale, şi cu un sertar din fontă, care

este manevrat cu o tijă.

Ca măsură de siguranţă, sertarul este manevrat atunci când se întrevede pericolul

de refulare (datorită unei ploi torenţiale), înfundarea canalizării etc., dar, de regulă, se

contează pe funcţionarea satisfăcătoare a clapetei. Dacă, din aceleaşi motive ca şi cele

arătate în cazul clapetei terminale, ventilul nu a închis etanş şi a început să se producă

inundarea, personalul de supraveghere poate interveni şi acţiona sertarul, cu condiţia ca

instalaţia să fie supravegheată în permanenţă. De regulă, această condiţie nu este asi-

gurată, astfel că, nefiind acţionat sertarul, se poate produce inundarea clădirii. Mai mult

însă, nici închiderea sertarului nu este sigură, deoarece depunerea impurităţilor din apele

uzate în locaşul sertarului, împiedică închiderea completă, iar prin deschiderile rămase,

apa poate pătrunde în instalaţia interioară şi inunda clădirea.

Rezultate mai bune, cu condiţia existenţei, în permanenţă, a personalului de

supraveghere, se pot obţine prin prevederea unei clapete de reţinere sau a unei clapete

terminale şi a unui robinet cu sertar, cu roata de manevră la partea inferioară, astfel încât

închiderea sertarului să se facă de jos în sus, deplasând eventualele impurităţi care s-au

depus, în aşa fel încât să nu stingherească închiderea etanşă a secţiunii de trecere a

apei.

Canalizarea pentru obiectele situate sub nivelul terenului poate fi condusă separat,

până la canalizarea exterioară, iar uneori se leagă împreună cu canalizarea pentru obiectele

sanitare situate deasupra nivelului terenului, punctul de racordare fiind situat după piesa

contra refulării, astfel încât să nu existe pericolul de inundare a subsolului cu ape provenind

de la obiectele sanitare situate la partea superioară a clădirii, care pot funcţiona nestingherit,

chiar în cazul intrării sub presiune a canalizării exterioare.

1.4.3. Canalizarea curţilor de lumină

La canalizarea curţilor de lumină se pun aceleaşi probleme ca şi pentru obiectele

sanitare situate sub nivelul terenului, în funcţie de cantităţile de apă care trebuie evacuate şi

de consecinţele pe care le-ar avea asupra interiorului clădirii, o eventuală inundare a curţii

de lumină.

Unele aspecte deosebite apar ca urmare a faptului că debitele de apă, care

trebuie evacuate, sunt mici şi apele sunt convenţional curate. O primă grijă va trebui să o

constituie reducerea cantităţii de apă care ajunge pe pardoseala curţii de lumină, prin

parapete, copertine, jgheaburi etc. Apa care ajunge pe pardoseala curţii de lumină poate

fi captată cu sifoane de pardoseală şi recipienţi de pardoseală, cu precizarea că, la

adâncimi mici, există pericolul de îngheţ al gărzii hidraulice din sifon, fiind necesar a se

prevedea receptori fără gardă hidraulică.

Evacuarea apei colectate se poate face în mai multe moduri:

la canalizarea publică, dacă nivelul acesteia permite şi dacă nu există pericol

de refulare; dacă există acest pericol, se prevede o clapetă terminală sau alt

dispozitiv contra refulării, realizându-se un grad de siguranţă satisfăcător,

datorită lipsei de impurităţi a apei evacuate, iar dacă consecinţele unei

eventuale inundări pot fi grave, trebuie evitată legarea la canalizarea exterioară;

printr-o staţie de pompare cu recipient şi pompă de mână – pentru debite mici,

sau un rezervor de acumulare şi pompe acţionate cu motor electric, cu

comandă automată – pentru debite mari;

prin infiltrarea în sol, dacă debitele sunt mici şi caracteristicile geotehnice ale

terenului permit efectuarea acestei operaţii, fără a constitui un pericol pentru

clădiri; infiltrarea se poate face direct, prin pardoseala curţii de lumină sau

printr-o poţiune special amenajată a acesteia, cu filtru din pietriş, precum şi

printr-un puţ absorbant vertical sau un dren orizontal, cu o filtrare prealabilă a

apei; la terenuri macroporice, soluţia nu este admisă, putând provoca înmuieri

ale terenului şi tasări mari ale clădirii. Adesea, se fac exagerări, din acest punct de vedere, ca urmare a atitudinii

nejustificate a societăţilor de exploatare a canalizării publice, care indică pericolul de refulare în orice punct al canalizării, fără o studiere corespunzătoare a reliefului, a situaţiei canalului public şi al deversărilor existente. Aceste exagerări conduc la cheltuieli inutile, atât din punct de vedere al investiţiilor, cât şi din cel al exploatării.

Exploatarea oneroasă a staţiilor de pompare pentru ape uzate poate fi ameliorată

prin prevederea unei posibilităţi de evacuare directă, fără pompare – atunci când

canalizarea exterioară funcţionează normal, şi punerea în funcţiune a staţiei de pompare,

în caz de nevoie, automat, concomitent cu închiderea automată, prin vană cu

servomotor, a legăturii directe cu canalizarea, pentru evitarea inundării rezervorului de

acumulare al staţiei de pompare a apelor uzate.

SCHEME ŞI SISTEME GENERALE DE

CANALIZARE

Clasificarea şi caracteristicile apelor de canalizare

Apele de canalizare sunt alcătuite din totalitatea restituţiilor folosinţelor de apă sau ale obiectelor care compun folosinţele de apă, precum şi ale altor ape sau substanţe care necesită a fi îndepărtate prin canalizare (STAS 1846).

După provenienţă şi calitate, apele de canalizare pot fi: ape uzate; ape meteorice; ape de suprafaţă; ape subterane.

Apele uzate pot fi: ape uzate menajere, rezultate din satisfacerea nevoilor de apă gospodăreşti

ale centrelor populate, precum şi ale nevoilor gospodăreşti, igienico-sanitare şi social-administrative ale diferitelor feluri de unităţi industriale, agrozootehnice, etc.;

ape uzate publice, rezultate din satisfacerea nevoilor de apă în instituţiile publice ale centrelor populate;

ape uzate industriale, rezultate de la industria locală şi de la industria republicană, de orice natură (inclusiv industria extractivă – ape de mină, ape de sondă, foraje etc.), precum şi alte activităţi asemănătoare, construcţii, transporturi, etc.;

ape uzate de la unităţi agrozootehnice; ape uzate rezultate din satisfacerea nevoilor tehnologice (proprii) de apă ale

sistemelor de alimentare cu apă şi canalizare, ca: spălatul colectoarelor, pregătirea soluţiilor de reactivi, ape neepurate din staţia de epurare, ape pentru antrenarea zăpezii, etc.;

ape uzate rezultate de la spălatul şi stropitul străzilor şi incintelor de orice natură, precum şi de la stropitul spaţiilor verzi din centre populate, unităţi agricole, unităţi industriale, agrozootehnice, etc.;

alte ape uzate, indiferent de provenienţă, precum şi substanţele reziduale, care se îndepărtează prin obiectele care compun canalizările.

Se menţionează că, toate aceste ape provin, în general, din satisfacerea cerinţelor de apă ale folosinţelor definite prin SR 1343/2006.

Apele meteorice provin din precipitaţiile care cad pe terenurile amenajate şi neamenajate (intravilane şi extravilane), în interiorul centrelor populate, ale incintelor de orice natură sau altor obiective (inclusiv pe terenurile înconjurătoare, dacă scurgerea de pe acestea se face în interiorul incintei respective) etc., şi care se îndepărtează prin colectoare închise sau deschise.

Apele meteorice se diferenţiază, după influenţa pe care o pot avea asupra emisarilor, în:

ape meteorice convenţional-curate, colectate din centrele populate şi unele zone industriale;

ape meteorice nocive, care se colectează de pe unele porţiuni ale incintelor industriale şi care necesită epurarea prealabilă vărsării în emisar.

Apele de suprafaţă provin din cursuri de ape, lacuri, bălţi sau mlaştini, când acestea se îndepărtează prin reţeaua de canalizare.

Apele subterane pot proveni din: construcţii pentru drenare şi desecări, din coborârea nivelului apelor subterane

(în afară de apele provenite din desecări şi drenaje cu scop hidroameliorativ); infiltraţii în canalizare.

Scheme generale de canalizare

Schema de canalizare este reprezentarea în plan orizontal (fig. 1) a obiectelor principale care determină circuitul apei de canalizare, cu indicarea poziţiei lor relative (reţele de canale, colectoare principale, deversoare, puncte obligate, staţii de pompare, traversări de obstacole, staţii de epurare, guri de vărsare în emisar etc.).

Din schema de canalizare nu rezultă dimensiunile canalelor sau ale obiectivelor care o compun, dar se pot face aprecieri generale asupra modului de soluţionare a canalizării.

Amplasarea canalelor şi a obiectelor care alcătuiesc canalizarea se face în funcţie de:

sistematizarea localităţilor; situaţia cursurilor de apă învecinate sau care traversează localitatea; existenţa emisarilor şi alegerea lor în condiţii tehnico-economice avantajoase; cantitatea şi calitatea apei de canalizare; caracteristicile bazinelor de canalizare; relieful terenului; natura amplasamentului staţiei de epurare etc.

Figura 1. Schema de canalizare a unei localităţi mici:

1 – canale de serviciu; 2 – colectoare secundare; 3 – colectoare principale; 4 – sifon de canalizare; 5 – cămin de intersecţie; 6 – cameră de deversare;

7 – canal deversor; 8 – staţie de epurare; 9 – canal de evacuare a apelor epurate; 10 – gură de vărsare; 11 – teren pentru valorificarea nămolurilor deshidratate.

În funcţie de dispoziţia canalelor faţă de emisar, schemele reţelelor de canalizare orăşenească pot fi:

perpendiculară directă sau indirectă; paralelă sau în etaje; ramificată; radială.

11

Emisar10

86

7

9

4

5

3

32

2

2

2 2

11

1

Schema perpendiculară directă (fig. 2,a) cuprinde colectoare perpendiculare pe cursul de apă în care se evacuează apele uzate; colectoarele evacuează apele de canalizare direct în emisar, schema putând fi aplicată numai pentru îndepărtarea apelor meteorice în sistemul separativ de canalizare.

Figura 2. Schema perpendiculară: a – directă; b – indirectă

1 – emisar; 2 – colector principal; 3 – colector secundar; 4 – staţie de epurare; 5 – canal deversor.

Schema perpendiculară indirectă (fig. 2,b) cuprinde colectoare perpendiculare pe emisar, care sunt interceptate de un colector principal, paralel cu emisarul şi care se varsă în emisar, în aval de localitatea care se canalizează, după trecerea printr-o staţie de epurare. Această schemă, aplicată în sistem unitar, înlesneşte descărcarea apelor meteorice prin canale deversoare. Deoarece colectorul principal are, de obicei, pantă redusă, execuţia este dificilă în vecinătatea emisarului.

Schema paralelă sau în etaje (fig. 3) cuprinde o serie de colectoare paralele cu emisarul, interceptate de un colector principal, care îşi evacuează apele de canalizare în aval de localitate, după trecerea printr-o staţie de epurare.

Figura 3. Schema paralelă sau în etaje:

1 – emisar; 2 – colector principal; 3 – colector secundar;

4 – staţie de epurare.

1

2

3

1

2

3

4

5

a) b)

2

4

2

3

1

Această dispoziţie permite obţinerea unei pante mai favorabile pentru canalele secundare şi pentru colectorul principal.

Schema ramificată (fig. 4,a) cuprinde colectoare distribuite de ambele părţi ale colectorului principal, care îşi evacuează apele în aval de oraş, după trecerea printr-o staţie de epurare.

Schema radială (fig. 4,b) cuprinde colectoare care pornesc radial, din centrul zonei de canalizat spre periferie, şi are, în general, emisari diferiţi. Este aplicabilă în localităţi la care suprafaţa de canalizat are denivelări pronunţate, în direcţii diferite.

Figura 4. Schema ramificată (a) şi radială (b):

1 – colector principal; 2 – colector secundar.

Alegerea schemei de canalizare trebuie să se bazeze pe studierea mai multor variante, privind:

canalizarea independentă sau în comun a centrului populat şi a obiectivelor de orice natură;

calitatea apelor care se canalizează şi sistemele de canalizare; traseele diferite ale principalelor canale; amplasamentele staţiilor de epurare; posibilitatea racordării la canalizarea care se proiectează, în condiţiile tehnico-

economice ale localităţilor şi ale obiectivelor învecinate; posibilităţile de realizare a condiţiilor de evacuare a apelor uzate în emisar; posibilitatea realizării cât mai urgente a staţiei de epurare, în vederea protecţiei

emisarilor; volumul total al investiţiilor şi posibilitatea eşalonării acestora; volumul investiţiilor necesare pentru intrarea în funcţiune a canalizării; costul apei transportate prin reţeaua de canalizare, inclusiv epurarea pe etape,

cu îndepărtarea substanţelor reţinute şi a nămolurilor. La alegerea schemei de canalizare trebuie examinate, în mod special, următoarele

aspecte: posibilitatea de evacuare a apelor de canalizare pe drumul cel mai scurt spre

emisar, în scopul reducerii secţiunii canalelor; posibilitatea evacuării gravitaţionale a apelor de canalizare; asigurarea, în condiţiile cele mai avantajoase, a calităţii apelor uzate, pentru a

putea fi descărcate în emisar, în condiţiile stabilite de STAS 4706;

Spre emisar

1

1

2

2

Spre emisar

Spre emisar

a) b)

1

2

2

posibilităţile de îndepărtare a nămolurilor şi a altor substanţe, rezultate din exploatarea reţelelor de canalizare şi a staţiei de epurare, sau de preepurare;

adoptarea unei adâncimi minime de pozare a canalelor, în funcţie de cotele obligatorii ale obiectivelor care se canalizează, de adâncimile minime de îngheţ (conform STAS 6054) şi de condiţiile de rezistenţă a canalelor;

reducerea secţiunii şi lungimilor canalelor de ape meteorice, pe străzile unde aceste ape se pot evacua prin rigole;

posibilităţile de extindere a canalizării, peste limitele cunoscute în momentul proiectării;

utilizarea unor materiale şi metode înaintate de construcţie (în special a prefabricatelor);

posibilitatea realizării economiei de metal şi alte materiale deficitare; posibilitatea de realizare a unei etanşeităţi cât mai bune a reţelei de canalizare,

pentru cazurile când este necesară protecţia calităţii straturilor de apă subterană sau a altor obiective din zonă.

Sisteme de canalizare

Sistemul de canalizare cuprinde totalitatea construcţiilor şi instalaţiilor care colectează, transportă, epurează şi evacuează în emisar, apele de canalizare.

Se deosebesc următoarele sisteme de canalizare: sistem de canalizare unitar, care colectează şi transportă, prin aceeaşi reţea,

toate apele din teritoriul localităţii sau al obiectivului care se canalizează; sistem de canalizare separativ (divizor), care colectează şi transportă, prin

cel puţin două reţele separate (de obicei, una pentru ape uzate şi alta pentru ape meteorice), toate apele din bazinul care se canalizează.

Sistemul de canalizare care colectează şi transportă apele din bazinul care se

canalizează, prin sisteme diferite, în parte prin sistem de canalizare unitar şi în parte prin sistem de canalizare separativ, este denumit în mod convenţional sistem mixt.

Un sistem de canalizare cuprinde trei grupe de obiecte şi dispozitive: reţele de canale cu racorduri la diferite obiective (locuinţe, industrii etc.) şi la

gurile de scurgere a apelor de ploaie, inclusiv la construcţiile anexe (deversoare, guri de vărsare, staţii de pompare, cămine, sifoane etc.);

staţii de epurare, respectiv staţii de preepurare; construcţii, instalaţii şi amenajări pentru evacuarea apelor de canalizare în

emisar şi îndepărtarea substanţelor reţinute şi a nămolurilor.

Sistemul de canalizare separativ este indicat:

în localităţile mici, dacă terenul şi străzile au pante suficiente, pentru ca apele meteorice să poată fi scurse la suprafaţă;

în localităţile mici, cu pante insuficiente pentru scurgerea la suprafaţă şi fără neajunsuri, a apelor meteorice, precum şi în localităţile mari, apele meteorice urmând să fie evacuate prin canale subterane. Această dublă posibilitate va fi examinată sub aspectul diferenţei de cheltuieli de investiţie faţă de sistemul unitar, al stânjenirii circulaţiei în timpul executării lucrărilor pe străzile cu trafic intens, al consumului mare de apă la spălarea depunerilor din reţeaua de ape uzate, al cheltuielilor de exploatare mărite prin dublarea reţelei etc.;

în cazul când, pentru obţinerea unei pante suficiente, punctul de descărcare al canalizării trebuie ales departe de localitate, lungindu-se astfel canalul colector principal; sistemul separativ poate deveni mai economic prin aceea că, secţiunea

colectorului principal este mai mică. La calculul costului unui m3 de apă evacuată se va ţine seama, însă, şi de costul colectoarelor pentru apele meteorice, necesare în sistemul separativ;

în localităţile cu apă subterană aproape de suprafaţă (la adâncime de maximum 2 m), luându-se în considerare avantajele sistemului separativ, în care canalele pentru scurgerea apelor meteorice se pot aşeza la o adâncime mică. Sistemul separativ are avantajul că se poate executa etapizat: la început, reţeaua

de canale pentru ape menajere, apoi cea pentru apele meteorice. Sistemul de canalizare unitar se recomandă a fi aplicat:

în localităţile importante, unde scurgerea la suprafaţă a apelor meteorice nu este posibilă fără neajunsuri, precum şi acolo unde scurgerea la suprafaţă nu se poate face din cauza pantelor insuficiente ale străzilor şi rigolelor, sistemul având o singură reţea de canale;

datorită costului lucrărilor de execuţie şi de exploatare, care este, în general, mai mic, faţă de sistemul separativ;

deoarece, consumul de apă pentru spălarea depunerilor de pe reţea este mult mai redus decât în sistemul separativ, fiind necesar numai în perioadele secetoase – pentru gurile de scurgere a apelor meteorice, precum şi pentru unele canale incipiente, fără pantă suficientă. Sistemul prezintă şi unele dezavantaje: o dificultăţile şi cheltuielile pentru epurarea apelor de canalizare sunt mai mari

decât în cel separativ, din cauza variaţiei concentraţiei apelor uzate şi sporirii debitului acestora, prin amestecul lor cu apele meteorice;

o la unele ploi torenţiale, canalul public în sistemul unitar poate fi pus sub presiune, producând – uneori – inundarea subsolurilor clădirilor, a căror canalizare este legată la reţeaua publică.

Unele recomandări, privind alegerea sistemului de canalizare, sunt date în STAS 1481.

DETERMINAREA DEBITELOR APELOR DE

CANALIZARE

Debitele apelor de canalizare rezultă din însumarea debitelor apelor uzate, meteorice, de suprafaţă şi subterane. Debitul maxim de calcul al reţelei de canalizare rezultă din suma debitelor maxime ale apelor uzate – Quz, meteorice – Qplc, de suprafaţă – Qsu şi subterane – Qsa:

.max sasuplcuz QQQQQ (1)

1. Determinarea debitului apelor uzate

Debitul apelor uzate este, în general, aproximativ egal cu debitul cerinţelor de apă – Qs.

Determinarea cerinţelor de apă, în care sunt incluse: necesarul de apă, apa pierdută prin aducţiune şi prin reţeaua de distribuţie, apa pentru nevoile tehnologice ale sistemului de alimentare cu apă şi

canalizare, apa pentru combaterea incendiilor, se realizează în conformitate cu SR

1343/2006. Debitul de ape uzate – Quz, care se ia în considerare la calculul reţelei de

canalizare, este egal cu debitul orar maxim, calculat în conformitate cu SR 1343, deci:

.maxsouz QQ (2)

Debitele de ape uzate se consideră uniform distribuite în bazinul de canalizare. Dacă localitatea care se canalizează este prevăzută cu zone diferite de densitate a populaţiei, pentru fiecare zonă se determină Qsomax.

La dimensionarea reţelei de canalizare şi a staţiei de epurare intervine, uneori, şi debitul orar minim; în mod aproximativ, acesta rezultă din înmulţirea debitului zilnic maxim cu:

0,25 – pentru localităţi sub 10.000 de locuitori; 0,35 – pentru localităţile cu 10.00050.000 de locuitori; 0,60 – pentru localităţile cu 50.000100.000 de locuitori; 0,75 – pentru localităţile cu peste 100.000 de locuitori.

Suprafeţele pe care sunt situate obiecte care evacuează debite de peste 10 l/s se

scad din suprafaţa pentru care se face dimensionarea, debitele respective introducându-se în calcul ca debite concentrate.

Cantităţile de ape uzate provenite din unităţile industriale sau agrozootehnice, evacuate prin reţeaua de canalizare, sunt evaluate pe baza datelor tehnologice, furnizate de unităţi similare, conform SR 1343/2006.

Cantităţile de apă uzată, privind diferitele obiective racordate la reţeaua de canalizare, se determină conform STAS 1795.

Variaţia orară a apelor uzate din centrele populate, evacuate prin reţea, se poate determina orientativ, folosind graficul consumului de apă din centrele populate, dat de SR 1343; în mod normal însă, aceasta trebuie stabilită prin măsurători.

Graficele de variaţie se stabilesc prin însumarea diferitelor categorii de ape, având ca bază cantităţile de apă care să satisfacă integral folosinţele, considerându-se situaţia

cea mai dezavantajoasă pentru canalizare; trebuie deci avute în vedere simultaneităţile diferitelor restituţii, care ţin seama de specificul funcţional al folosinţelor de apă.

În general, cantităţile mari de ape uzate industriale conduc la reducerea variaţiei debitelor, deoarece evacuarea lor este, în majoritatea cazurilor, uniformă.

Graficele de variaţie a apelor de canalizare sunt folosite, îndeosebi, pentru dimensionarea staţiilor de pompare.

2. Determinarea debitului apelor meteorice

La dimensionarea reţelei de canalizare, ca ape meteorice, se iau în considerare numai apele de ploaie. Experienţa a arătat că, în ţara noastră, o reţea de canalizare suficientă pentru evacuarea apelor de ploaie, poate satisface şi evacuarea celor provenite din topirea unor cantităţi masive de zăpadă.

2.1. Caracteristicile şi măsurarea precipitaţiilor

Precipitaţiile sunt caracterizate prin: intensitate; durată; frecvenţă. Intensitatea ploii, i, reprezintă cantitatea de precipitaţii care cade pe unitatea de

suprafaţă orizontală, în unitatea de timp şi se exprimă prin relaţia:

min],/mm[t

hi (3)

în care: h – înălţimea precipitaţiilor căzute în timpul t, în milimetri; t – durata de cădere a precipitaţiilor, în minute. În calculul canalizărilor, intensitatea se exprimă în dm3/s şi ha; în acest caz, rezultă:

].has,/dm[170000.160

000.1000.10 3

t

h

t

hi

(4)

Intensitatea calculată pentru toată durata ploii se numeşte intensitate medie. În timpul ploii, intensitatea variază foarte mult; s-a constatat că, cu cât ploile au o durată mai mare, cu atât intensitatea medie este mai mică.

Durata ploii este timpul scurs de la începerea, până la terminarea ploii, exprimat în minute. Uneori, durata ploii se determină pentru un anumit interval, cu intensitatea corespunzătoare.

Frecvenţa unei ploi de intensitate i şi durată t, reprezintă numărul ploilor de durată t a căror intensitate este egală sau depăşeşte, în cursul unui an, intensitatea i, a ploii considerate.

De exemplu, dacă o ploaie de 100 dm3/s, ha şi o durată de 15 minute se repetă de două ori pe an, cu aceeaşi durată şi o intensitate egală sau depăşită, frecvenţa ploii este 2; dacă aceeaşi ploaie se repetă la cinci ani, frecvenţa este 1/5.

Frecvenţa se determină prin împărţirea numărului total al ploilor de aceeaşi intensitate, căzute într-o perioadă de observaţii cât mai lungă (15 – 20 de ani), la durata acestei perioade.

Reţeaua de canalizare se dimensionează la ploi a căror intensitate nu o reprezintă pe cea maximă, în zona respectivă, deoarece rezultă canale de dimensiuni prea mari.

Dimensionarea se face la intensităţi care asigură, de exemplu, ca debitul apelor meteorice corespunzător să nu fie depăşit, decât de două ori pe an (frecvenţa 2) sau o

dată la cinci ani (frecvenţa 1/5). În momentul depăşirii debitului luat în calcul, reţeaua intră sub presiune.

La alegerea frecvenţei, trebuie să se ţină seama de o serie de factori locali:

configuraţia terenului de canalizat; existenţa unor depresiuni, a căror inundare ar putea produce mari pagube; importanţa obiectelor de pe suprafaţa de canalizat; existenţa subsolurilor şi a altor construcţii subterane etc. Cantităţile de precipitaţii se măsoară în staţiuni meteorologice, folosind

pluviometre şi pluviografe autoînregistratoare. Pluviometrul este compus dintr-un vas metalic de formă cilindrică, cu secţiunea de

200 cm2, deschis la partea superioară. Vasul se aşează pe un stâlp, la înălţimea de doi metri de la suprafaţa terenului. Zilnic, se determină cantitatea de precipitaţii care se acumulează în vas, stabilindu-se (în mm col. H2O) cantitatea de precipitaţii, lunară sau anuală.

Pluviograful autoînregistrator constă, de asemenea, dintr-un vas în care se găseşte un plutitor cu pârghie, pe care este fixată o peniţă. În funcţie de cantitatea de precipitaţii, peniţa trasează o linie pe o bandă de hârtie, înfăşurată pe un cilindru, numită pluviogramă. Banda de hârtie este împărţită, pe verticală, în milimetri, iar pe orizontală, în ore. Pe pluviogramă se poate citi cantitatea de precipitaţii şi timpul cât a durat o anumită ploaie.

Institutul de Meteorologie şi Hidrologie centralizează şi prelucrează toate datele de pe teren. Astfel, se întocmesc hărţi cu izohiete – curbe de egale precipitaţii, care pot fi folosite pentru calculul debitului apelor de ploaie atunci când nu se dispune de măsurători îndelungate, înregistrate de pluviografe.

2.2. Calculul debitului apelor meteorice

Pentru calculul debitului apelor meteorice este necesară cunoaşterea unor noţiuni, definiţii şi elemente de bază.

Secţiunea de calcul (control) este secţiunea de pe canalul în care se stabilesc debitele, calitatea apei şi alţi parametri, în vederea proiectării sau funcţionării canalizării.

Ploaia de calcul este ploaia de frecvenţă normată, a cărei durată este egală cu timpul necesar pentru ca apa să se colecteze de pe suprafaţa de cădere, să ajungă la canal şi să-l parcurgă, până la secţiunea de calcul; intensitatea ploii de calcul se stabileşte conform STAS 1846.

Frecvenţa normată reprezintă numărul anual de ploi de durată t, a căror intensitate depăşeşte intensitatea ploii de calcul şi pentru care canalizarea asigură evacuarea apelor. Frecvenţa normată a ploii se alege în raport cu importanţa obiectului de canalizat, din următoarele frecvenţe:

.anidenr.

ploidenr.

1

3;

1

2;

1

1;

2

1;

3

1;

5

1;

10

1;

20

1;

50

1

Frecvenţa normată se stabileşte în funcţie de clasa de importanţă a obiectului pentru care se face canalizarea apelor meteorice (tabelul 1), de către proiectant şi se aprobă de către beneficiarul canalizării.

Tabelul 1

Frecvenţa normată a precipitaţiilor (conform STAS 1846)

Clasa de importanţă a obiectivului,

conform STAS 4273

Unităţi industriale şi unităţi productive de

altă natură

Centre populate

I 1/5 1/3 –1/5

II 1/3 – 1/2 1/2 – 1/1

III 1/2 – 1/1 1/1 – 2/1

IV 1/1 – 2/1 2/1

V 2/1 2/1

La alegerea valorilor frecvenţelor normate pentru clasele din tabelul 5.1, trebuie să se ţină seama ca frecvenţele mai mici să corespundă unităţilor industriale sau localităţilor mai importante.

Pentru stabilirea categoriei sistemelor de canalizare ale unităţilor industriale, în conformitate cu STAS 4273, se vor adopta clase superioare de importanţă numai pentru obiectivele industriale republicane, care au importanţă deosebită pentru economia naţională.

La propunerea proiectantului şi cu aprobarea beneficiarului, pe bază de calcule tehnico-economice, se pot stabili şi alte frecvenţe decât cele din tabelul 5.1.

Uneori, în interiorul zonei de canalizat, este necesar să se stabilească mai multe frecvenţe normate, în funcţie de importanţa anumitor obiective (cartiere, secţii industriale, unităţi agrozootehnice etc.), de condiţiile de relief, de scurgerea superficială etc.

Durata ploii de calcul, t, reprezintă timpul de scurgere a apei, de la punctul cel mai îndepărtat al bazinului de canalizare, până la secţiunea de calcul pentru care se face dimensionarea, şi se calculează cu relaţia:

[min],ap

csv

ltt (5)

în care: tcs este timpul de concentrare superficială a apei, adică timpul necesar ajungerii

apei de ploaie de pe sol, din rigole, de pe acoperişuri etc., până la canal; l – lungimea cea mai mare, parcursă de apă în canal, de la capătul amonte al

canalului, până la secţiunea de calcul;

vap – viteza de curgere a apei în canal, apreciată iniţial, corespunzător capacităţii maxime pentru curgerea cu nivel liber, în m/s (1 m/s – la şes, 2 m/s – la munte).

Literatura de specialitate recomandă, pentru timpul de concentrare superficială (tcs), luarea valorilor prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2 Timpi de concentrare superficială (tcs)

Felul suprafeţei tcs [min]

Acoperişuri şi burlane 0,25 0,50

Curte, până la rigola din stradă 5 10

Curte asfaltată 3,5 5,0

Curte pavată cu bolovani 8 12

Clădiri cu burlane interioare 0,5 5,0

Durata minimă a ploii de calcul se recomandă:

5 minute pentru zone de munte (pante medii generale mai mari decât 0,005); 10 minute pentru zone de deal (pante medii generale de 0,002 – 0,005); 15 minute pentru zone de şes (pante medii generale mai mici decât 0,002).

Bazinul de canalizare al unui canal este teritoriul de pe care acesta îşi colectează apele.

Intensitatea ploii de calcul, i, reprezintă intensitatea ploii, stabilită în funcţie de frecvenţa normată a ploii şi de durata ploii de calcul; se determină cu ajutorul diagramelor din STAS 9470, în funcţie de zona în care se găseşte localitatea care trebuie canalizată.

Pentru lucrări speciale şi pentru lucrări situate în zone de munte se pot obţine date suplimentare, înregistrate eventual chiar pentru localităţile respective, de la Institutul de Meteorologie şi Hidrologie.

Coeficientul de scurgere, , este raportul dintre cantitatea de apă care se scurge, qp, în reţeaua de canalizare, de pe o suprafaţă receptoare, şi cantitatea totală de apă căzută, qt, pe aceeaşi suprafaţă:

.t

p

q

q (6)

Din cantitatea de apă care cade pe teritoriul de canalizat, o parte se infiltrează în pământ, o parte se evaporă, iar altă parte ajunge în canal.

Cantitatea de apă care curge prin canal este funcţie de: natura şi panta teritoriului de canalizat, durata ploii, intensitatea ploii. Astfel, dacă apa de ploaie ajunge pe un acoperiş sau pe un pavaj asfaltic,

cantitatea de apă de ploaie care ajunge la canal este mai mare decât dacă ploaia ar fi căzut pe un teren arabil.

Conform STAS 1846, pentru stabilirea coeficientului de scurgere se aleg zone caracteristice situate în cadrul bazinelor de canalizare, care să cuprindă diferite tipuri de amenajare a suprafeţelor de colectare, determinân-du-se coeficienţii de scurgere medii, care se aplică pe aceste zone.

Ţinând seama de prevederile schiţei de sistematizare a localităţilor sau de proiectele incintelor respective, precum şi de regimul de construcţie a diferitelor zone caracteristice (suprafaţa clădită şi felul ei, suprafaţa plantată, pavată cu diferite feluri de pavaje, spaţii neclădite etc.), se folosesc coeficienţii de scurgere din tabelul 3, în funcţie de felul de amenajare a suprafeţelor care alcătuiesc zonele din care este format bazinul aferent tronsonului de canal, luat în considerare în calcul.

Tabelul 3 Coeficientul de scurgere, conform STAS 1846

Felul suprafeţei

Învelitori metalice, de ardezie, ţiglă sau sticlă 0,95

Terenuri asfaltate 0,85 0,96

Pavaje din asfalt, piatră sau alte materiale, cu rosturi umplute cu mastic

0,80 0,85

Pavaje din piatră, cu rosturi umplute cu nisip 0,60 0,70

Drumuri din piatră spartă (macadam) 0,25 0,60

Drumuri împietruite 0,15 0,30

Terenuri de sport amenajate, scuaruri şi grădini 0,10 0,20

Incinte şi curţi nepavate 0,15 0,25

Parcuri şi suprafeţe împădurite 0,05 0,10

Limitele superioare ale coeficienţilor se iau pentru pante mari şi climă umedă.

La începutul unei ploi, apa colectată în reţeaua de canalizare găseşte liber spaţiul afectat pentru evacuare şi, în timp, începe să se acumuleze.

Debitul maxim al canalizării se va realiza numai după ce reţeaua se umple cu apă de ploaie. De aceea, la calculul debitului apelor de ploaie se ţine seama de capacitatea de înmagazinare a reţelei de canalizare.

Modul de calcul al capacităţii de înmagazinare a reţelei de canalizare nu este încă bine stabilit, astfel încât metodele sunt diferite, în cele mai multe ţări.

În ţara noastră, conform STAS 1846, capacitatea de înmagazinare a reţelei se ia în calcul sub forma unui coeficient şi este în funcţie de:

poziţia tronsonului; lungimea canalului care se dimensionează.

Coeficientul de înmagazinare, m, este în funcţie de durata de curgere a apei pe canal, t. Astfel:

pentru t ≤ 40 min, m = 0,8; pentru t > 40 min, m = 0,9.

Valorile de mai sus au rezultat din constatarea că, la o durată de curgere mai mică, variaţia intensităţilor este mai rapidă, astfel încât, este justificată şi o reducere mai mare.

Debitul de calcul al apelor de ploaie, Qplc, se stabileşte cu ecuaţia:

],s/dm[ 3 ismQplc (7)

în care: m – este coeficientul de înmagazinare; s – suprafaţa bazinului de canalizare, aferent canalului care se dimensionează, în

ha; i – intensitatea ploii de calcul (normate), în dm3/s şi ha; – coeficientul de scurgere. La canalele ale căror bazine de canalizare au forme neregulate şi lăţimi variabile,

precum şi pantă şi coeficienţi de scurgere cu variaţii mari, trebuie dată o deosebită atenţie modului de stabilire a debitului de calcul. În asemenea bazine, debitul de calcul care rezultă în amonte de secţiunea de control, nu se obţine întotdeauna din considerarea ploii pe întreg bazinul din amontele secţiunii aferente, ci numai pe o anumită porţiune din suprafaţa bazinului, neglijându-se suprafaţa datorită căreia se diminuează debitul.

De exemplu, în cazul unui bazin de canalizare cu forma alungită în amonte (fig. 1), debitul de calcul în secţiunea A se va obţine prin luarea în considerare numai a suprafeţelor haşurate, neglijându-se fâşia îngustă, nehaşurată, din amonte; ca lungime de parcurs, l, a apei, pentru calculul duratei ploii, se va lua ca origine, punctul O’, în loc de O.

Figura 1. Bazin de canalizare cu forma alungită în amonte.

Dacă bazinul de canalizare se îngustează, în partea din aval, pe o lungime importantă (fig. 2), considerarea suprafeţei bazinului, începând de la originea O, poate conduce la un debit de calcul, în secţiunea B – din aval, mai mic decât cel din secţiunea A, aflat în amonte, ceea ce nu corespunde realităţii. În asemenea cazuri, pentru calculul secţiunii canalului din aval, nu se va lua în considerare un debit inferior celui

O AO

corespunzător unui punct din amonte, în afară de cazul când, între secţiunea din amonte şi cea din aval există deversoare.

Figura 2. Bazin de canalizare cu forma alungită în aval.

Cazurile particulare menţionate, trebuie avute în vedere şi pe tronsoanele de colectoare, în care pătrund canale secundare.

Cantitatea de apă de ploaie, existentă la racordurile diferitelor obiective la reţeaua de canalizare, se determină în conformitate cu STAS 5433.

3. Determinarea debitului apelor de suprafaţă

Uneori, datorită configuraţiei terenului, este necesar să se creeze condiţii pentru canalizarea şi evacuarea apelor de suprafaţă din vecinătatea suprafeţei de canalizat, pentru a evita pătrunderea acestora în zona care urmează a fi canalizată. În general, pentru îndepărtarea acestor ape se folosesc canale deschise, care conduc apele de suprafaţă în emisarul cel mai apropiat.

Cantităţile de apă de suprafaţă – Qsu, care se colectează prin canalizare, se determină printr-un studiu, întocmit pe baza datelor hidrologice, obţinute din observaţiile pe mai mulţi ani şi măsurări directe pe teren, sau prin alte metode, debitele maxime stabilindu-se conform prevederilor STAS 1628, 4068 şi 4273.

De asemenea, la calculul canalizărilor care colectează ape de suprafaţă, se va ţine seama de asigurările normate pentru protecţia împotriva apelor de suprafaţă, prevăzute în STAS 4273.

4. Determinarea debitului apelor subterane

Apele subterane – Qsa, care pătrund în canalizare, provin din drenajele şi desecările organizate, realizate prin construcţii şi instalaţii adecvate, precum şi din apele freatice infiltrate în canalizare, ca urmare a neetanşeităţii acesteia.

Debitul apelor subterane, provenite din drenaje şi desecări, rezultă din proiectele respective.

Debitul apelor subterane, ce pătrund în reţeaua de canalizare, ca urmare a neetanşeităţii acesteia, este greu de determinat. De obicei, apele subterane infiltrate influenţează numai canalele care transportă ape uzate. La canalele prin care curg apele de ploaie, presiunea interioară creată prin umplerea canalului, nu mai permite infiltraţii. De aceea, în cazul acestora nu se ţine seama de debitul provenit din infiltrarea apelor subterane.

Pentru canalele de ape uzate, apele subterane infiltrate se iau în considerare sub două aspecte: la dimensionare, se consideră că apele uzate umplu parţial secţiunea de curgere,

restul rămânând pentru apele infiltrate; conform STAS 3051, se consideră o înălţime maximă de (0,60–0,80) H, unde H este înălţimea secţiunii;

la calculul canalelor cu dimensiuni sub 500 mm, sau alte secţiuni echivalente, executate din elemente neetanşe (tuburi prefabricate) şi care stau permanent acoperite de ape freatice, cu cel puţin 0,80 m peste creastă, în lipsa unor date mai exacte, pentru determinarea debitului maxim, se vor considera infiltraţii de 1 dm3/s

O BA

şi km; acest debit maxim se va folosi şi pentru verificarea umplerii canalelor, asigurându-se gradul de umplere indicat de STAS 3051.

5. Ape admise în reţeaua de canalizare

Prin conţinutul şi cantitatea lor, apele uzate descărcate în reţeaua de canalizare trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

să nu degradeze construcţiile şi instalaţiile din reţea; să nu aducă prejudicii igienei şi sănătăţii publice sau personalului de exploatare; să nu împiedice procesele de epurare; să nu micşoreze capacitatea instalaţiilor de epurare ale centrelor populate. În acest sens, se vor avea în vedere două secţiuni de control: în căminul limită de proprietate; în secţiunea de intrare a apelor uzate în staţia de epurare.

În căminul limită de proprietate, apele uzate care se descarcă în reţeaua de canalizare, nu trebuie să conţină:

materii în suspensie, a căror cantitate, mărime şi natură constituie un factor activ de erodare a canalelor; ele provoacă depuneri sau stânjenesc curgerea hidraulică normală şi se clasifică astfel: suspensii grele sau alte materiale care se pot depune; corpuri solide plutitoare sau antrenate, care nu trec prin grătarul cu spaţii

libere, de 20 mm între bare; suspensii dure antrenate, care pot genera zone de erodare a colectoarelor; suspensii care în apa reţelelor de canalizare au efect coagulant şi produc

depuneri; substanţe cu agresivitate chimică asupra materialelor folosite în mod obişnuit la

construcţia reţelelor de canalizare şi a staţiilor de epurare a apelor uzate, din centrele populate;

substanţe de orice natură, în stare de suspensie sau dizolvate, care, în această stare sau prin evaporare, stânjenesc exploatarea normală a canalelor şi staţiilor de epurare, sau provoacă împreună cu aerul, amestecuri detonante, cum ar fi: benzină, benzen, eter, cloroform, acetilenă, dicloretilenă, alte hidrocarburi clorurate, sulfură de carbon şi alţi solvenţi;

substanţe nocive, care pot pune în pericol personalul de exploatare a canalizării; substanţe inhibitoare ale procesului de epurare, în cantităţi care, în condiţiile

realizării diluării în reţeaua de canalizare, ar putea prejudicia funcţionarea instalaţiilor de epurare sau a celor de tratare a nămolului.

În tabelul 4 sunt date condiţiile de calitate (limitele admise) în secţiunea de control de la căminul limită de proprietate.

Tabelul 4

Condiţii de calitate a apelor uzate în secţiunea de control de la căminul limită de proprietate

Indicatorul normat U/M Limita admisă

Temperatura oC maximum 40

*

pH mg/dm3 6,5 – 11,0

Cianuri (CN) mg/dm3 maximum 1

Clor liber (Cl2) mg/dm3 maximum 1

*

Hidrogen sulfurat şi sulfuri mg/dm3 maximum 1

*

Produse petroliere (păcură, motorină, uleiuri grele)

mg/dm3 maximum 30

Indicatori pentru protecţia betoanelor împotriva agresivităţii apelor

–

STAS 3349

* În cazurile în care pe colectorul reţelei de canalizare a centrului populat, în secţiunea de control, curge în

permanenţă un debit care asigură diluarea corespunzătoare a apelor uzate, evacuate în acesta, unităţile care

au în exploatare reţeaua de canalizare a centrului populat vor putea stabili, de la caz la caz, condiţiile de descărcare – care vor ţine seama de diluarea realizată. În aceste cazuri, folosinţele care se racordează la reţeaua centrului populat sunt obligate să amenajeze căminul de racord, corespunzător necesităţilor de protejare a construcţiei şi celor de respectare a condiţiilor de salubritate şi igienă pentru spaţiul înconjurător.

În secţiunea de la intrarea în staţia de epurare, concentraţiile maxime admise, pentru substanţele care ar putea deranja procesele de epurare biologică sau de fermentare a nămolului – sunt indicate în tab. 5.

Tabelul 5

Concentraţii maxime admise la intrarea în staţia de epurare

Substanţa normată

Concentraţia maximă admisă

[mg/dm3]

Substanţe fenolice 50

Detergenţi aminoactivi biodegradabili 50

Crom total (Cr) 1,0

Cupru (Cu) 1,0

Cadmiu (Cd) 1,0

Nichel (Ni) 1,0

Zinc (Zn) 1,0

Plumb (Pb) 1,0

CONSTRUCŢII ŞI INSTALAŢII ACCESORII

PE REŢEAUA DE CANALIZARE

Pentru buna funcţionare a reţelei de canalizare, precum şi pentru întreţinerea ei, se execută o multitudine de construcţii anexă, cum ar fi:

cămine de vizitare; cămine de rupere de pantă; cămine de intersecţie; guri de scurgere; guri de descărcare; deversoare; sifoane; bazine de retenţie etc.

1. Cămine

Căminele sunt de mai multe categorii: cămine de vizitare (de racord), de trecere-aliniament, de intersecţie, de schimbare a direcţiei, de schimbare a dimensiunilor, de schimbare a pantei, de rupere de pantă şi de spălare.

1.1. Cămine de vizitare

Locul şi modul de amplasare a căminelor de vizitare sunt indicate de STAS 3051. Astfel, căminele de vizitare se prevăd:

la canalele nevizitabile (cu înălţimea profilului sub 800 mm): în aliniament, la distanţa maximă de 60 m; în punctele de schimbare a dimensiunilor; în punctele de schimbare a pantei; în punctele de schimbare a direcţiei; în punctele de descărcare a canalelor colectoare nevizitabile în alte canale

colectoare; în punctele de intersecţie a canalului, cu lăţimea până la 500 mm;

la canalele semivizitabile (cu înălţimea profilului de 8001.500 mm), în aliniament, la distanţa maximă de 75 m;

la canale vizitabile (cu înălţimea profilului de peste 1.500 mm), în aliniament, la

distanţa maximă de 150 m;

la toate categoriile de canale:

în punctele în care apele de canalizare necesită control calitativ din partea

organelor de exploatare;

în punctele de racord, pentru canalele de racord a căror secţiune este mai

mare de 0,12 m2;

în punctele de racord, pentru canalele de racord care evacuează debite mai

mari de 100 dm3/s.

Datele de proiectare şi execuţie pentru căminele de racord, de trecere (aliniament)

şi de control al apelor, precum şi pentru căminele de intersecţie folosite numai pentru

canale nevizitabile – sunt indicate în STAS 2448. Căminele pentru schimbarea direcţiei,

a dimensiunilor şi a pantei au o construcţie asemănătoare cu cele de racord şi trecere.

Schimbarea dimensiunilor, precum şi intersecţia canalelor semivizitabile şi vizitabile,

se fac în camere de schimbare a dimensiunilor, respectiv camere de intersecţie vizitabile,

conform STAS 3051.

Schimbarea direcţiei, la canale a căror lăţime, B, depăşeşte 1.000 mm, se face prin

curbarea traseului canalului, într-un cămin de schimbare a direcţiei; raza de curbură se ia

510B, conform STAS 3051.

Faţă de secţiunea transversală a canalelor, căminele de vizitare se amplasează

suprapuse acesteia sau lateral.

Amplasarea căminelor de vizitare suprapuse secţiunii transversale a canalelor se

face prin:

includerea secţiunii transversale a canalelor în cămine, în cazul în care

dimensiunea orizontală maximă a secţiunii canalelor este sub 0,1 m;

amplasarea căminelor de vizitare tangent-interior la secţiunea transversală a

canalelor.

Amplasarea căminelor de vizitare lateral canalelor se poate realiza, dacă înălţimea

canalelor la care se face accesul este mai mare de 1,80 m, prevăzându-se în acest caz

o galerie de legătură între căminele de vizitare şi canale, având următoarele dimensiuni:

lăţimea de 1,00 m şi înălţimea minimă de 1,80 m.

Materialele care alcătuiesc ansamblul căminelor de vizitare, precum şi dimensiunile

şi forma acestora, sunt (conform STAS 2448):

tuburi din beton, cu piesă tronconică între camera de lucru şi coşul de acces

(fig. 1);

tuburi de beton cu mufă, cu placă între camera de lucru şi coşul de acces (fig. 2); zidărie de cărămidă (fig. 3).

1

2

3

4

5

6

7

8D

hH

hc

80

Figura 1. Cămin de vizitare alcătuit din tuburi de beton, cu

piesă tronconică între camera de lucru şi coşul de

acces:

1 – capac cu ramă din beton armat sau fontă; 2 – beton simplu monolit

sau piese prefabricate; 3 – tuburi din beton Bc 20; 4 – piesă tronconică

din beton Bc 20; 5 – mortar de ciment; 6 – tencuială cu mortar de ciment; 7 – fundaţie; 8 – trepte de acces (sau scări) din oţel beton.

Figura 2. Cămin de vizitare

alcătuit din tuburi de beton cu

mufă, cu placă între camera de

lucru şi coşul de acces.

Figura 3. Cămin de vizitare alcătuit din zidărie de cărămidă.

1 – capac cu ramă din beton armat sau fontă; 2 – cameră de lucru; 3 – coş de acces;

4 – tencuială cu mortar; 5 – zidărie de cărămidă; 6 – trepte de acces; 7 – fundaţie.

Dacă adâncimea, h, a căminului de vizitare este sub 2,0 m, se poate renunţa la camera de lucru.

Forma şi dimensiunile fundaţiilor căminelor de vizitare sunt determinate de dimensiunile orizontale sau verticale ale secţiunii transversale a canalelor la care se face accesul, de structura acestora, precum şi de felul camerei de lucru (STAS). În figura 4 este arătată fundaţia căminului tip CVT-A3-f, la care se racordează un canal din tuburi prefabricate din beton, cu secţiune circulară.

Figura 4. Fundaţia căminului tip CVT–A3-f:

1 – fundaţie din beton simplu sau armat; 2 – canalul la care se face accesul, alcătuit din: tuburi prefabricate din beton, fundaţie de beton turnat şi boltă prefabricată, beton turnat monolit;

3 – rigolă tencuită cu mortar de ciment; 4 – placă între fundaţie şi coşul de acces; 5 – guler de mortar de ciment pentru etanşare; 6 – coş de acces.

Formele şi dimensiunile radierului căminelor de vizitare de intersecţie sunt indicate tot de STAS 2448. Figura 5 reprezintă radierul unui cămin de vizitare de intersecţie tip CVI-2 c(r).

Căminele de vizitare, de racord şi de control, sunt alcătuite în mod similar celor de trecere sau intersecţie.

În STAS 2447 şi STAS 816 sunt o serie de detalii pentru piesele prefabricate din beton, care alcătuiesc căminele de vizitare. În continuare, vom spicui câteva aspecte legate de aceste detalii:

80

15

30

100

D

H

100 7

2

3

1

6

5

4

30

80

15

6060

7 t

repte

2

00

3

00

5

20

6 6

1

H

100

200

4

2

3

D

D + 100

HD

+/4

200

³D

/4

5

grosimea pereţilor, pentru căminele de vizitare mai adânci de 7 m, se stabileşte prin calcul;

fundaţiile căminelor de vizitare se execută din beton simplu sau armat, clasa Bc 7,5. Armarea fundaţiei canalului se continuă şi în fundaţia căminelor de vizitare;

la căminele în care se face schimbarea direcţiei canalului, unghiul între cele două direcţii trebuie să fie de maximum: 90 de grade, în cazul canalului cu dimensiunea orizontală a secţiunii

transversale până la 50 cm, inclusiv; 45 de grade, în cazul canalului cu dimensiunea orizontală a secţiunii

transversale de 60–100 cm;

Figura 5. Radierul unui cămin de vizitare de intersecţie tip CVI-2c(r).

camera de lucru trebuie să aibă înălţimea maximă de 1,80 m şi lăţimea de 1,00

m, măsurată în sensul axului canalului la care se face accesul, simetric faţă de

axul canalului de acces. În cameră se prevede un spaţiu de adăpostire, lărgit în

afara coşului de acces, pe toată lăţimea camerei, cu înălţimea de 1,8 m şi

lăţimea de minimum 20 cm;

pereţii interiori ai căminelor se tencuiesc cu un strat de 2 cm de mortar de

ciment, în cazul căminelor executate din beton monolit, sau se rostuiesc, în

cazul căminelor din cărămidă sau tuburi prefabricate;

îmbinarea tuburilor prefabricate se face cu mortar de ciment;

prima treaptă a scării de acces, la căminele de vizitare, se fixează la maximum

50 de cm distanţă de capac, iar ultima, la maximum 30 de cm deasupra

banchetei. Treptele sunt executate din oţel-beton 20 mm, protejat, prin vopsire,

contra coroziunii;

Sec iunea C-Cţ

B

B

A A

D

d

200

D +

10

0

C C

H2

6

Sec iunea A-Aţ

100

200

C C

Sec iunea B-Bţ

D

D + 100

3

5

4

1

hr

D/4

capacele şi ramele căminelor de vizitare, conform STAS 2308, sunt clasificate, în

funcţie de rezistenţa minimă la rupere, în cinci categorii, respectiv nouă variante

constructive. Cele mai puţin rezistente, având forţa minimă de rupere de 15 kN şi

masa de 29 kg, sunt folosite în grădini, în subsolul clădirilor etc.; cele mai

rezistente, având forţa minimă de rupere de 400 kN şi masa de 167,20 kg, sunt

folosite pentru străzi cu trafic foarte intens.

Figura 6. Cămin comun în diagonală.

În sistemul divizor de canalizare este recomandabil să se construiască, pentru

fiecare canal (de ploaie şi de ape uzate), cămine de vizitare separate. Dacă acest lucru

nu este posibil, cele două canale se construiesc într-o tranşee comună, executându-se,

în acelaşi timp, şi cămine comune.

Căminul în diagonală (fig. 6) este preferabil, deoarece canalul de apă de ploaie

lucrează independent faţă de cel de ape uzate. Căminul în paralel (fig. 7) are dezavantajul că, la ploi mari, când apa de ploaie

deversează peretele despărţitor dintre canale, poate da naştere la un remuu în canalul de ape uzate, producând unele deranjamente în reţea.

Schiţă de ansamblu

C

C

B B

Secţiunea A-A

Secţiunea B-B Secţiunea C-C

B

B

A

A

C

C

Figura 7. Cămin comun în paralel.

Proiectarea şi construcţia căminelor descrise mai sus se realizează, în general, în conformitate cu indicaţiile date anterior; dimensiunile lor depind de mărimea canalelor care pătrund în acestea. Lungimea căminului nu va depăşi 1,00 m, iar lăţimea trebuie să aibă cel puţin 0,75 m mai mult decât diametrul canalului.

Capacul se aşează deasupra canalului situat la adâncimea cea mai mare, pentru a se asigura un bun acces la interior.

Pentru a se putea circula pe faţa superioară, peretele interior se face suficient de lat; se pot prevedea, eventual, şi balustrade.

Planşeul căminului se aşează la cel puţin 1,80 m peste faţa superioară a peretelui despărţitor.

Rigolele pentru conducerea apei de ploaie se îmbracă cu o tencuială sclivisită, iar cele pentru ape menajere, precum şi peretele despărţitor, cu un material rezistent la uzură (plăci de bazalt).

Cele mai recomandate cămine sunt, în general, cele din tuburi prefabricate; ţinând cont de posibilităţile de execuţie, urmează căminele din cărămidă şi din beton, sau beton armat.

1.2. Cămine de rupere de pantă

Căminele de rupere de pantă se execută pe reţeaua de canalizare pentru a se evita depăşirea vitezei maxime admisibile, corespunzătoare materialului din care este executat canalul.

B B

C

C

Sec iunea A-Aţ

625

Sec iunea B-Bţ Sec iunea C-Cţ

B

B

A

A

C

C

Ape deploaie

Apeuzate

Beton Beton

În figura 8 este prezentat, conform unui proiect tipizat, un cămin de rupere de pantă pentru canale cu diametrul până la 500 mm şi diferenţe de nivel, între intrare şi ieşire, sub 1,50 m. Construcţia constă dintr-un cămin asemănător căminelor de vizitare, în faţa căruia se plasează o conductă verticală din oţel, fontă sau alt material foarte rezistent la uzură.

În mod obişnuit, apele de canalizare circulă prin tubul vertical; când debitul este mai mare, o parte din apă trece şi prin tubul orizontal. Tubul vertical trebuie dimensionat în acest fel pentru a împiedica formarea depunerilor. Dacă diametrul canalului amonte este sub 300 mm, diametrul tubului vertical trebuie să fie de cel puţin 150 de mm; pentru canale cu diametre mai mari, se vor alege diametre de cel puţin 200 mm.

Pentru canale cu diametre mai mari de 500 mm şi diferenţe de nivel sub 2,0 m se construiesc camere de rupere de pantă de tipul celui din figura 9.

Profilul şi dimensiunile acestor construcţii sunt în funcţie de înălţimea de cădere şi diametrul canalului din amonte şi din aval. Conducerea apei din amonte spre aval se face printr-un jgheab cu secţiune parabolică. Pe una din părţi se execută trepte pentru controlul camerei, iar în părţile amonte şi aval, podeste cu balustradă.

1

Figura 8. Cămin de rupere de pantă (Dn < 500 mm).

Grosimea minimă a radierului este de 20 cm, pentru căderi de 75 cm; peste această valoare, grosimea radierului este de cel puţin 25 cm. Capacul de acces se aşează deasupra punctului cel mai coborât al jgheabului. Aceste camere de rupere de pantă sunt numite rapiduri (fără disipator de energie).

A A

1,50variabil

Dn1

00

20

20

5

1,5

0

Secţiunea C-C

D2

20 205

Dn10012 12

2

30

30

var

iab

il4

01,0

08

0v

aria

bil

1,50

Dn10012 12

30

30

B

variabil

B

C C

Secţiunea A-A Secţiunea B-B

var

iab

ilD

11

5

1

8012 12

Figura 9. Cămin de rupere de pantă pentru canale cu Dn > 500mm.

Pentru canale cu diametre mari (este cazul oraşului Moscova) sunt folosite camere de rupere de pantă, ca cea din figura 10, cu saltea de apă. Pentru a nu stânjeni activitatea muncitorilor din exploatare, în faţa zonei de cădere a apei se construieşte un paravan.

Figura 10. Cameră de rupere de pantă cu saltea de apă.

B B

C

C

Sec iunea A-Aţ

Sec iunea B-Bţ Sec iunea C-Cţ

A

A

C

C B

B

A A

B

Secţiunea A-A

Secţiunea B-B

d =

900

mm

100

130

3838 25

d800

mm

2525

3015

d800

mm

18

66

7012 12

10038 25

38

180

4080

10 70

35

45 130

d800

mm

1220

15

10

3010

Pentru diferenţe de nivel mari, peste 5 m, se execută camere de rupere de pantă cu

trepte multiple (fig. 11), sau de tipul celor utilizate la canalizările localităţilor unde nivelul

de cădere este de 16–18 m (fig. 12).

Figura 11. Cameră de rupere de pantă în trepte multiple:

1 – beton; 2 – plăci (calupuri de granit).

1.3. Cămine şi rezervoare de spălare

Din cauza debitului redus sau din cauza pantei mici, viteza de autocurăţare nu poate fi asigurată pentru unele porţiuni de canal, astfel că, acesta trebuie să fie spălat, la anumite intervale, cu apă sub presiune. Cele mai multe cămine sunt amplasate în partea amonte a reţelei.

Spălarea reţelei constă în trimiterea unui curent de apă sub presiune, care antrenează depunerile care s-au format pe radierul canalului. Eficienţa spălării este cu atât mai mare, cu cât presiunea şi debitul sunt mai mari.

Spălarea reţelei se practică numai la canalizarea în sistem divizor, pentru canalele care transportă ape menajere. Spălarea este aplicată, în general, canalelor care nu depăşesc 500 mm în diametru.

Pentru a asigura debitul şi presiunea necesare spălării, trebuie să se construiască rezervoare pentru înmagazinarea apei, din care, la anumite perioade, apa este introdusă pe porţiunea de canal care trebuie spălată. Rezervoarele nu se amplasează prea departe de reţeaua de canalizare şi este recomandabil să se construiască mai multe

Secţiunea A-A

1

A

A

2

0,52 4 cm

0,60

30°

0,120,18

101,50

105,40

1,20

1,2

0

0,30 0,30

2,0

0

Figura 12. Cameră de rupere de pantă cu trepte multiple, pentru diferenţe de nivel de

peste 5 m.

rezervoare mai mici. Capacitatea minimă de înmagazinare este de 3 m3. Rezervoarele trebuie să fie impermeabile, scop în care se iau măsuri constructive corespunzătoare.

Apa de alimentare poate fi adusă fie din râuri, lacuri, surse subterane, mare, reţea de alimentare cu apă, fie din bazine de acumulare a apei uzate sau a apei de ploaie.

Figura 13. Cămin de spălare: 1 – lanţ.

Dacă se foloseşte apa din reţeaua de alimentare cu apă potabilă, căminul se umple prin intermediul unui furtun, fiind total contraindicată folosirea unui racord fix subteran. Dacă se foloseşte apa uzată, pentru înmagazinare se pot folosi căminele de vizitare ale reţelei, amenajate în mod special.

Rezervoarele de spălare automată se proiectează pentru tronsoanele de canal unde panta şi debitul sunt reduse şi se cunoaşte că se vor forma depuneri în permanenţă.

Cea mai simplă construcţie a unui cămin de spălare este prezentată în figura 13. Cele două capete ale canalului din căminul de spălare sunt închise cu clapete, care pot fi manevrate, prin intermediul unui lanţ, de la partea superioară.

Pentru secţiuni mai mari de canale se pot folosi construcţii de tipul celei din figura

14, la care închiderea canalelor se face prin vane stăvilar.

Secţiunea A-A

B B

30 150 30

A A80

100

1

Secţiunea B-B

Figura 14. Cămin de spălare cu vane stăvilar:

1– cămin; 2 – canal; 3 – vană stăvilar.

În figura 15 este prezentat un rezervor de spălare cu funcţionare automată, cu

dispozitiv de automatizare de tip Passavant.

Figura 15. Rezervor de spălare cu funcţionare automată:

1 – închidere hidraulică; 2 – închidere hidraulică secundară; 3 – sifon clopot; 4 – tub; 5 – by-pas; 6 – ventilaţie.

La acest dispozitiv nu există nici o piesă mobilă, care s-ar putea defecta la

contactul cu apa. Dispozitivul este format dintr-o închidere hidraulică, una secundară şi

un sifon-clopot, legat printr-un tub de conducta de evacuare a apei. Când nivelul apei

creşte în rezervor, creşte şi în sifon, presează asupra aerului de aici, care iese afară prin

tub, până când nivelul apei în sifon ajunge la by-pass. La creşterea nivelului apei,

presiunea din sifon creşte şi, odată cu aceasta, nivelul apei scade de la secţiunea a–a la

secţiunea b–b. Creşterea, în continuare, a presiunii conduce la punerea în funcţiune a

a

b

2

1

b

a

6

35

4

Nivel minim

Nivel maxim

sifonului, prin deversarea apei peste muchia superioară a acestuia. Funcţionarea

dispozitivului depinde de relaţia între închiderea hidraulică, închiderea hidraulică

secundară şi volumul de aer din clopotul sifonului.

2. Guri de scurgere

Scopul gurilor de scurgere este colectarea apelor meteorice şi conducerea acestora în reţeaua de canalizare.

Gurile de scurgere sunt de trei tipuri: guri de scurgere cu sifon şi depozit; guri de scurgere cu sifon şi fără depozit; guri de scurgere cu depozit şi fără sifon. Gurile de scurgere sunt astfel concepute, încât adâncimea oglinzii de apă să fie cel

puţin egală cu adâncimea de îngheţ, din regiunea respectivă (STAS 6054). În tabelul 1 sunt arătate distanţele între gurile de scurgere, care depind de panta

longitudinală a străzii. Tabelul 1

Distanţe recomandate între gurile de scurgere

Panta longitudinală a

străzii

Distanţa între gurile de scurgere

[m]

până la 0,004 50

0,0040,006 60

0,0060,010 70

0,0100,030 80

peste 0,030 100

Pentru a se reduce cât mai mult numărul gurilor de scurgere, se recomandă ca acestea să fie instalate la încrucişarea străzilor, în aşa fel încât să deservească rigolele de pe ambele străzi; trebuie, însă, amplasate în afara benzilor pentru traversarea pietonilor (fig. 16).

Gurile de scurgere cu sifon şi depozit sunt folosite în reţeaua de canalizare în sistem unitar, colectând apele meteorice de pe pavaje de bolovani sau piatră cubică, adică, în general, acolo unde apele meteorice antrenează materii în suspensie.

Sifonul are rolul de a forma o închidere hidraulică, astfel încât, gazele din canal să nu poată ieşi prin gura de scurgere. Aceste guri trebuie curăţate periodic, deoarece, în perioadele de secetă, substanţele depozitate intră în putrefacţie, iar apa se evaporă; în acest fel, închiderea hidraulică nu mai funcţionează, iar gazele din reţeaua de canalizare ajung la suprafaţa solului.

Gurile de scurgere cu sifon şi depozit (STAS 6701) sunt de trei tipuri: tip A1 (fig. 17), cu un singur grătar carosabil (STAS 3272), putând primi debite de

711 dm3/s, după cum accesul apei se face dintr-o singură direcţie, respectiv, mai multe; tip A2 (fig. 18), cu două grătare carosabile (STAS 3272), putând primi debite de

1117 dm3/s, după cum accesul apei se face din una sau mai multe direcţii; tip B (fig. 19), cu un singur grătar necarosabil (STAS 3272), putând primi un debit

de 4 dm3/s.

Figura 16. Amplasarea gurilor de scurgere la intersecţia

străzilor.

Figura 17. Gură de scurgere cu depozit, sifon şi un singur grătar:

1 – grătar; 2 – tub din beton simplu Dn 500; 3 – piesă din beton simplu pentru guri de scurgere; 4 – cot din beton Dn 150; 5 – radier din beton

simplu Bc 3,5.

Figura 18. Gură de scurgere cu depozit, sifon şi două grătare: 1 – beton; 2 – tub din beton cu mufă Dn 150; 3 – cot din beton Dn 150; 4 – radier din beton de egalizare; 5 – placă de susţinere a grătarului;

6 – tencuială sclivisită.

Figura 19. Grătar cu ramă din fontă pentru guri de scurgere (carosabil).

3,0

m

3,0

m

3,0 m 3,0 m

Gu

ri d

e sc

urg

ere

Guri de scurgere

A A

45°

1

2

5

3

50

5

4

10

Secţiunea A-A

10 10

140

5

40

45

15

15

85

A

B

A

B

Secţiunea C-C

16

110561015 1015

160

4

C

C

H96

15

10

5

1

47 4715

Secţiunea A-A

120

Secţiunea B-B

5

516

4525

2

3

4

1015 151070

300 max

502

570

386

42

0

30

538+12

A

A

10

a) b)

10 108 8390±1

25

450

470

490

630

18 min18 min

c)

522+2

Legătura între gura de scurgere şi canalul de pe stradă se face printr-un racord care trebuie să aibă cel puţin 150 mm în diametru, în cazul gurilor de scurgere de tip A1 şi B, şi 200 mm în diametru, pentru gurile de scurgere de tip A2.

Grătarele cu ramă din fontă, pentru guri de scurgere, sunt executate în conformitate cu STAS 3272 şi sunt de două tipuri:

– tip A, carosabil (fig. 19); – tip B, necarosabil (fig. 20).

Tipul A are o masă de maximum 122 kg, iar tipul B, 30 kg. Gurile de scurgere cu sifon şi fără depozit şi cele cu depozit şi fără sifon se folosesc

pentru reţeaua de ape de ploaie. Sifonul, respectiv, închiderea hidraulică, nu sunt necesare, deoarece, în general, depunerile din reţea sunt de natură minerală, nedând naştere la gaze cu miros neplăcut.

Figura 20. Grătar cu ramă din fontă pentru guri

de scurgere (necarosabil).

Pe străzile asfaltate se instalează guri de scurgere fără depozit, deoarece cantitatea de suspensii ce poate fi antrenată este mică, în timp ce gurile de scurgere cu depozit sunt folosite pe străzi pavate cu pavele sau bolovani de râu, de pe care sunt antrenate cantităţi mai mari de nisip.

Materialele de execuţie ale acestor guri de scurgere sunt aceleaşi ca şi pentru cele cu depozit şi sifon, prevăzute în STAS 816 (pentru tuburi) şi STAS 3272 (pentru grătare), adaptările necesare fiind făcute de proiectant.

3. Guri de zăpadă

Pe canalele vizitabile şi semivizitabile (diametre peste 1.000 mm sau secţiuni peste

80/120), pentru evacuarea zăpezii prin reţeaua de canalizare se folosesc guri de zăpadă. De obicei, acestea se construiesc în oraşele canalizate în sistem unitar şi pe canale care transportă cel puţin un debit de 250 dm3/s.

Gurile de zăpadă se montează foarte rar în sistemul divizor de canalizare şi, în acest caz, numai pe reţeaua de ape de ploaie.

Gurile de zăpadă trebuie amplasate la cel puţin 1.000 m depărtare de sifoane, deversoare, staţii de pompare etc., pentru a nu deranja buna funcţionare a acestora.

396

•470

370

30

16

26

A A

•480

La începutul primăverii, în aval de gurile de zăpadă, trebuie să se cureţe cu grijă canalul, deoarece, odată cu zăpada sunt antrenate, de pe străzi, şi diferite reziduuri, precum şi nisip.

Cele mai indicate locuri pentru plasarea gurilor de zăpadă sunt punctele cu circulaţie mai redusă, străzi mai late, pieţe etc.

Pentru transportul zăpezii la gurile de zăpadă este indicată folosirea mijloacelor de transport cu volum mai mic, care nu blochează străzile, cu atât mai mult cu cât trebuie evitată introducerea de cantităţi mari de zăpadă, într-un timp scurt.

În figura 21 este exemplificat un alt tip de gură de zăpadă, folosită în canalizarea oraşului Köln.

Menţionăm că zăpada poate fi evacuată şi prin căminele de canalizare, în special pe cele amplasate pe colectoarele mari.

Pentru acces, gurile de zăpadă (fig. 22) au două deschideri (capace): una, pentru zăpadă şi alta, pentru personalul de supraveghere. Zăpada cade, prima dată, pe un podest, aşezat la nivelul crestei canalului şi, de aici, prin alunecare, ajunge în canal.

Panta podestului este, de obicei, 1:5. Personalul de exploatare ajută la alunecarea zăpezii în canal.

Figura 21. Gură de zăpadă folosită în canalizarea oraşului Köln.

Figura 22. Gură de zăpadă.

A

B B

A

Sec iunea B-BţSec iunea A-Aţ

0,83 1,000

,70

3,4

5 2,0

00

,50

0,5

0

4,70

1,9

00

,25

1:202,40

1,5

00

,60

1,000,25 0,25

B B

C

C

Secţiunea A-A

A A

C

C

B

B

Secţiunea B-B Secţiunea C-C

4. Camere de intersecţie

Camerele de intersecţie mai sunt cunoscute şi sub numele de camere de racordare sau îmbinare. Intersectarea canalelor care au diametre ce depăşesc 500 mm trebuie să se realizeze în camere de intersecţie, a căror formă şi dimensiuni depind de numărul canalelor care se intersectează.

Direcţia în care se aşează tuburile are o importanţă deosebită pentru asigurarea unei scurgeri normale. În acest scop, axa canalului principal trebuie să fie tangentă la axa canalului care intră în camera de intersecţie. Canalul, care urmează a se intersecta în cameră, se continuă cu o rigolă, până la punctul de intersecţie cu canalul principal, aici rezultând o muchie verticală, până la radier.

Figura 23. Cameră de intersecţie (Bucureşti):

1 – şapă de protecţie; 2 – tencuială sclivisită; 3 – Bc 15; 4 – Bc 10; 5 – Bc 3,5.

În camera de intersecţie, înălţimea liberă trebuie să fie de 1,80 m. Deasupra camerei se construieşte un planşeu de beton armat, peste care se aşează un strat de izolaţie şi, apoi, beton de egalizare. Dacă adâncimea canalului este mică, planşeul se

poate aşeza imediat sub pavajul străzii, prevăzându-se, între acestea, un strat de nisip de 1525 cm, pentru repartizarea sarcinilor. La camere de intersecţie de dimensiuni mari, se recomandă executarea a două cămine de acces.

În figura 23 este prezentată o cameră de intersecţie cu un singur cămin de acces pentru două canale, Dn = 1.000 mm, executată în reţeaua de canalizare a municipiului Bucureşti.

În figura 24 este prezentată o cameră de intersecţie şi de schimbare a direcţiei, cu două cămine de acces, în care se intersectează mai multe canale şi unde, în acelaşi timp, se realizează şi schimbarea direcţiei canalului principal.

B

CA

B

C

A

D D

25 70

4,4030 30

5,00

6,5

0

R=6,50

R=6,10

6,5

00

,65

R=

6,50

83

,30

83,54

83,2

8

70

25 12

52911

2911

205

10

094

94

200

38

38

1001,94

65

4,10

4,05

Secţiunea D-DSecţiunea B-B Secţiunea C-C

1,0

25

73

40

10

40 1,25

2,05

40

1,2

5

83,28

82,80 153

73

40

10

125

40 70 2585,50

25 70 3030

303

10

094

94

4

5 4

35

3

11

12

511

4 3 5

Secţiunea A-A

85,83

83,54

82,80

3,95

3,1540 40

R=15

0

40

100

100

83,30

190

73

40

104

35

Figura 24. Cameră de intersecţie şi de schimbare a direcţiei.

5. Camere pentru schimbarea direcţiei

Camerele pentru schimbarea direcţiei se execută pentru dimensiuni de canale care depăşesc, în lungime, 1.000 m. Forma şi dimensiunile acestora depind de dimensiunile şi unghiul sub care trebuie să se realizeze schimbarea direcţiei.

Pe radierul camerei se execută un jgheab (rigolă), care trebuie să permită o dirijare uşoară a apei şi o curgere normală. Pentru debite mici, raza de curbură nu poate coborî sub 1,5D, în care D este diametrul canalului. Pentru debite mari, respectiv canale cu dimensiuni mari, raza de curbură se stabileşte în funcţie de debit şi viteză, fiind în directă legătură cu panta canalului amonte. Cu cât debitul şi viteza sunt mai mari, cu atât raza de curbură trebuie să fie mai mare, iar panta rigolei, mai aproape de orizontală. În

general, raza de curbură pentru diametre mari este de (35)D, putând ajunge, uneori, până la 10D.

Pentru a evita formarea vârtejurilor, acolo unde viteza este mare, radierul se înalţă sub forma unui arc de cerc concav. Conform STAS 2448, numai pentru canale de dimensiuni mici (sub 50 cm diametru), se pot prevedea schimbări de direcţie la 90°, într-o singură cameră (fig. 25); pentru canale mai mari este necesar să se construiască două camere, în fiecare direcţia schimbându-se cu 45°; dacă aceste condiţii nu se pot respecta este necesar să se proiecteze camere pentru schimbarea direcţiei.

C

C

BB

D

D

Secţiunea A-A

Secţiunea B-B

A

A

C

C

D

D

625

B

B

A

A

B

B

625

Secţiunea C-C Secţiunea D-D

Figura 25. Cameră pentru schimbarea direcţiei la 90°

6. Deversoare

Deversoarele de apă de ploaie sunt construcţii folosite, în sistemul unitar de canalizare, pentru evacuarea în emisarul învecinat a unei părţi din apa uzată, din reţeaua de canalizare, în timp de ploaie, în momentul când diluţia admisă (între apele meteorice şi cele uzate) a fost depăşită.

Alcătuirea deversoarelor

Deversoarele sunt alcătuite, din punct de vedere constructiv, din trei părţi principale:

camera de deversare, în care se găseşte deversorul propriu-zis; canalul de evacuare a apei deversate în emisar (canalul deversor); gura de vărsare a canalului de evacuare. Dimensiunile şi forma camerei de deversare depind de tipul deversorului. Deversorul propriu-zis poate fi de mai multe feluri. Cel mai răspândit este

deversorul lateral (fig. 27). Se remarcă bancheta lată de 0,60 m, necesară întreţinerii; înălţimea între banchetă şi planşeu trebuie să fie de cel puţin 1,80.

Figura 27. Deversor lateral simplu.

Dacă debitele sunt mai mari, iar spaţiul unde trebuie construit deversorul nu este prea mare, se recomandă folosirea deversoarelor duble (fig. 28), care, însă, nu conduc şi la dublarea debitului deversor, în raport cu deversorul simplu, datorită micşorării sarcinii deversorului.

A

C

C

A

B

B

C

C

B

B

Sec iunea A-AţSec iunea B-Bţ Sec iunea C-Cţ

L

b

60

A

A

D1

D3

D2

b

h

B

Sec iunea A-Aţ

60

Figura 28. Deversor lateral dublu.

Un alt tip de deversor este aşa-numitul deversor de strangulare (fig. 29).

Figura 29. Deversor cu strangulare.

Sec iunea B-Bţ

Sec iunea A-Aţ

Sec iunea C-Cţ

C

C

B

B

A A

15

1,5

03

015

,51

7,5

15

2,3

05

15

5

1,3

5

60

15

2,4

015

2,7

0

15 595

720

20 75 15

Secţiunea A-A

C D

B B

C D

A

C D

A

C D

Secţiunea B-B

B

B

B

B

Secţiunea C-C

Secţiunea D-D

Deversoarele frontale drepte şi curbe sunt mai rar folosite în prezent, deoarece conduc la pierderi importante de nivel.

Uneori, problema depunerilor şi antrenarea lor din camerele de deversare creează probleme deosebite; montarea unor panouri submersibile soluţionează, în parte, această problemă.

Deoarece camerele de deversare se amplasează, întotdeauna, în vecinătatea emisarilor, există posibilitatea inundării lor, în timpul apelor mari. Dacă variaţiile de nivel sunt mici, aşezarea unor grinzi sau dulapi la gura canalului de deversare, poate împiedica intrarea apei pe acesta; dacă variaţiile de nivel sunt mari, pe canalul de deversare se montează stăvilare automate.

În zonele din apropierea staţiilor de epurare, respectiv în afara intravilanului, deversoarele de apă de ploaie pot fi amenajate sub forma unor construcţii deschise.

În figura 30 este prezentată o cameră de deversare cu deversor lateral, folosită în canalizarea municipiului Bucureşti. Camera (pereţii, grinzile şi planşeul) este executată din beton armat.

Figura 30. Deversor lateral.

Deversorul lateral, aşezat pe un canal circular, este prezentat în figura 31.

Secţiunea A-A

Secţiunea B-B

Secţiunea C-C

4,325

2,9

5

4,3

4

1,6252,70

1,3

9

0,4 0,4

0,4

0,5

40

,41

0,75 0,75

0,75 0,65

0,6

5

0,32

5

1,95

0,4 1,725

0,2

0,4

A

A

3,90 1,40 2,60

1,3

9

1,8

0

0,2

50

,25

0,4

0

0,2

50

,25

1,9

5

3,900,40

0,50

0,4

10,60

0,7

0,4

0,875 0,4 0,875 0,4

B

BC

C10,60

0,2

0,2

1,5

0,4

0,4

0,2

51

,30

0,2

5

0,4

01

,50

0,4

0

R=4,00 m

0,4 0,5

Figura 31. Deversor pentru canale circulare.

Canalul de evacuare (canalul deversor) a apei deversate în emisar se proiectează şi se execută în condiţii similare canalelor din reţea.

Construcţia gurii de descărcare a canalului deversor se realizează în condiţiile descrise la paragraful 8.

7. Bazine pentru retenţia apelor de ploaie

Scopul principal al bazinelor pentru retenţia apelor de ploaie este înmagazinarea unei cantităţi de apă uzată şi de ploaie, în vederea micşorării debitelor de vârf, care ar conduce la:

suprasolicitarea reţelei de canalizare; supradimensionarea emisarului, când apa de ploaie este deversată în acesta; tratarea unor ape de ploaie impurificate peste limitele normale. Bazinele de apă de ploaie pot fi: pentru retenţia apelor de ploaie (fig. 32, a); pentru retenţia şi deversarea apelor de ploaie în emisar (fig. 32, b); pentru decantarea apelor de ploaie (fig. 32, c).

Figura 32. Bazine pentru apele de ploaie: 1 – deversor; 2 – deversor şi ieşire.

AA

h1

h2

b

180

60

B

D2

D3

Sec iunea B-Bţ Sec iunea C-Cţ

AA

h1

h2

b

180

60

B

D 1

Sec iunea A-Aţ

~ 2%

CB

CB

D1

B

D2

Spreemisar

Spre sta ia de epurareţbD D

1

1 3

variabil între i ş

bb

D2

2=

60

L dev ~ 2%

D3

Emisar

1

Emisar

2

a) b) c)

Bazinele pentru retenţia apelor de ploaie acumulează o parte din debitul de vârf şi-l transmit, apoi, reţelei, fie prin gravitaţie, fie prin pompare. Dacă bazinul se găseşte chiar în amonte de staţia de pompare, el are rolul de a regla cantitatea de apă care pătrunde în acesta. În general, aceste bazine sunt anexe ale reţelei de canalizare; evacuarea apelor se face, în întregime, în reţea; numai uneori, pentru cazuri excepţionale, sunt prevăzute deversoare care conduc apele spre emisarul cel mai apropiat.

Bazinele pentru retenţia şi deversarea apelor de ploaie în emisar implică, în construcţia lor, un deversor pentru evacuarea unei părţi din apă, în emisar. În aceste bazine se realizează epurarea apei care urmează a fi evacuată în emisar, cantitatea acesteia fiind în funcţie de calitatea şi cantitatea apei emisarului. Ele se construiesc, în cele mai multe cazuri, ca anexă a deversoarelor şi, în special, a acelora din faţa staţiilor de epurare.

Bazinele de decantare a apelor de ploaie au ca scop principal epurarea (decantarea) acestora, înainte de evacuarea lor în emisar, în special a apelor de ploaie provenite din sistemul separativ de canalizare.

Menţionăm că, de fapt, nu se reţin numai ape de ploaie, ci, în cele mai multe cazuri, un amestec de ape de canalizare (ape de ploaie cu ape uzate).

Bazinele pot fi închise sau deschise. Bazinele închise sunt realizate, de obicei, din beton armat, sub nivelul solului, fiind

amplasate în interiorul centrului populat. Bazinele deschise sunt amplasate în afara centrului populat, deoarece degajă gaze

neplăcute; ele sunt executate în depresiunile existente, în funcţie de condiţiile locale. În staţiile de epurare, bazinele de apă de ploaie sunt deschise şi, în toate cazurile,

sunt realizate din beton armat. Aceste bazine sunt necesare în reţelele de canalizare care transportă debite

importante de apă de ploaie, amestecată cu apă uzată, sau în locul unui colector cu secţiune mare, necesar numai în timp de ploaie, când este mai avantajoasă construcţia unui bazin de retenţie, cu sau fără deversor.

Un calcul tehnico-economic poate stabili soluţia oprimă, dar trebuie avută în vedere necesitatea pompării apei din bazin (deoarece, canalul aval are adâncime mai mare decât cel amonte, fig. 32), respectiv, costul pompării, care poate interveni în mod hotărâtor.

Construcţia unui bazin de retenţie a apelor de ploaie poate elimina necesitatea refacerii reţelei de canalizare, pentru adoptarea unor diametre mai mari, când se construiesc ansambluri noi de locuinţe, care îndesesc zonele existente. Debitele de vârf, care nu pot transportate prin vechea reţea, sunt preluate de bazinul de retenţie.

Există cazuri când, datorită debitului mic al emisarului, apele de ploaie, amestecate cu cele uzate, nu pot fi deversate prin deversoarele de apă de ploaie, cu respectarea condiţiilor de calitate impuse de STAS 4706. În asemenea situaţii, construcţia unor bazine de retenţie cu deversor poate creea condiţii corespunzătoare deversării apelor amestecate în emisar, prin înmagazinarea temporară a debitelor ce le depăşesc pe cele admise a fi evacuate în emisar; după încetarea ploii, apa înmagazinată este evacuată în emisar, în limitele permise, fie prin pompare, fie prin gravitaţie.

Bazinele de retenţie şi, în special, cele prevăzute cu deversor, sunt necesare, aproape întotdeauna, înaintea staţiilor de epurare, care tratează ape uzate, provenite dintr-o canalizare în sistem unitar. Deoarece, în staţiile de epurare se primesc, de obicei, două debite orare maxime, cantitatea de apă suplimentară trebuie deversată în emisar; acesta, însă, datorită condiţiilor de calitate impuse de STAS 4706, nu poate primi decât o parte din apa care trebuie deversată în emisar, iar restul se înmagazinează în bazine de retenţie şi deversare.

Bazinele de recepţie ale staţiilor de pompare, din cadrul reţelelor în sistem unitar, sunt, de fapt, bazine de retenţie a apelor de ploaie; prin înmagazinarea unei părţi din apă

se obţine, în staţie, o putere instalată mai mică şi un diametru al conductelor de refulare mai mic.

Înmagazinarea apelor de ploaie trebuie analizată din următoarele puncte de vedere: reducerea volumului de ape supuse epurării; gradul de epurare; mărimea staţiei de pompare; cheltuielile de construcţie pentru reţeaua de canale etc.

Amplasarea pe orizontală a bazinelor pentru apele de ploaie se poate face pe aceeaşi linie cu colectorul de canalizare, în serie cu acesta (fig. 33, a) sau în paralel cu acesta (fig. 33, b).

Figura 33. Amplasarea pe orizontală a bazinelor pentru apele de ploaie:

a – în serie; b – în paralel.

În prima variantă, bazinul este traversat în permanenţă de apele uzate, deci, atât pe timp uscat, cât şi pe ploaie.

În cea de-a doua variantă, bazinul de apă de ploaie este amplasat lateral, el primind numai cantităţile de apă ce le depăşesc pe cele care trebuie să-şi continue drumul în reţeaua de canalizare.

Când construcţiile sunt folosite ca bazine pentru retenţia apei de ploaie (deci, nu au deversor), în prima variantă, după încetarea ploii, bazinul se goleşte automat, în funcţie de secţiunea conductei aval; în cea de-a doua variantă, golirea se face prin intermediul unei conducte de legătură între bazine, care este, de asemenea, dimensionată pentru a primi numai cantitatea de apă care nu o depăşeşte pe cea care trebuie să-şi continue drumul în reţea.

Bazinele aşezate în paralel sunt mai avantajoase, deoarece, nefiind traversate în permanenţă de ape, în perioadele de timp uscat pot fi curăţate, reparate etc.; de asemenea, în bazin nu ajung suspensii mai mari, acestea fiind antrenate pe colector, iar volumul de decantare este mai mare, deoarece nu toată apa traversează bazinul.

Amplasarea pe verticală este recomandată când condiţiile locale permit ca ieşirea apei din bazin să se facă prin gravitaţie (fig. 34); dacă acest lucru nu este posibil, se impune construirea unei staţii de pompare. Pomparea apelor de ploaie din bazine este neeconomică, aproape în toate cazurile.

Deversor

Intrare

Ie ireş

Deversor

Ie ireş

Intrare

Golire

a)

b)

Figura 34. Secţiune longitudinală printr-un bazin pentru retenţia apelor de ploaie.

La amplasarea pe verticală a bazinelor de apă de ploaie, trebuie avut în vedere că remuurile generate de acestea pot conduce la neajunsuri în exploatare (depuneri de suspensii în cantităţi mari, inundarea subsolurilor etc.). De aceea, la proiectare trebuie studiată, în amănunt, toată reţeaua de canalizare din vecinătatea bazinului.

Când condiţiile locale permit, construcţia unor bazine verticale (decantoare verticale) poate fi avantajoasă, mai ales datorită curăţării rapide a depunerilor ce se formează în acestea.

Bazinele orizontale (cu curgerea apei pe orizontală) necesită cheltuieli mai mari pentru curăţarea depunerilor, în comparaţie cu cele verticale; pentru uşurarea operaţiei de curăţare, uneori, bazinele orizontale se compartimentează.

Rezultate foarte bune au dat bazinele cu deversarea apelor de ploaie de tipul celui prezentat în figura 35.

Figura 35. Bazin de retenţie şi deversare a apelor de ploaie (sistem Mannes):

1 – deversor; 2 – perete semiscufundat.

Apa de ploaie şi cea uzată parcurg, în mod normal, canalul închis aşezat pe radierul bazinului; în momentul când cantitatea de apă care pătrunde în bazin o depăşeşte pe cea care poate pleca prin canalul aval, începe acumularea, iar când se atinge nivelul crestei deversorului din amontele bazinului, începe deversarea. Suspensiile mari sunt antrenate prin canalul închis, în timp ce suspensiile mici se depun pe radierul bazinului, prevăzut cu o serie de jgheaburi. După încetarea ploii şi golirea bazinului, depunerile sunt evacuate, cu jeturi de apă, prin canalul aval.

Un alt tip de bazin de retenţie, cu deversarea apelor provenite din sistemul unitar de canalizare, este prezentat în figura 36. Se pot remarca o serie de detalii, referitoare la panta radierului şi a jgheaburilor, necesare unei bune colectări şi evacuări a depunerilor.

³ 1 : 50

Intrare

Ie ireş

IeşireIntrarea apelor

de ploaie şi uzate

Intrarea apelorde ploaie şi uzate

Ieşire

1

12

Figura 36. Bazin orizontal pentru retenţia şi deversarea apelor de ploaie.

Dacă, din motive constructive, radierul trebuie să fie aproape orizontal (fig. 37), iar bazinul trebuie să fie traversat permanent de ape uzate, pe radier se execută o rigolă, iar pentru curăţarea depunerilor se folosesc racloare.

Fig. 38. Bazin pentru retenţia apelor de ploaie, cu radier orizontal şi cu rigole:

1 – rigolă de evacuare a apei şi a nămolului.

Apa necesară curăţării şi antrenării depunerilor de pe radierul bazinului poate fi luată din bazin, scop în care, cantitatea de apă considerată necesară se acumulează, în timpul ploii, într-un cămin alăturat sau de la reţeaua de alimentare cu apă, însă nu printr-un branşament fix, ci prin intermediul unui furtun.

La bazinele cu deversarea apelor de ploaie, în faţa deversoarelor se aşează pereţi semicufundaţi, pentru reţinerea suspensiilor plutitoare.

La bazinele închise este necesară prevederea unei iluminări artificiale (apărată contra exploziilor) şi aerisire corespunzătoare, uneori, chiar artificială; o atenţie deosebită trebuie acordată regulilor de protecţie a muncii, deoarece gazele rezultate de la fermentarea nămolului depus pot provoca explozii, intoxicaţii etc.

Bazinele deschise, în pământ, pentru apele de ploaie, îşi găsesc mai rar aplicarea, deoarece condiţiile locale nu permit, întotdeauna, construcţia lor. Ele au înfăţişarea unor iazuri, care au taluzurile şi, parţial, radierul înierbate sau placate cu plăci de beton. Uneori, aceste bazine sunt executate în trepte şi, pentru a evita diferite accidente, sunt împrejmuite.

Guri de descărcare

Gurile de descărcare sunt construcţii care se execută în punctul de descărcare a

apelor de canalizare în emisari.

Forma şi dimensiunile lor depind de:

mărimea emisarului;

cantitatea şi calitatea apelor care se evacuează etc.

Spre sta iade epurare

ţ

³ 1 : 50

³1,

5:1

1

1 : 50 1 : 50

0,2

5

0,25 0,25 0,255,45 5,45

11,65

2,3

5

2,8

5

Din punct de vedere hidraulic, gurile de descărcare trebuie să asigure o evacuare

normală a apelor; pe de altă parte, ele nu trebuie să producă degradări ale albiei

emisarului sau alte perturbări în curgerea obişnuită a acestuia.

Aşezarea gurilor de descărcare se recomandă să se facă sub un unghi de 3045°,

faţă de direcţia de curgere a emisarului.

Gurile de descărcare necesare evacuării apelor uzate provenite din sistemul divizor

de canalizare, precum şi cele din sistemul unitar de canalizare, epurate mecanic sau

biologic, trebuie să asigure o cât mai bună dispersie a apelor de canalizare în emisar,

respectiv, un amestec cât mai bun.

Pentru emisari cu debite mici (sub 510 m3/s) se pot adopta construcţii

asemănătoare cu cea din figura 41.

În apropierea punctului de evacuare se construieşte un cămin de vizitare (fig. 7.41).

Dacă, înainte de evacuare, canalul este perpendicular pe direcţia de curgere a

emisarului, canalul se curbează în cămin, astfel încât să se obţină înclinarea necesară

faţă de emisar. Dacă emisarul are o albie adâncă, iar radierul canalului, care urmează a

se evacua, se găseşte la un nivel mai ridicat faţă de acesta, se va evita să se dea o

pantă prea mare canalului, în punctul de descărcare, pentru a nu produce degradarea

albiei.

Radierul gurii de descărcare se va aşeza la o astfel de înălţime, faţă de patul

emisarului, încât să se împiedice colmatarea canalului, prin substanţele în suspensie,

aduse de apa emisarului.

Pe porţiunea dintre căminul menţionat şi punctul de descărcare, canalul (pentru

dimensiuni mici) trebuie să se protejeze cu beton (fig. 41).

În locul unde se termină canalul, se execută un perete de beton de 4050 cm

grosime şi circa 1,0 m adâncime sub patul râului, pentru consolidarea canalului.

Atât patul râului, cât şi taluzurile, se perează pe cel puţin 10 m în amonte şi 30 m în

aval de punctul de descărcare.

Figura 41. Gură de descărcare pentru emisari cu debite mici:

1 – tuburi de beton; 2 – emisar; 3 – pereu; 4 – palplanşe.

625

1B

C

C

1

B

4

B

B

2

A

3

1C

A

C

Secţiunea B-B Secţiunea C-C

Secţiunea A-A

Câteodată, întreaga construcţie este asigurată cu palplanşe, aşezate împrejurul acesteia (fig. 42).

Figura 42. Gură de descărcare pentru un colector de canalizare:

1 – batardou; 2 – palplanşe 2,5 × 0,06 × 0,20; 3 – piloţi 20, l = 7,0 m; 4 – umplutură de argilă; 5 – palplanşe 5,0×0,06×0,20.

Pentru emisari cu debite mai mari, se construiesc conducte de descărcare, aşezate în patul acestora, care evacuează apele cât mai aproape de talveg. Prin aceasta, se realizează o amestecare totală şi rapidă a acestor două feluri de apă şi se evită poluarea puternică a emisarului, în apropierea malului.

Lungimea conductei este în funcţie de condiţiile locale: mai redusă, când se alege pentru descărcare o porţiune concavă a emisarului; mai lungă, într-o zonă convexă, care trebuie evitată, aproape în toate cazurile.

De exemplu, în cazul oraşului Duisburg, la gura de descărcare pentru canalizare, conducta de evacuare are lungimea de 130 m şi diametrul de 1,5 m; tranşeea de pozare a conductei are adâncimea de 3,2 m şi lăţimea de 2,5 m; deasupra conductei s-a aşezat piatră spartă.

Pentru evacuarea apelor de ploaie (canale de apă de ploaie în sistem divizor şi

canale deversoare), debitele fiind de 3050 de ori mai mari decât cele uzate sau provenite din sistemul unitar, gurile de descărcare au dimensiuni mai mari şi trebuie să fie astfel construite, încât să se evite degradarea albiei şi stânjenirea navigaţiei. De cele mai multe ori, gurile de descărcare necesită dispozitive de închidere, care trebuie să împiedice intrarea apei emisarului în canalizare, în timpul apelor mari. În forma cea

1 4

3

5

2

56,00

54,43

53,68

52,15

51,50

50,65

1/1,5

1:2

N Ape mari 53,60

51,60 N.A. la 2 Mai 1967

220/160

Vedere în plan

A

A

Ax râu

1

5,6

07,1

0

8,20 7,75 5,202,35

3,0

01

,00

3,0

0

2

220/

160

51,56 51,46

51,57

52,45

52,45

52,1

751

,87

51,5

751

,87

52,1

4

54,28

54,43

8,05

Vedere din faţă56,00

52,15 52,45

51,45

52,45

51,57

52,15

54,43

50,65

mai simplă, aceste închideri constau din grinzi de lemn sau metalice, care se aşează manual în nişte ghidaje metalice.

Închideri mai etanşe se realizează cu ajutorul clapetelor şi vanelor de perete. În figura 43 este prezentată o clapetă de închidere, care oscilează în jurul unui ax aşezat deasupra canalului. O contragreutate uşurează oscilarea acesteia, când apele de ploaie sunt evacuate în emisar. Dacă apa emisarului depăşeşte nivelul apei din gura de descărcare, clapeta se închide automat, datorită presiunii mai mari din exterior.

Figura 43. Gură de descărcare prevăzută cu clapetă de închidere:

1 – clapetă metalică; 2 – contragreutate; 3 – canal de ape uzate.

În funcţie de nivelul apei din emisar şi din gura de descărcare, vanele de perete sunt acţionate manual sau pot fi automatizate.

Construcţia gurii de descărcare la un emisar cu debit mare, având cheiuri verticale din piatră, este arătată în figura 44. Radierul colectorului este aproape la acelaşi nivel cu nivelul maxim al apelor emisarului. Gura de descărcare se aşează sub faţa inferioară a stratului de gheaţă, în vederea asigurării scurgerii apelor rezultate din topirea zăpezilor, în timpul primăverii.

Figura 44. Gură de descărcare pentru un emisar cu cheiuri.

9. Sifoane de canalizare

De obicei, traversarea cursurilor de apă se face prin sifoane. Sifonul propriu-zis este compus din două ramuri, verticale sau înclinate, una la

capătul amonte şi alta la capătul aval, şi o ramură orizontală intermediară (fig. 45). La alegerea traseului unui sifon trebuie să se ţină seama de următoarele aspecte: direcţia sifonului să fie cât mai perpendiculară pe direcţia de curgere a cursului

de apă, pentru ca lungimea să fie cât mai scurtă; albia cursului de apă, în zona de traversare, să fie cât mai stabilă; adâncimea albiei să fie cât mai mică.

B

B3

,16

5,5

5

1

2

0,5

5

7,50

39,173

3

A

A

1,00 4,00 1,00

Secţiunea B-B Secţiunea A-A

Nmax0,4

5

2,5

63

,2

1,9

4

Sectiunea A-A

A A

2,0

0

1,0

70,4

6

Vedere în plan

1,0

0

La un sifon se disting trei părţi principale (fig. 45):

camera de intrare; conducta sifon; camera de ieşire.

Figura 45. Sifon de canalizare cu ramuri înclinate amonte şi aval: 1 – camera de intrare; 2 – camera de ieşire; 3 – conducta sifon;

4 – conducta de spălare.

Camera de intrare are, de obicei, un compartiment aşa-numit „umed”, în care se aşează rigolele de repartiţie şi capătul conductei de golire în caz de avarii, precum şi un compartiment „uscat”, unde se aşează capetele conductelor sifon, cu vanele respective. Fiecare compartiment are acces separat.

Camera de ieşire are un singur compartiment, unde sunt amenajate rigolele de scurgere spre canal. La capătul aval al conductei sifon nu se montează vane.

Camerele de intrare şi ieşire se execută din cărămidă, beton şi beton armat, alegerea materialului făcându-se în funcţie de condiţiile locale. Lângă rigole se construiesc banchete late de cel puţin 0,60 m. Înălţimea camerei, măsurată de la banchetă, este de minimum 1,80 m.

Conducta de sifon se execută din tuburi de oţel, fontă şi beton armat. Alegerea materialului depinde de:

posibilităţile de execuţie; sistemul de canalizare; cantitatea şi calitatea apelor de canalizare etc. Tuburile de oţel trebuie protejate la exterior, în acest scop făcându-se protecţii

uzuale. Conducta de sifon se pozează sub nivelul albiei, la o astfel de adâncime, încât să

se obţină o acoperire, peste creasta ei, de cel puţin 50 cm. Deasupra conductei se aşează pământ rezultat din săpături, piatră spartă etc.; uneori, pentru o mai bună consolidare a conductei, se îmbracă cu beton.

De obicei, se prevăd mai multe conducte. La canalizările în sistem unitar se execută cel puţin două conducte, una pentru transportul apelor uzate, pe timp de ploaie, şi alta pentru transportul apei de ploaie. În scopul intrării în funcţiune a conductei pentru apa de ploaie, în timpul precipitaţiilor, conducta se aşează în camera de intrare, la un nivel superior faţă de conducta pentru ape uzate, sau accesul la ea este comandat de un deversor.

1,5 1,51,2 2,6 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,03,0 3,0 3,64,0

195

,32

195

,32

195

,33

193

,01

192

,48

192

,11

192

,08

192

,14

192

,12

192

,12

192

,11

192

,60

194

,39

194

,90

194

,90

192,7

16

192,6

81

191,2

0

191,2

0

192,5

3

Nivelulmaxim al apei

Nivelulminim al apei

196,00

193,00

196,20 196,202

3

41

4

3

Dn

400

Dn 600

Dn 150

2,0

0

Dn 400 Dn 7002,50

1,8

00

,54

Dn 500

2,40

1,500,80

0,54

2,50

1,8

0

Dn 700 = 0,0008i

0,100,80

1,8

0

Dn 600 = 0,001i 2,40 Dn 400

Uneori, se construiesc mai multe conducte, care intră în funcţiune pe rând, paralel cu creşterea debitului. Folosirea mai multor conducte are avantajul că pot fi dimensionate în aşa fel încât perioadele în care funcţionează sub viteze de autocurăţare să fie cât mai scurte.

La canalizările în sistem divizor, pentru apele de ploaie se folosesc două sau trei conducte, care intră în funcţiune pe rând, pe măsura creşterii debitului.

Întotdeauna, atât pentru canalizările în sistem unitar, cât şi pentru cele în sistem divizor, se recomandă construirea unei conducte sifon de rezervă.

Distanţa între conductele sifon se ia de 300500 mm. În locul sifoanelor verticale (cu cămin) se preferă sifoanele cu ramurile de la

capetele amonte şi aval în pantă. Panta sifonului, la capătul amonte, se recomandă să fie 1:11:2, iar la capătul aval, 1:31:6, pentru evitarea depunerilor. La unele sifoane, pentru a se reţine o parte din substanţele în suspensie, în special nisipul, care se poate depune pe conducte, s-au construit, amonte de acestea, deznisipatoare.

Pentru spălarea sifonului de depuneri se execută o conductă de spălare, care poate aduce apă din cursul de apă traversat, când nivelul în acesta depăşeşte nivelul conductei. Această conductă serveşte şi drept conductă de descărcare, în caz de avarii. Dacă soluţia de mai sus nu este posibilă, în camera umedă se aduce apă de la reţeaua publică, după ce, în prealabil, s-au închis capetele conductelor din căminul de intrare; după umplerea cu apă a căminului, se deschid brusc conductele; apa care pătrunde, cu presiune, prin conductele sifon, curăţă depunerile. Pe timp de ploaie, apa necesară spălării sifonului se poate obţine prin obturarea, pe o perioadă scurtă, a canalelor şi conductelor sifon din camera de intrare.

Se recomandă ca, în zona de traversare, pe lungimi de câţiva zeci de metri, amonte şi aval, taluzurile şi patul cursului de apă să fie consolidate.

Dacă albia cursului de apă nu este prea adâncă, iar canalul se găseşte la o adâncime mai mare, traversarea acestuia se poate face fără construcţia unui sifon; canalul pe sub albie are aceeaşi pantă ca în amonte. Este necesar, însă, ca la cele două capete să se execute cămine de vizitare, cel din amonte fiind prevăzut cu conductă de spălare (fig. 46).

Figura 46. Sifon de canalizare fără ramuri amonte şi aval:

1 – cămin de vizitare; 2 – canal de beton; 3 – conductă de spălare.

B

B

Secţiunea D-DSecţiunea C-C

Cazul unei albii adânci

B B

Secţiunea A-A

A A

Secţiunea B-B

C

C

D

D

1 3

2

1

3

1

21

10. Estacade

Estacada este o construcţie asemănătoare unui pod, pe care se aşează canalul care trebuie să traverseze depresiunea.

Ea constă dintr-o serie de piloni, pe care se aşează un fel de jgheab, în care se montează canalul (fig. 47). Pentru a feri canalul de îngheţ, în jgheab, împrejurul canalului, se aşează materiale izolante (rumeguş, zgură etc.).

Figura 47. Estacade:

a – pentru înălţimi sub 3,0 m; b – pentru înălţimi între 3,0 şi 5,0 m; 1 – umplutură de zgură; 2 – zidărie din piatră; 3 – canal.

În cele mai multe cazuri, estacadele se execută din beton armat sau metal. Când canalul aşezat pe estacadă are lungime mare, se execută şi cămine de vizitare.

Uneori, estacada poate fi folosită şi ca pasarelă pentru pietoni, caz în care gabaritul se măreşte corespunzător.

11. Traversări pe sub căi ferate şi şosele

Traversarea pe sub linia de cale ferată, la fel ca şi a cursurilor de apă, se poate face:

prin gravitaţie; prin sifonare. Precizări în legătură cu traversarea canalelor pe sub căi ferate şi drumuri naţionale

sunt făcute în STAS 9312. La proiectarea şi executarea acestor lucrări trebuie să se ţină seama de

următoarele aspecte:

40

max

im 3

00

min

im 2

00

15 150 15

2

55

55

135

0,3

0

70

30

50

185

500

20

185

20

240

a) b)

1

3

1

3

canalul sau sifonul trebuie să traverseze cât mai perpendicular calea ferată sau şoseaua;

canalul sau sifonul trebuie să fie protejate împotriva acţiunii sarcinilor dinamice ale convoaielor mobile;

se recomandă aşezarea canalelor în galerii vizitabile sau în tuburi de protecţie, pentru a putea fi reparate uşor;

sifoanele trebuie să fie executate după indicaţiile de la paragraful 9.; căminele de intrare şi de ieşire trebuie aşezate în afara liniei de presiune asupra

terenului, rezultată ca urmare a încărcării cu convoaie mobile. Executarea acestor lucrări se poate face, fie prin săpături deschise, fie prin foraj

orizontal (scut sau alte metode). Construcţia de traversare a unei căi ferate printr-un canal funcţionând prin gravitaţie

este prezentată în figura 48. Pentru construcţia canalului s-au folosit tuburi din beton armat, împinse pe sub

calea ferată cu ajutorul presei hidraulice, care a fost aşezată într-un cămin, a cărui lungime este determinată de lungimea presei şi a tuburilor; căminul s-a amplasat în afara liniei de presiune.

Figura 48. Traversare pe sub cale ferată; canalul este executat din tuburi de beton armat: 1 – cămin; 2 – inel de oţel; 3 –linie de presiune; 4 – tub de beton armat.

În figura 7.49 este ilustrată traversarea pe sub o cale ferată a unui canal (ape uzate şi ape meteorice) din reţeaua municipiului Bucureşti, iar în figura 7.50, traversarea în sifon a unui canal (ape uzate şi ape meteorice), pe sub un metrou.

Secţiunea C-C Secţiune în timpul lucrului

Secţiunea A-A

Secţiunea B-B

C

C

A A

B B

3

2

1 1

1 1

4

2

Figura 49. Traversare pe sub calea ferată a unui canal de ape meteorice şi uzate: 1 – canal pentru ape uzate orăşeneşti; 2 – canal pentru ape pluviale;

3 – nivelul apei subterane; 4 – conductă de apă, protejată cu tub de protecţie înglobat în beton; 5 – coş de acces, 70 × 70 cm; 6 – grinzi Peine P 60; 7 – canal din tuburi.

A A4,0

0

Km 7 + 0,84

1,00 1,00 9,30 / 2 9,30 / 2 1,00 1,00

2,90

7

7

71,30

73,90 C.F.

Secţiunea A-A

6

1,00

54

69,8568,50

68,00

67,00

31

2

53

0180

30

70

30

10

3,5

0 -

3,5

45 30 2,20 30 5

2,9050 50

13,70

2,202,00 50 502,20 2,00

B100 B100

Figura 50. Traversare în sifon, pe sub un metrou, a canalelor de ape uzate orăşeneşti şi meteorice:

1 – tunelul metroului; 2 – sifon Dn = 1,1 m; 3 – sifon Dn = 0,35 m; 4 – cămin.

12. Racorduri

Construcţia care face legătura între clădiri sau ansambluri de locuit şi canalul public se numeşte racord.

Racordul constă, de obicei, din următoarele: un cămin interior de racord (în incinta locuinţei, clădirii etc.); un canal de racord; un cămin de racord exterior, aşezat la punctul de intersecţie al canalului de

racord cu canalul public. Căminele au dimensiunile şi formele indicate de STAS 2448, iar canalul de racord

conform STAS 816. Pentru evitarea creării de remuuri la punctul de intersecţie, trebuie ca radierul canalului

de racord să fie deasupra nivelului apei din canalul de pe stradă. În unele cazuri, căminul care face legătura între canalul de racord şi canalul public

poate lipsi, legătura făcându-se direct, printr-o ramificaţie tip STAS 816. Acest sistem are dezavantajul unor greutăţi de exploatare în momentul înfundării

racordului; în acest caz, este necesar să se sape şi să se deschidă canalul de racord, în punctul de legătură, singurul loc pe unde se pot introduce unelte pentru desfundare.

Când canalul este aşezat la adâncime mare, racordarea se face prin cămin de rupere de pantă, aşezat cât mai aproape de punctul de intersecţie.

0 1 2 3 4 5 m1 : 250

1

2

44

3

2

ca + 12,14 ca + 12,30

Sec iune A - Aca + 12,14

ţ

Sec iune B - Bca + 12,30

ţ

A B

A B

0,2

21,5

50,1

2

0,2

5

4,00

4,68 1,00 4,00

1,30

0,22

0,22

0,22

0,22

0,93

0,93

1,6

4

3,18

R = 1,15

1,3

0

2,60

0,3

40

,34

2,3

0

4,00

1,2

5

1

13. Construcţii pentru ventilaţia reţelei de canalizare

Numeroasele gaze care se degajă din apele de canalizare se acumulează în spaţiul de

deasupra canalelor şi pot produce atât coroziunea materialelor din care este executată reţeaua,

cât şi explozii sau îmbolnăvirea personalului muncitor care deserveşte reţeaua.

În tabelul 2 sunt date câteva din gazele de canal care, în contact cu aerul, pot produce

explozii, dacă se găsesc în procentele arătate.

Tabelul 2

Procente de gaz care pot produce explozii

Felul gazului Conţinutul de gaz în

aer [%]

Benzină, benzol 1,01,4

Oxid de carbon circa 16,5

Acetilenă circa 3,0

Metan circa 6,0

Gaz de iluminat 7,08,0

Hidrogen sulfurat 0,1

Gazele de canal, care pot fi toxice pentru personalul de exploatare a reţelei, sunt prezentate în tabelul 3.

Gazele menţionate în aceste tabele se degajă ca rezultat al fermentării nămolului depus pe radierul canalelor.

Aceste gaze pot fi îndepărtate printr-o bună aerisire a reţelei, care se poate realiza prin:

construcţiile existente (cămine, guri de scurgere, deversoare etc.; neetanşeităţile de la capace ajută la aerisire);

instalaţiile interioare, în special prin coloanele de ventilaţie; construcţiile amenajate în acest scop. Circulaţia aerului prin canale se realizează, de cele mai multe ori, în acelaşi sens cu

direcţia de curgere a apei de canalizare. Diferenţa de temperatură între spaţiul din interiorul canalului şi exterior influenţează,

în mare măsură, circulaţia gazelor. Astfel, la evacuarea gazelor prin intermediul instalaţiilor din clădiri, datorită temperaturii mai ridicate a aerului din aceste instalaţii, se formează o circulaţie dinspre canalul de stradă spre spaţiul din interiorul conductelor şi, apoi, în exterior.

Tabelul 3 Gaze de canal toxice pentru personalul de exploatare

Conţinutul de gaz [%], care:

Felul gazului în timp de

0,51,0 ore, poate produce

moartea

în timp de

0,51,0 ore, periclitează

viaţa

în timp de 6 ore, nu dă simptome importante

Hidrogen sulfurat 0,039 0,03 0,0078

Benzină 1,08 0,93 0,16

Benzol 0,84 0,70 0,14

Metan puţin otrăvitor

Acid carbonic 4,53 3,03 0,505

Oxid de carbon 0,16 0,12 0,008

Gaz de iluminat corespunzător conţinutului de monoxid de carbon, în stare pură, sunt puţin otrăvitoare Acetilenă

Clor 0,0031 0,0016 0,0001

O circulaţie asemănătoare este justificată şi în cazul celorlalte construcţii menţionate.

Vântul contribuie pozitiv la evacuarea gazelor de canalizare; el produce un fel de absorbţie a gazelor care au pătruns în coloanele de ventilaţie.

Bornele de aerisire sunt construcţii obişnuite, care se execută pentru aerisirea reţelei. Bornele se aşează pe trotuare, la câteva sute de metri una de alta şi sunt legate, de obicei, la cămine. În punctele expuse inundaţiei, bornele sunt prelungite pe stâlpi, până la o înălţime corespunzătoare.

Aerarea reţelei, respectiv, îndepărtarea gazelor se face în cele mai multe cazuri în condiţii satisfăcătoare, prin construcţiile curente ale reţelei sau prin instalaţiile din clădiri, astfel că, în ultimul timp, bornele de aerisire sunt folosite numai la sectoarele colectoarelor cu adâncimi mari faţă de nivelul terenului, la căminele de rupere de pantă (de asemenea, cu adâncimi mari) şi în general acolo unde se consideră că ventilaţia nu se poate produce fără aceste construcţii speciale.

Figura 51. Reţelele de canalizare exterioară

1 – ţeavă PVC Ø160; 2 - ţeavă PVC Ø500; 3 - ţeavă PVC Ø160; 4 – şa branşare „click”; 5 - ţeavă PVC Ø250; 6 – cot Ø160x450; 7 – cămin din beton; 8 - ţeavă PVC Ø315; 9 - ţeavă PP Ø630;

10 – ramificaţie 250/160x450; 11 - ramificaţie 315/160x450; 12 - ramificaţie 250/160x450; 13 – cămin PVC; 14 – gură de scurgere;

15 – cămin de intersecţie; 16 - ramificaţie 500/160x450; 17 - cămin PVC; 18 - ramificaţie 250/160x450; 19 – piesă branşare cămin; 20 – sifon canalizare

exterioară; 21 – clapetă sens unic.

Condiţii cerute materialelor folosite în reţeaua de canalizare

Pentru o bună funcţionare şi exploatare a reţelei de canalizare, materialele folosite, precum şi prefabricatele, trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

să reziste, din punct de vedere mecanic, sarcinilor permanente şi accidentale; să fie impermeabile, pentru a nu permite infiltrarea (din exterior în interiorul

canalului) şi exfiltrarea (din interior în exteriorul canalului) apelor; să reziste la coroziunea apelor agresive, exterioare şi interioare, precum şi la

acţiunea curenţilor vagabonzi; să reziste la ape cu temperaturi mai mari de 40oC (în cazul apelor provenite de

la industrii); să reziste la acţiunea de eroziune datorată particulelor solide antrenate de apele

uzate; să aibă o suprafaţă interioară cât mai netedă, pentru ca circulaţia apei să se

facă fără rezistenţe mari; să aibă un cost cât mai redus; să se poată lucra cât mai uşor, adaptându-se metodelor rapide de construire a

canalizării. În construcţia reţelei de canalizare, cele mai folosite materiale sunt: betonul; betonul armat; gresia ceramică; gresia ceramică antiacidă; azbocimentul; tuburile din fontă şi oţel etc.

În funcţie de caracteristicile şi calitatea apei, se folosesc: la ape acide – tuburi din gresie antiacidă;

la ape slab acide (pH = 56) – tuburi ceramice şi de azbociment; la ape uzate obişnuite (pH = 7) – tuburi din beton şi beton armat;

la ape slab alcaline (pH = 810) – tuburi din beton, azbociment, ceramică; la ape puternic alcaline – conducte din fontă şi oţel.

Tuburi şi piese de canalizare, din beton simplu

Conform STAS 816, tuburile din beton pot fi: cu secţiune circulară, cu mufă, cep şi buză, ultimele două putând fi cu sau fără

talpă; cu secţiune ovoidală, cu cep şi buză şi cu talpă. Tuburile cu secţiune circulară şi mufă au diametrele interioare de 100, 125, 150,

200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800 şi 1 000 mm, grosimile pereţilor fiind cuprinse între 22 şi 90 mm.

Tuburile cu secţiune circulară cu cep şi buză, fără talpă au aceleaşi diametre ca şi cele cu mufă (în afară de Dn = 125 mm) şi aceleaşi grosimi ale pereţilor.

Tuburile cu secţiune circulară cu cep şi buză, cu talpă au diametre şi grosimi ale pereţilor asemănătoare cu cele fără talpă.

Tuburile cu secţiune ovoidală au următoarele dimensiuni: 500×750; 600×900; 700×1.050; 800×1.200; 900×1.350; 1.000×1.500 mm. Dimensiunile şi grosimile pereţilor sunt date de STAS 816.

Coturile cu mufă, cu sau fără cep şi buză au indicate (în STAS 816), pentru diferite diametre, razele de curbură, grosimile pereţilor etc.

Ramificaţiile pentru tuburi circulare şi ovoidale sunt folosite în special pentru legarea, la reţea, a diferitelor construcţii (locuinţe, unităţi industriale etc.), prin intermediul racordurilor.

Piesele pentru guri de scurgere sunt prevăzute, de asemenea, în STAS 816.

Pentru a le determina gradul de impermeabilitate, tuburile sunt supuse la o serie de încercări. Valoarea medie a absorbţiei de apă, determinată sub o presiune de 5 m col H2O, nu trebuie să depăşească limitele prevăzute de STAS 816, referitoare la cm3 apă absorbită/m lungime de tub întreg şi la cm3 apă absorbită/dm2 suprafaţă de încercare pe cioburi de tub (de exemplu, la un tub circular cu Dn = 500 mm, pentru 1 m de tub, absorbţia de apă nu trebuie să depăşească 270 cm3).

De o importanţă deosebită este şi verificarea privind rezistenţa la compresiune pe generatoare, în STAS 816 indicându-se sarcinile minimale la care trebuie să reziste tuburile (de exemplu, un tub ovoidal 900×1350 trebuie să aibă o rezistenţă la compresiune pe generatoare corespunzătoare unei sarcini minime de 6800 daN/m).

În privinţa calităţii materialelor, se foloseşte ciment superior clasei 30; agregatele trebuie să îndeplinească indicaţiile prevăzute în STAS 1667, iar betonul să aibă, cel puţin, clasa 20.

În STAS 816 sunt date, în detaliu, condiţiile de verificare a tuburilor şi metodele respective, precum şi modul de marcare, depozitare şi transport.

Etanşarea tuburilor cu cep şi buză se face obişnuit, cu manşon de mortar de ciment, iar a tuburilor cu mufă, cu frânghie gudronată şi mastic bituminos sau cu mortar de ciment.

Tuburi prefabricate, canale monolite şi semifabricate

Tuburile prefabricate sunt de două tipuri: din beton armat centrifugat (STAS 6315); de presiune, din beton precomprimat (STAS 7039). Tuburile din beton armat centrifugat au diametre de 400, 500, 600, 800, 1.000,

1.200, 1.400 mm şi lungimi variind între 3.500 şi 2.500 mm. Presiunile nominale (Pn), care reprezintă presiunile maxime de exploatare, inclusiv

lovitura de berbec, variază între 0,52,0 daN/cm2. Îmbinarea tuburilor se face cu mufă, iar etanşarea, cu inele de cauciuc (STAS 6907), de secţiune circulară.

Tuburile de presiune din beton precomprimat au diametre de 400, 500, 600, 800, 1.000 şi 1.200 mm şi lungimi de 5.000 mm, executându-se după procedeul „Premo”.

Presiunile nominale (Pn) variază între 1,010,0 at. Îmbinarea tuburilor se face cu mufă, iar etanşarea, cu inele de cauciuc (STAS 6907), de secţiune circulară.

Detaliile privind regulile şi metodele pentru verificarea tuburilor, marcare, manipulare, depozitare şi transport sunt date de standardele tuburilor de presiune prefabricate.

În prezent sunt folosite, tot mai rar, canalele prefabricate circulare şi ovoidale, executate în mod obişnuit (fără centrifugare sau comprimare). Canalele prefabricate din beton armat conduc la un consum sporit de armătură, faţă de canalele monolite din beton simplu sau armat, sau de cele cu boltă prefabricată.

Canalele monolite (turnate pe loc), din beton simplu sau armat, pot fi de diferite tipuri:

circulare; ovoidale; clopot circular; clopot semieliptic etc. Canalele ovoidale se execută din beton simplu; canalele tip clopot se execută din

beton simplu pentru secţiuni mici, şi din beton armat pentru secţiuni mari.

Faţă de canalele semifabricate, cele monolite sunt mai avantajoase, prin gradul mare de etanşeitate care-l pot realiza, dar au un consum ridicat de materiale pentru cofraje, timp de execuţie şi volum de muncă mari.

Canalele semifabricate sunt, ca şi cele monolite, de diferite tipuri: circulare; ovoidale; clopot circular; clopot semieliptic etc. Acestea, în comparaţie cu canalele monolit, au avantajul unei execuţii mai uşoare,

necesitând un radier turnat pe loc şi o boltă prefabricată. Bolta poate fi executată şi din două bucăţi (pentru canale de dimensiuni mari); aceasta măreşte, însă, neetanşeitatea canalului, în comparaţie cu cele monolite, dar o micşorează, în comparaţie cu canalele prefabricate.

La rezemarea pe radier, bolta se aşează în scaune speciale; pentru o cât mai bună etanşeitate se prevede şi un dop de mastic bituminos, peste care se toarnă mortar de ciment.

Etanşarea rosturilor dintre bolţi se poate face: prin turnarea unui manşon din mortar de ciment, cu dozajul de 450 kg/m3 sau

cu beton de clasă superioară cu agregat mărunt; cu frânghie gudronată şi mastic bituminos, protejat cu mortar de ciment. În prezenţa unei pânze de apă subterană, la canalele ovoidale se va prevedea un

dren, sub radierul canalului. La alegerea tipului de canal, trebuie să se ţină seama de:

lungimea canalului, care poate impune soluţii cu elemente de construcţie industrializabile, în cazul sectoarelor de lungime mare, sau soluţii excepţionale, în cazul unor sectoare scurte. Datorită posibilităţilor mari de amortizare, cofrajele, pneumatice sau glisante, pot conduce la soluţii foarte economice, în cazul canalelor lungi;

dimensiunile canalului, în secţiune transversală. În general, se utilizează canale prefabricate pentru dimensiuni având diametrul de 600 mm, respectiv, 80×20; peste aceste dimensiuni, se utilizează canale prefabricate, semifabricate sau monolite;

natura terenului de fundare (şi în special, prezenţa apei subterane), este (uneori) hotărâtoare, în ceea ce priveşte alegerea tipului de canal. Dacă apele freatice sunt în cantităţi importante, se execută canale monolite, pentru a evita infiltrarea şi, deci, transportul unor mari cantităţi de apă subterană prin canal, ceea ce ar duce la mărirea secţiunii canalului. De asemenea, exfiltrarea apei poate conduce uneori, la infestarea stratului acvifer sau la degradarea canalului, în terenuri macroporice, rezultând astfel, necesitatea executării de canale cât mai etanşe;

rapiditatea în execuţie poate impune uneori soluţii speciale, legate de circulaţie, rezistenţa unor construcţii etc.;

sarcinile care acţionează asupra canalului.

În figura 52 sunt prezentate două tipuri de canal clopot semifabricat din beton armat.

Figura 52. Canal clopot semifabricat din beton armat: a – circular, tip B; b – semieliptic, tip B şi C:

1 – beton de egalizare; 2 – beton armat, Bc 10; 3 – mortar de poză; 4 – mortar de ciment matat; 5 – strat de bitum; 6 – boltă prefabricată din beton armat, Bc 20; 7 –

tencuială sclivisită.

Tuburi din fontă

Tuburile din fontă cu mufă (STAS 1674) şi cu flanşe (STAS 1675) sunt folosite, în special:

la construcţiile anexă ale reţelei de canalizare; în staţiile de pompare; pentru sifoane; pentru cămine de rupere de pantă; la sarcini exterioare mari; în cazul terenurilor alunecătoare.

Presiunile nominale, la ambele tipuri de tuburi, sunt de 10 daN/cm2. Diametrele standardizate sunt de 80, 100, 125, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800,

900 şi 1000 mm, iar lungimile au valorile de 4.0006.000 mm. Etanşarea tuburilor cu mufă se face cu frânghie gudronată şi plumb, iar a celor cu

flanşe, cu garnituri de cauciuc, conform STAS 1773.

B

B

B/2

c

15

D1

5e

f g f

2h

a b

4 cm4

6

5

3

2

1

4

7 a)

4 cm

d

0,25

B

BB

f g f

L

0,1

9B

15

e

b ce

h5

4

6

5

4 3

2

17

a

b)

Fig. 8.1

Ţevi din oţel

Pentru presiuni mai mari decât 10 at, ţevile din oţel sunt folosite: pentru traversări de râuri, căi ferate şi şosele; în staţiile de pompare; în regiuni cu grad mare de seismicitate; în terenuri puţin stabile etc. Ţevile din oţel sunt de două tipuri: cu sudură; fără sudură. Ţevile din oţel sudate longitudinal, pentru instalaţii (STAS 7656), au diametre

exterioare de 10150 mm şi lungimi de 47 m. Îmbinarea ţevilor se face prin sudură sau cu manşon filetat.

Pentru construcţii (STAS 7657), ţevile din oţel sudate longitudinal au diametre

exterioare de 16114 mm şi lungimi de 48 m; îmbinarea ţevilor se face prin sudură. Ţevile din oţel sudate elicoidal, pentru conducte (STAS 6898), au diametrele exterioare

de 521, 620, 720, 820, 920, 1.020 mm şi lungimi de 616 m. Îmbinarea ţevilor se face prin

sudură, capetele fiind prelucrate la un unghi de 30 5°, faţă de un plan perpendicular pe axa ţevii.

Ţevile din oţel fără sudură, laminate la cald, pentru construcţii (STAS 404), au

diametre exterioare de 25530 mm şi lungimi de 412,5 m. Îmbinarea ţevilor se face prin sudură, capetele ţevilor putând fi, la cerere, lărgite sau îngustate, precum şi calibrate.

Ţevile din oţel fără sudură, trase sau laminate la rece, pentru construcţii (STAS

530), au diametre exterioare de 4200 mm şi lungimi de 1,58 m. Îmbinarea tuburilor se face prin sudură, capetele putând fi teşite.

Ţevile sudate sunt folosite pentru presiuni de 2025 at, iar cele fără sudură,

laminate, pentru presiuni de 2560 at. La exterior, ţevile sunt protejate de obicei prin bituminare; la cererea beneficiarului

se pot stabili condiţii speciale de protecţie. Aproape în toate cazurile, ţevile din oţel sunt supuse la coroziune, atât la exterior,

cât şi la interior. Acest fenomen duce la producerea de defecte de etanşeitate şi, apoi, la avarii, cu pierderi importante de apă, la sporirea rugozităţii interioare a peretelui, ceea ce măreşte rezistenţa hidraulică şi micşorează capacitatea de transport a conductei, ducând la scurtarea duratei de funcţionare a conductei.

Coroziunea conductelor poate fi: chimică – fenomenul se desfăşoară la contactul metalului cu gaze uscate şi

soluţii care nu conduc curentul electric; electrochimică – fenomenul se produce la suprafaţa metalului, în contact cu

soluţii de electroliţi, în condiţiile trecerii curentului electric, generat de procesele electrochimice, care se produc la limita dintre cele două faze;

electrocoroziunea – produsă de curenţii de dispersie (curenţi exteriori sau curenţi vagabonzi), care se desfăşoară tot după mecanismul electrochimic. Acest tip de coroziune apare, frecvent, în vecinătatea căilor de transport cu tracţiune electrică, la care închiderea circuitului se face prin pământ.

Coroziunea conductelor poate fi redusă prin: îmbunătăţirea calităţii metalului; aplicarea de straturi izolatoare, la exterior şi interior;

protecţia catodică; canalizarea (drenarea) curenţilor electrici de dispersie (vagabonzi) etc. În general, se procedează la izolarea conductelor şi ca măsură suplimentară la

protecţia catodică.

Izolaţia exterioară a ţevilor de oţel se face cu un strat de grund şi 13 straturi de bitum, cu câte o înfăşurare exterioară de protecţie, din pânză de iută, cânepă, bumbac etc.

Izolaţia interioară se face cu lac bituminos sau cu un strat de masă plastică, prin cauciucare şi, mai rar, cu straturi de zinc, cupru etc.

Protecţia catodică (STAS 7335/9) constă în introducerea unui curent electric, în direcţia sol-conductă, întreaga suprafaţă a conductei transformându-se în catod. Protecţia se datorează fenomenului de polarizare catodică, potrivit căruia hidrogenul se depune pe catod şi formează un film protector, care izolează conducta, faţă de pământ, împiedicând procesul de coroziune.

Tuburi din azbociment

Tuburile din azbociment sunt fabricate dintr-un amestec, intim şi omogen, cuprinzând în special ciment şi fibre de azbest, în prezenţa apei, cu excluderea materialelor care ar putea să compromită, în timp, calitatea tuburilor.

În funcţie de presiunea hidraulică de încercare, care reprezintă dublul presiunii nominale, tuburile se clasifică în două serii, cu 6 clase la seria întâi şi 5 clase la seria a

doua (conform STAS 7345). Presiunea nominală este cuprinsă între valorile 0,251,5 N/mm2.

Îmbinarea tuburilor se face cu mufe, iar etanşarea, cu inele de cauciuc (STAS 6907).

Diametrele nominale sunt cuprinse între 802.000 mm; lungimea tuburilor este de

3,0 6,5 m. Tuburile se încearcă la: presiunea hidraulică interioară; spargere; presiunea hidraulică exterioară; rupere prin strivire; încovoiere generală,

şi se verifică rectiliniaritatea. Deoarece sunt puţin rezistente la lovire, tuburile trebuie manipulate cu grijă şi

folosite numai acolo unde nu sunt supuse la sarcini importante, respectiv: pe tronsoanele unde trebuie evitată infiltraţia şi exfiltraţia; în incintele întreprinderilor care evacuează ape acide; la conductele de refulare etc.

Tuburi şi piese de legătură din gresie ceramică

Pentru evacuarea apelor de canalizare cu conţinut de acizi şi alcali sunt folosite tuburi din gresie ceramică şi piese de legătură din gresie ceramică sau gresie ceramică antiacidă.

Tuburile şi piesele de legătură din gresie ceramică (STAS 1743/1– 4) sunt prevăzute, la unul din capete, cu mufă; interiorul mufei şi partea superioară a capetelor fără mufă sunt prevăzute cu caneluri.

Diametrele tuburilor din gresie ceramică sunt de 751.000 mm, lungimile variind între 1.000 şi 1.500 mm.

În figura 8.2 sunt prezentate ramificaţiile uzuale pentru tuburile de gresie ceramică, dimensiunea cea mai mare fiind 400/200 mm, iar în figura 8.3, coturile uzuale, dimensiunea cea mai mare fiind Dn = 400 mm.

Tuburile şi piesele de legătură din gresie ceramică sunt verificate la compresiune (STAS 1743), presiune hidraulică (STAS 3051), dimensiuni, aspect, impermeabilitate, capacitatea de absorbţie a apei, rezistenţa la şoc.

Tuburile şi piesele de legătură din gresie ceramică antiacidă au diametre de

25300 mm şi lungimi de 5001.000 mm (STAS 4234).

Figura 53. Ramificaţii uzuale din gresie ceramică.

g g

gg

d1 d1

d1d1

a6

a6

l 2 l 2

l 2l 2

l 1 l 1

l 1l 1

d2 d2

d2d2

d 4

d 4

d 3d 3

45°

45° 45°

l3

l3

b5

b5

d4

d4

d3

d3

a3

a3

ls

ls

bs

bs

Figura 54. Coturi uzuale, din gresie ceramică.

Piesele de legătură constau din: coturi cu mufă cu flanşă la 90 şi 135o; ramificaţii simple cu mufă la 90 şi 45o; reducţii cu mufă sau cu flanşă; teu cu flanşă; ramificaţie dublă cu mufă; cruce cu flanşă etc. Tuburile şi piesele de legătură din gresie ceramică antiacidă sunt verificate în

aceleaşi condiţii ca şi cele din gresie ceramică.

Ţevi şi tuburi din materiale plastice

Tubulatura din polietilenă neagră de înaltă densitate este utilizată pentru apeducte, canalizări şi conducte subacvatice, sisteme de scurgere sub presiune etc., având următoarele caracteristici:

diametre cuprinse între 20 şi 630 mm;

livrare în bare de 812 m. Tubulatura din polipropilenă gri este utilizată pentru scurgeri şi canalizări interioare,

având următoarele caracteristici: diametre cuprinse între 32 şi 160 mm; livrare în bare, între 150 mm şi 5 m. Avantajele acestor tubulaturi sunt:

d2 d290°

120°

d1

g l2

a1

r1

r2

l 2 l 2

b1

b2

a 2

d1

g

d2 d2

r3 r4

135°

150°

l 2 l 2

b3

b4

a 3d1

g

d1

g

a 4

costuri net inferioare faţă de materialele tradiţionale, la performanţe egale; rezistenţă ridicată la lovituri, sarcini mecanice, uzură, agenţi atmosferici; etanşeitate perfectă; nu permite aderarea crustelor de săruri, calcar sau microorganisme; nu sunt afectate de lumină, sunt insipide, inodore, netoxice şi insolubile; montaj rapid, economic şi întreţinere uşoară; fenomenul de condensare pe conducte este neglijabil, datorită conductivităţii

termice reduse a polipropilenei; posibilitate de racordare la conducte din materiale diferite (fontă, PVC, PEHD,

ţeavă); pierderi de presiune foarte mici, datorită suprafeţei interioare perfect lise. În ceea ce priveşte producţia şi distribuţia de conducte şi fitinguri pentru reţele de

canalizare din PVC şi fontă ductilă, gama de produse şi caracteristicile tehnice ale acestora sunt:

conducte de scurgere din PVC rigid şi elemente de îmbinare KG, pentru

canalizare, fabricate în scopul de a înlătura apele menajere comunale şi gravitaţionale, precipitaţiile;

temperatura maximă admisă a apei menajere nu trebuie să depăşească 60°C, condiţii de exploatare în care viaţa acestor reţele ajunge la 50 ani;

conducte KA de scurgere, fabricate în lungimi de 1 şi 2 m, sub formă netedă, cu mufă şi inel de cauciuc;

conducte KG de canalizare, fabricate în lungimi de 1, 2, 3, 5 şi 6 m, numai cu mufă şi inel de cauciuc.

Domeniile de utilizare a acestora sunt:

Pentru reţele KA: în interiorul clădirilor – pentru scurgerea apei menajere, sub formă liberă, înzidită

sau chiar clădită în podea; Pentru reţele KG:

în interiorul clădirilor – pentru conducte principale, atât în pământ, cât şi de suprafaţă;

în exteriorul clădirilor – conducte în pământ.

Canale deschise

În general, canalele deschise sunt folosite pentru transportul apelor meteorice şi al altor ape, convenţional curate. Ele se construiesc sub formă de rigole, şanţuri şi canale deschise.

Rigolele sunt folosite pentru transportul apelor meteorice colectate de pe străzi. Şanţurile (canale săpate în pământ) sunt, de cele mai multe ori, nepereche şi au

scopul de a colecta apele meteorice din extravilan. Forma lor obişnuită este trapezoidală, mai rar triunghiulară. Înclinarea taluzurilor depinde de natura terenului, de obicei 1:1,5, în terenuri coezive.

Canalele deschise transportă debite importante de apă de ploaie.