Σχεδιασμός Αστικών Δικτύων Αποχέτευσης

Abstract

Το βιβλίο καλύπτει θέματα σχεδιασμού και λειτουργικού ελέγχου των δικτύων αποχέτευσης. Περιλαμβάνει στοιχεία από την ελληνική τεχνολογική εμπειρία στα αποχετευτικά έργα (μεθοδολογίες και προδιαγραφές) με παράλληλη αναφορά σε στοιχεία της διεθνούς βιβλιογραφίας. Δίνει έμφαση στις επιστημονικές αρχές που αιτιολογούν τις προδιαγραφές και τις μεθοδολογίες. Επίσης, ενσωματώνει και ορισμένα πρωτότυπα στοιχεία. Αποτελείται από οκτώ κεφάλαια. Στο πρώτο δίνονται οι βασικές έννοιες και οι ορισμοί μαζί με ένα σύντομο ιστορικό και μια γενική περιγραφή των μελετών αποχέτευσης. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται οι μέθοδοι εκτίμησης των παροχών ακαθάρτων, με παράθεση χρήσιμων δεδομένων, ελληνικών και διεθνών. Στο τρίτο κεφάλαιο δίνεται η τυπική μεθοδολογία εκτίμησης των παροχών ομβρίων, με ιδιαίτερη αναφορά στις ελληνικές συνθήκες (παράθεση τυπικών όμβριων καμπυλών, κτλ.). Το τέταρτο κεφάλαιο καλύπτει τους υδραυλικούς υπολογισμούς που είναι απαραίτητοι για το σχεδιασμό, τον έλεγχο επάρκειας και την εκτίμηση των χαρακτηριστικών ροής των αγωγών αποχέτευσης. Έμφαση δίνεται στην αντιμετώπιση ορισμένων μη τυπικών καταστάσεων λειτουργίας των αγωγών (πχ. πολύ μεγάλες ή πολύ μικρές κλίσεις και ταχύτητες), οι οποίες μπορεί να προκαλέσουν σοβαρά προβλήματα στη λειτουργία των δικτύων. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι πιο σύγχρονες αντιλήψεις και υπολογιστικές μέθοδοι των αποχετευτικών δικτύων που βασίζονται στην συνολική προσομοίωση της λειτουργίας τους (υδρολογική και υδραυλική). Το έκτο κεφάλαιο καλύπτει ορισμένα ποιοτικά θέματα τα οποία συναρτώνται με το σχεδιασμό και τον έλεγχο της λειτουργίας των δικτύων, όπως είναι η παραγωγή και απελευθέρωση υδροθείου στους αγωγούς και οι συνέπειές της. Στο έβδομο κεφάλαιο περιλαμβάνονται τεχνολογικά θέματα, όπως η επιλογή υλικών για τους προκατασκευασμένους σωλήνες, ο τρόπος κατασκευής των χυτών επί τόπου αγωγών και η αντιδιαβρωτική προστασία των αγωγών λυμάτων. Τέλος, στο όγδοο κεφάλαιο δίνονται πληροφορίες για κάποια εναλλακτικά συστήματα αποχέτευσης. Μερικές από τις πρωτότυπες αναλύσεις που περιλαμβάνονται στο βιβλίο είναι: (α) η στατιστική θεμελίωση και μοντελοποίηση της διακύμανσης των παροχών ακαθάρτων, (β) η κατάρτιση αλγορίθμων αριθμητικής επίλυσης διάφορων υδραυλικών προβλημάτων, (γ) η εξαγωγή αναλυτικών σχέσεων που μπορούν να αντικαταστήσουν διάφορα εμπειρικά νομογραφήματα ή πίνακες της βιβλιογραφίας (π.χ. εξίσωση μεταβολής της τραχύτητας συναρτήσει του αδιαστατοποιημένου βάθους ροής σε κυκλικούς αγωγούς, αντίστοιχη εξίσωση για τον άμεσο προσεγγιστικό υπολογισμό του κρίσιμου βάθους σε κυκλικούς αγωγούς, εξίσωση εκτίμησης του συντελεστή τοπικών απωλειών σε συμβολές αποχετευτικών αγωγών), και (δ) η συστηματοποίηση και μεταφορά στο σύστημα μονάδων SI διάφορων εμπειρικών εξισώσεων της βιβλιογραφίας (π.χ. εξισώσεις εκτίμησης χρόνων συρροής ομβρίων, εξισώσεις παραγωγής υδροθείου, κ.ά.).

The book covers issues on the design and operational control of sewage networks. It includes elements from the Greek technological experience in sewerage projects (methodologies and specifications) with parallel reference to elements from the international literature. It emphasizes the scientific principles that justify specifications and methodologies. It also incorporates several original elements. It consists of eight chapters. The first provides basic concepts and definitions, along with a brief history and general description of sewerage studies. The second chapter contains the estimation methods of wastewater discharge, with useful data, both Greek and international. The third chapter describes the standard methodology for estimating storm sewer discharge, with particular reference to Greek conditions. The fourth chapter covers the hydraulic calculations necessary for the design, adequacy control and assessment of the flow characteristics of sewers. Emphasis is placed on dealing with certain non-standard operating conditions of the conduits (e.g. very large or very small gradients and velocities), which can cause serious problems in the operation of the networks. The fifth chapter presents the most up-to-date concepts and computational methods of sewerage networks based on the overall simulation of their operation (hydrological and hydraulic). The sixth chapter covers water quality issues related to the design and operational control of the networks, such as the production and release of hydrogen sulfide in the conduits and their consequences. The seventh chapter includes technological issues, such as the choice of materials for prefabricated pipes, the method of construction of cast-in-place conduits and the corrosion protection of sewers. Finally, the eighth chapter provides information on some alternative sewer systems. Some of the original analyses included in the book are: (a) the statistical foundation and modeling of the variation of sewer discharge, (b) the development of algorithms for the numerical solution of various hydraulic problems, (c) the derivation of analytical relationships that can replace various empirical nomograms or tables of the literature (e.g. roughness as a function of the standardized flow depth in circular pipes, equation for the direct approximate calculation of the critical depth in circular conduits, equation for estimating local energy losses in sewer junctions), and (d) the systematization and conversion to the SI system of various empirical equations from the literature (e.g. equations for estimating concentration times, hydrogen sulfide production equations, etc.).