Расчет напорных трубопроводов заключается в определении диаметра и потерь напора. При полном заполнении сечения трубы
Отсюда диаметр трубы равен:
Скорость движения воды в трубопроводах следует принимать такой, чтобы обеспечивался оптимальный режим работы системы насосы-трубопроводы (минимальные приведенные затраты). Эта скорость равна 1,5-2,5 м/с.
Потери напора находят по формуле Дарси, которая для напорного трубопровода имеет вид:
Коэффициент может вычисляться по формуле Н. Ф. Федорова:
Важное значение при расчете напорных трубопроводов имеет правильный выбор коэффициентов шероховатости , , и др.
Напорные трубопроводы систем водоотведения часто имеют небольшую длину. В этом случае местные потери напора в коммуникациях насосных станций оказываются соизмеримыми с потерями напора по длине труб и их следует учитывать особо. При приближенных и предварительных расчетах общие потери определяют по формуле:
где — коэффициент, учитывающий местные потери напора (в долях от потерь по длине) и принимаемый равным 1,1-1,15.
Пересечения самотечных трубопроводов с реками, автомобильными и железными дорогами и другими инженерными сооружениями часто выполняются в виде дюкеров, которые представляют собой короткие трубы, огибающие препятствие снизу. Движение воды в дюкере происходит под напором, образующимся в результате разности уровней воды в его начале и конце.
Диаметр напорных ниток дюкеров определяют по формуле (2.13) при скорости более 1 м/с. Потери напора находят путем суммирования потерь напора по длине труб и местных потерь напора (метод наложения потерь напора):
Разность отметок лотков труб в начале и конце дюкера принимается равной потерям напора.
С.В. Яковлев
«Канализация», -М, Стройиздат, 1975