Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater...

126
1998 William Barclay Parsons Fellowship Parsons Brinckerhoff Monograph 14 Scott Williamson, P.E. Lead Engineer Parsons Brinckerhoff Quade & Douglas, Inc. August 2001 Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Transcript of Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater...

Page 1: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

1998 William Barclay Parsons FellowshipParsons BrinckerhoffMonograph 14

Scott Williamson, P.E.Lead EngineerParsons Brinckerhoff Quade & Douglas, Inc.August 2001

Drop StructureDesign forWastewater andStormwaterCollection Systems

OpeningPage/Copyright.qxd 1/9/04 3:47 PM Page 1

Page 2: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

����������������� ���������������������������������������

������������������������������������� ����!���"��������#�������#��������������!����"�����!����$������%�����������%����!���������%�����#���������������%���������%��������������!�������������������������������!�$ ����#�����!���������������#"�������

�#"�������"���������������������&�����������'��� �(���%��� �(��������)

*��������+���"����*,-�

OpeningPage/Copyright.qxd 1/9/04 3:47 PM Page 2

Page 3: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

FOREWORD

1.0 INTRODUCTION ���� ��������� ���������� ���� �������� ������������ �

2.0 DROP STRUCTURE BASIC FUNCTIONS AND TYPES ���� �������������� ���� ����������������� !����"#�$������ %��� �� � !����������������� ����& #�$��������������������� !�� �&

3.0 PLANNING AND DESIGN CONSIDERATIONS ����� ���'(����)����!��"#���������!��$ !� �&��� *���!����������� �+��� ������������,������� �-��& .��*������$����"(��������� ����� �"����"#��������#������ &���+ ��)������#��"��������"#����������� ����� �����������"��������� +�

4.0 DESIGN METHODOLOGY +�&�� /����0!"��������"����������������������� +-&�� (���1������������� �2&�� ������������������ %&

5.0 DROP STRUCTURE APPURTENANCES %-��� .����� ���� -���� �!��$������������"#������� -���� �)���������� -%

APPENDIX A: REVIEW OF DROP STRUCTURE/TUNNEL SYSTEMS �2�

APPENDIX B: SUMMARY OF DROP STRUCTURES BY GEOGRAPHICALLOCATION AND INLET TYPE ���

REFERENCES ��-

CONTENTS

WilliamsonMonoTOC.qxd 1/9/04 4:13 PM Page i

Page 4: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

WilliamsonMonoTOC.qxd 1/9/04 4:13 PM Page ii

Page 5: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

CHAPTER 2��� !�����������������#�$������ �2��� (���13 !�4���� ����� �����3 !�4���� ����& !������������ ��5�������!�'�6 �&��� #�$���������.��*������$�����(������4��� !�� �%��+ #�$�����������$���������(������������������ !�� �-

CHAPTER 3��� *���!������������������4���������������� ����� .�������7�������������������,������� ����� �����������������������"��$������ ����& 0���������#�������������� ���� ����� (������.����$����#�������������� ���� �+��+ ������."��#�����������$# �����8� ./� �%��� 0!"���������"�����03&3 !�(���1����������������������' &���% *1�$������������9�"����"��#������ &���- .�3���"�"��#�������������! &%���2 ��%3�#��������'�� �(#,����� ������ #������������� �"���"��)������#��"������*�������"�� ./�

������������� �+���� ���:��;����<��� �-���� #������0�"��� ������������� ��� +2���& �������������:��;��� +�

CHAPTER 4&�� �� $�����������03&3 !������������� ��&�� ��$��������� ,���������"���� 03&3 !������������� ��&�� ��7���������������$������ �+&�& .�����'��(����"."������������� ������� ��������4���3 !�

(���1���� �%&�� ������������'�� 0�����4�����"/�$�� %2&�+ ��;.��#�����������'�� (��!��� ���'���,7��50�����������������6 %�&�� ��$�������/������� ��������������"������4��� !�� %�&�% ��$���������� # �����3 !�*3�������������� %+&�- ��$���������� # �����3 !��3&������������ %%

CHAPTER 5��� .����� ���� -���� ���'#���������������� $���� -���� �� $����������$��������������"#�������!��$ -�

APPENDIX A.�� ��$��������=/�� $��"=(. ��&.�� �� $������������������'�� (���14���=�����)��� =�. ���.�� �����3���'���������������� 9�)��#�$$����!=�������=#���"� ��+.�& . !��������������������� #��!���������=�������� ���.�� �� $������>�� ��=������/���'�=#�7���"=� �� ��%.�+ �� $������>�� ��=���������'�=#�7���"=� �� ��-.�� �� $������>�� ��=����������=�������� ��2.�% 4��$��������������������=/�� ���=?'@��; ���

LIST OF FIGURES

WilliamsonMonoTOC.qxd 1/9/04 4:13 PM Page iii

Page 6: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

CHAPTER 2��� ������������*7�����������"��4��� !� ��

CHAPTER 3��� !�����#��������������#�$��������9�����">���'��� �&��� �"�����#�$����"���9�����">���'�����"�����)�,�$��� &���� #��������"��#������ &���& *1�$��A�����1*7�������������� ���"��#������ ���$�� &���� *�������'�#��"��������0!"���������"#�������� &-��+ !�����>���'���# ������������� �����$��0!"���������"

�������� �2��� �� �"���#������0!"���������"#�������� ����% ,������������� ����- ��������$)����9�"���#����������������� �����2 #�$���������,��������"�$)���� �&���� #��������3/������������������ �&

CHAPTER 4&�� ����������9�"�����$��4��������$��������������������� �&&�� 0�������$�����������������'����$�����%2#��5�6 %�

��

LIST OF TABLES

WilliamsonMonoTOC.qxd 1/9/04 4:13 PM Page iv

Page 7: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

1.0 INTRODUCTION

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 1

Page 8: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 2

Page 9: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

1.0 INTRODUCTION

1.1 PURPOSE OF THIS MONOGRAPH

����������������� ������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������� ������� ������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������ ��������������������������������������������� ������������������������� ��������������������� ������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ��������������������������������� �������������������������� ����������������� ��������������� ������������������������������������������������������� ���������� ����������������������������������������� ��������������� ��������������������� ���������������������������������������������������������������������

������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������������� ����������������������������������� ��������������������� ��� �������������������� �������������������������� ����������������� ��������������������������������������������������������������������������������!����������������������������������"���������������������� ���������������������������#�������������������!��������������������������� ������������������������

$"���������������������������� ���� ��������������%�����& ����������$����������"������������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������������"���� ��������������������������������� �����'��������������� ������������� ����������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������&���������������������������������������������������������������������������&��� ������������������������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������� � �������&������������� �� �����������(�����������)��������(��)������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������*�������������� �������� � �����������������"���� ��������������������������������������������������������� ������������������������������

1.2 MONOGRAPH ORGANIZATION

+��������������������������������������������� ��������,

- .�������/�������������������������������������������������������������������� ������������������� ������������������������������������&������������������������������������������ �������������������������������������

- .�������0������������������������������������������������� ������������������������������������ ������������������������ �����������������������������������������

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 3

Page 10: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

����������������������������������������������������������������������������� ��������!��������������������

- .�������1����������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������� ����� ���������������������� ������ ������������������������ ����������������������������������"� ��������������������� �������� � ���������������

- .�������2����������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �����

- &������"�&���������� �������� ���������"���������������������������������� �

- &������"�'������������ ���������������� �������������������������������������������������������������

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 4

Page 11: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

2.0 DROP STRUCTURE BASIC FUNCTIONSAND TYPES

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 5

Page 12: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 6

Page 13: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

2.0 DROP STRUCTURE BASIC FUNCTIONSAND TYPES

���������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������ ���������������%� ����������������������������� ������������ ���������������������������������������� ��������� ������������������������������������������

2.1 BASIC FUNCTIONS

����������������������������������� 3 ���������������� ��� �������� �������� ����"�������������� �����������������������������,��������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������� ��������������������������4����"����������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������� ������������������ ���������������������������������������������������� ������������������� ������������������������� �/ &������������������ �"��������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� ������!���������������������������������� ��� �(�����������������������������,�

- ������������������ ���������������

- ���� �(��������� �������������������������������� ��������������������������������������� ����������

������������������������ ��������������������������������������� ��� ��� ������������������������ ����� �������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������� ������� ��������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������ �������������������������������������������������������������������������� � ����������� ��������������������*������������������������������������������������������������������������������ ����������������������4����"���������������������������������������� ��� �(������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������� ��������� �����������(����������������������

&��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������� ��������������������� �����������+���� �������������������������������� ���������������������������������������5�������������������� ������������������������������!�������������������������������������������� �������������������������������������������� ���� ������� ��������������������������������������������� �

.������������� ����������������������������������������������� �����������6�������� ����������� �����7������������������������������������������� ���� �����������

1 The term "collection system" as used in this monograph generally refers to the wastewater or storm-water collection system providing flow to the drop structure. "Collection system" may also be used to describethe system as a whole.

2 The terms "tunnel" or "tunnel system" refer to the system downstream of the drop structure.

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 7

Page 14: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

������������������������������8���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������� ������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������ ������������

8��������������������������������������������������!����������������������� ������� ���������������� ���������������������������������� ������� ��������� ���������������������� ���"��������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������ �������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������ ����������������������� ������ �������������������������������������� �������������������������������������������������������������������8���������������� ����"���������������������������������������������������������������������������������������������������������

2.2 GENERAL DROP STRUCTURE TYPES AND COMPONENTS

&�������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������,�

- 4����"�����

- �����������

4����"�������������������������������������������������������������������������������������������8������������������������������������ ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������������������)�������������)������������������������� ������� ���������������������������������������+�����/�3���������������� ���������������������������+������/�/�����/�0����������������������������������������"����������������������������������������������+��������������������������������������� ����������������������������������,

- Diversion Chamber. ���������������� ����������������� ������������������������������������������������������� ���� �������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������� ����������������&��)����������������)����������������������������������������� ������������������������������������������������������������ ����������������������������������

- Inlet Structure. ��������������������������������� ����������������� ������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������8����� ���������������������������������)������)���������������������������������������������������������������"�������� � ����������������������������������� ��������������������

- Dropshaft. ��������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������� �����

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 8

Page 15: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

- Deaeration Chamber. ����������������"������������������������������������(�������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ��������������������������������� ��������������������������� ������������������������������ ��������������������������������������� ��������������������������"���� ���������������������������������������$����������������������� ������������������������������������������������������� ������� ��� �(��������������������������������� ��������������������������������������� ����������'�������������(������������������������������������������������� ���������������������������� ��������"���� ���������������������������������� ��� �(�������(�������� ������������������������ ������ ������������� ��������������������������������������������������������������������������������������� ������������������ �������������������������������� ������������������������������������������������������������� �����������

- Vent Pipe. &�������������������������������������������� ���������� ��������"���������������������������������������������������������������������"���������������������������������� �������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������(��������������������������������������������������������������

- Adit. �������������������������������)������������������)������������������� �������������������� ����������������������� �������������9���(�������������� ���������������������������������������������� �������������*��� ������������������������������� ��������������� ������������������������������������������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������� �����������6������������������������������������7� ���������������������������������������������������������� ��������������������������:��������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������������������

- Appurtenant Structures���&����������������������������������������� ���������������������������� � ���������������������������8������� �������������� ������ ������ ��������������������������������8������������������� ���������������������������������������������������:������������������� ������������������������������������������������� ������������� ���������������������������� �*����������������� ��������������������������������������� ��������������� ���������������������� �������

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 9

Page 16: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

������!������������������"�����������������������������������������������"������������������������������������������������������"�������������������� ������������������������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������

Vertical Shaft

Vent

Adit

Main Tunnel

Deaeration Chamber

SurfaceSewers

Surface

JunctionChamber

ApproachChannel

InletStructure

Figure 2.1 Typical Drop Structure Components

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 10

Page 17: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

8�������������������������������������������������������������������������������������������������4�������������������������������������������������������������������;�������������������<�*���&�������+����9���������#�������:����������� �����������������.������������������#�������������6�&#�7������������������������ ������������������������������������6�������������������� ��������7��������������������������������+������/�0�������������������������������������������������������

��

Figure 2.2 Types Of Vortex Inlets

�� ���� �� ���

��� �� ������� ����������

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 11

Page 18: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

4����"����������������������������������������������������������� �!������������������ ��������������������&������"�&���������� ������������������������������������������������ ���� �!���������

Historical Perspective on the Development of Drop Structures

8��������������������� �����������������������������������������"���� ��������������� �������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ���&��������������������������"��������� ����� ��������� ������������������������������� �������������������� ��������������������������������������������������� �(����������������������������.���������������������������������������������������� �!�������������������������������������������������

��������������������������������� ���������������������������������� �������������������� ������������������!������!����� �����������.������<��&#���������3=>?��������������<�8������*�������*��� ����!�����������3=@?�����3==?�����������"������� ������������������ �������� �������������������� ������������������������������������������������%� ����� ������������������������������������������������������������������������������������������������

�����&#�����!�����������������������������)������������)������������������������������� ���������/2?������������������������������.������� �������������������&���������������������� ���������������������������;�������������������<�*���&�������+����9��������:�����������������������������������!���������������� ������������������������������������������������������������������������6������0??����7��������������������������������������������6����7��������������������������������������������������������������

��

�� ������� �������� ���� ����!�"�#

Figure 2.3 Types of Plunge Flow Inlets

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 12

Page 19: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

� �����������������������������������������������������������"����������������� ��������"�������������������������� ������������������������� �������������������������� ����������������

��������������8������*������������������������������������������3==0����������!������������������������������/1���������������������������"��� ���������������������637�4����"�������������������������������������������������������������������3=2?��������������������������6@7���������������������������������������������������������������������������"���������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����� ����������������"�������������������������������������������������������������� �3@?����0??�����������;�����������8���<8����������9���������#���������������������������� ���������������������������*������� ������������������������������������"��� �������������������������������������������*� ��������.������<���� �� ���������������������� ����������������������8�����������������������������������������������������"��� ���������������������������������������� ���������������������������������������� ����������� �������������.�����������������������A����������������������������������������������������������������������� ���� ����������� �������������������������������������

*����������� ������������������������������������������.�������������������������������������������"�����������������������������������3=@?�����3==?������������������������������� ��������� ����������"��&��(���������������������������������������������������������"��� ��������������������������������������������������������������� �����������+���������������������������� ���� ��������������������������������������������������������.������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������� ���� ���������������� �������� ����������������������������������������������

����������������������������� ��������������������������������������� ������������������������������������������������� �����������������������������������������������������8 ����� ������������������������������������� ���������������������������������� �������������������������������������������������������������������������� �������������� ����� ������������������� ������������ ��������%����������������� ��������������������������������������������������������� ������������������������������������������� ������ ������

2.3 OTHER TYPES OF DROP STRUCTURES

*������������� ���������������������������� �������������������� ������� ��������������������1@��������� ���� ���������������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������ ����������������������������������5����������������������������������� ����������������������������������������������������� ������� ������)�����)����������������������������� ���������*����������� ������� ������ ������������������������������������������� ������������!��������������������������������������������� ��������������������������������������������������������� �������� ���� ����������������� ������ �������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������

��

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 13

Page 20: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

&�������������� �����������������+������/�1������������������������������������������������ ����� ��������������� ������������������������������ ����� ������������� ��� �(�������������������������*�������������������������������������������������� ������������������� ������������������������������������ �������������������������� ��������������������������������������������������"��������������

���������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������� ������������+������������������������������������������������� ���"� �������������������������������������������� ������������������������������������*���� �������������������������������� �����������������������������������������!�������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������� ������������������������������������������� ��������������������������������� ����������������������� ������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������������������� ����������� ������������������������������������������������������������������������ ����������������������������������������������������������

2.4 COMPARISONS OF DROP STRUCTURE TYPES

$������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������*���������������������������������������������������!����������������������� ����������������������������������� �����������������������

��

ConcreteEncasement

ExteriorDrop

FlowDam

Manhole

Figure 2.4 Typical Drop Manhole (Sanitary Sewer)

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 14

Page 21: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�� ���������������������������������������������������������&������������������������������������������������ � ����������������������������� ��� ��������������������������� ����������������������������������������������������������������������������/�3���������������������

��

TYPE/INLETCONFIGURATION ADVANTAGES DISADVANTAGES

������������������

������� �����������

- *� ����������

- :��������������������� ���A������������������������� �������������� �������

- B������������ ��������"�����������

- ������������ �����

- ������������������������ ������������������������������ �

- ���� �(�������������������������������

- $��� �����������

- $������������������������

- :������������������� ���� �����������������������������������������������

- 4����"����������������������������"�������������������

- 5����������������������������

- ����������������������������������������������������

- *� ���������������������������������

- $����������������� �������������� ��� �(�������������

- ������� ��������������������������������� �������������

- .� ��������������

- *�������������������������� ��� ���� �(�������������������

- 5���������������������������� �

- 5����������� ����������������� ������������������������������������������������� ���� �������� �������

- &������������� ��������� �������������������������

- :������� ������ ��������������������������

- :� ����������������������� �������� ������

- 9��������� ���"���������������� �������������������������������

- 9��������� �� ��������!������������C�������������������������������������������������������A� ��������������������������������������6������������������7������������

- :������������������������ �����������������������

- 9������������������������������������������������ �����������������

- ����������������������������������!������ ������������������������� ��

- .������������������������������ �����������

- %������������������� ��������������������������� ��������������

Table 2.1 Drop Structure Evaluation Based on Inlet Type

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 15

Page 22: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

TYPE/INLETCONFIGURATION ADVANTAGES DISADVANTAGES

����������������������������������������

������������������ ������������� �����

- .������������������������������� ������������ �������������������.*5���� �

- *� ����������

- :��������������������� ���A����������������������� ���������������� �������

- ������������������������ ����������������������������� �

- ���� �(������������������������������

- $��� �����������

- $������������������������

- 9������������������������������������������

- ������(������� ����������������������������������������� ����

- :������������������� ���� �����������������������������������������������

- 8�������������������������������"�������������������

- 5����������������������������

- ����������������������������������������������������

- ;��������������������������������������

- :��������������������� ���A����������������������� ���������������� �������

- ������������������������ ����������������������������� �

- ���� �(�������������������������������

- $��� �����������

- $������������������������

- *�������������� ���"���������������������

- :������������������� ���� �����������������������������������������������

- 8�������������������������������"�������������������

- 5����������������������������

- ����������������������������������������������������

Table 2.1 Drop Structure Evaluation Based on Inlet Type (Cont.)

�������������������������������

- *� ����������

- $��������������������������������

- ������������������������ ����������������������������� �

- $����� ����������

- *�������"������� ������������� �������������

- $����������������������������������������������������

- ������������ ����������� C.*5��� �

- :����������������������������������� �����������������������

- ���������������� �������������������������������������������������������������������

- 8���������������������������������� �����������������"�������������������

- :�������������������� �������������������������� ����������������"��������������A� �������������������������������������

- �������������������C�������������� ����������������A������������������������������������

- #����������������������

��

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 16

Page 23: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�������� ������������������������������������������������������������������� ������������������������������+������/�2��� ���������� ������������������������������������������������&�������������������������������������������������� �����������������������������������������"���������������� ������������������������������������������������������8������������"��������������������������������� �� ��������� ������������������������������������������������������������ ������������������������������������ �������������������������������������������� ������� ���������������������6����������������7�������������"�������������������������������������������������������������������������"������������������������������������������������������������������������� ������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������"���� ��������������������������"��������������������������������������������������������������������������������������� ���� ������� ���������� �����

��

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 17

Page 24: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��������������������������������������������� �����������������������������������+������/�D��� ������� ������������������������������� �����������������������������/@?���������������������6�7������� ��������������(������������������ �����������������������������������������%��������������������������� ����� ������������������������������������������������������������������

��

h

hCM.

CM3/MIN.

Q

Q = 1.5 M3/SEC

140

120

100

80

60

40

20

0

1

1

2

2

4

4

3

3

5

5

Figure 2.5 Comparison of Air Entrainment for Various Inlet Types (11)

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 18

Page 25: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Figure 2.6 Comparison of Dimensions for Various Drop Structure Types*

7'-0" Shaft Diam.

7'-0"AditDiam.

14'

7'- 4"

Guide WallCenter Column

25'

Main Tunnel

DeaerationChamber

45'+1-

35°

7'-0" InletPipe

Diam.InletPipe

ElbowInlet

8'-2" Shaft Diam.

Main Tunnel

3'- 0"

Inlet Ramp

Outlet Ramp

Adit

*Design Flow = 280 cfs

E-15

Plunge

Inlet Type

Helicoidal

Ramp Type

VortexChamber

5'-7" Shaft Diam.

68'-0"

23'-6"

Main Tunnel

Main Tunnel5'-0"Adit

10'-0" Diam.Deaeration

Chamber

7'-0" Diam.InletPipe

Vent Pipe

6'6"Adit

Diam

2'9" Vent Diam

Tangential

Inlet Type

D-4 Plunge

Inlet Type

18'

16'

48' 9'5"

16'

7'0"

7'0" ShaftDiam

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 19

Page 26: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

WilliamsonMonooChap1and2.qxd 1/9/04 3:50 PM Page 20

Page 27: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

3.0 PLANNING AND DESIGN CONSIDERATIONS

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 21

Page 28: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 22

Page 29: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

3.0 PLANNING AND DESIGN CONSIDERATIONS

������������� ����������������������������� ���������������������������������������������������������� ����������� ����������� ������������������������������ ���� ���������������������������� ����������������� ����������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������� ��������������������������������� ����������!���"�#$%&'()������������������������������� ���������������������������������*�������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������&��������������������� ������������������������������������������������������������� ��������� ����������������������������������������+���������������������������������������������������������������������������������������

*�������������������������������������������������� �������� ������������������������������������� ������������� �����������+��� ������������������������ ����������������������� ���� ��������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ,

- .�������������������������������������������#������������������������������������������)/

- .��������������������������������������������������� �������������������������/��������������������� ������/�

- .���������������������������������������������������������������������������������� �����/

- .��������������������������������#���!0����� ����)/

- 1����������������������������/��.������������������� �������������������������������������������������������������������/

- .�����������������������������������/��.����������������� �����������������#�� ���������������������0������ ���������)/

- .�������������������������������������� ��������"���������������������������������/��+������������������������������������������������������������� /�

- .�������������������������������������������� ���������������/

- .��������������� ����������������������/

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������2������������� ����������������������������������������� ��������������������%� ������������������������������� ���������������������������������������%�������������������������������������������������������������������������������������� ������������� ����������������������!������������������������������3������������������������������������������������������������������������������������������������������3������������������� ������������������ ����������� �������� ���� �����������������������������������������������������������4����������������������������������������� ����������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 23

Page 30: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

3.1 FLOW VARIABILITY AND COLLECTION SYSTEM TYPE

*����� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���*�����4����������������������������������������������������������� �������� ��������2�������������������������������������������������������������������������������������������������+������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������� �������������������������������������������������������������� ���������������������������� ����������������������������5������������� �����������������6����������������������������������������������������� ������������������������������������������*�����7�8������������5������������������������������������������������������������ ��������� ����������������������������������������������5������������������������� ���!"�������������������������������������������������������������������������������� �����������������2������������������������������������������������������������������������������ �����������������������&���������������������������������������������������������������������������������������

Table 3.1 Typical Concentrations of Components in UntreatedWastewater (9)

��

PARAMETER WEAK MEDIUM STRONG

350 720 1200

250 500 850

100 220 350

105 20

110 220 400

80 160 290

250 500 1000

20 40

84

85

15

30 50 100

20 30 50

50 100 200

50 100 150

<100 100-400 >400

Total

Solids, total

Total Dissolved Solids

Suspended Solids

Settleable Solid

BOD (5)

Total Organic Carbon

COD

Nitrogen (total as N)

Phosphorous (total as P)

Chlorides

Sulfate

Alkalinity

Grease

Coliform

Volatile Organic Compounds (micrograms/L)

/100 ml /100 ml /100 ml106

107

109

(*) All values are provided in units of milligrams per liter unless otherwise noted.

CONCENTRATION*

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 24

Page 31: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

*��������������������� ������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������#1FG)�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������

+��� ��������������������������������� ������������������������ ��������������� ����������������������� �� ������������������������������*������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������� ���������������������������������������������������5����������������������������� ��������+��� ������������������������������������������������� � ��������"����������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������5���� ����������������������������������������������������������������������� 2������"��������������������������������������� ���������������������������������������������� ���������������������+���������������� ���������������������������������������������5������������������������������ ����� ������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������+���������������� ���� ���������������������5���� ������������������������ ��������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5���������������� ���������������� ������������������������ ������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������5���� ����������������������������� ������������������������������������������������������������� �����������*���H�3��I������������&�� �����&�����#�.&&)������������������������������������������������������������������������������ ���������������������� ������������������������������������������

+������������������� ��������������������������������������5��������������������������������������������������������� ��������������� ���������������#�� ���JK����8KK����)�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������"���������������������������������������� ��������+����� ������������������������������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������������������+��������������������������������������������������������5�������������������������������������������������� ���������%��������������������������������������������������������������������������������5��������+��������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������������� ��������������������������������������� ����������6����������������������������������������������������5���������������������������������������������������������������������

%�����������������������������������6�������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������6������������� ��������������������������������������������������������������������%� ����������������������������� ������������������������������������������������������������������������!�������������������������������������������2�������������������������������������4�������������������������������������������������������������������������������!�����������������&����������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 25

Page 32: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���� ������#�� ����������������� ������������������ ������������)������������������������ ��������������������������������������������������

6����������������������������������� �������������������������������������������������������������������� �������������������������������������� ������������������������'���������������������������������������������������!���������������������� ���������������������G�������� ������� �������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����� ����������������������������������������������������������������������������������.���������������������5����������������������5���� ���������������������������������������������������5������������������������� ���� �����"��������������������������������������������������������������� ���������������6�������� ���������������� ����������������������������������8K��������*���������������� ���������������������������������������������������������� ����� ����������������������������������������������������������������������������������������� ��������� ������������&������������������������������������������������ ������������� ���������������������������5���������������������������������������������������������%������ ������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������LM�������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������� ����������������������������������������������������5����������������������������������������� ����������2���������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������� ������������� �������������4��������������'��������������5��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������� ������������� �������������������������� ��������� �2����������������� �������������������������������������������������5�������������������������������������������� �����������������5����������������N������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*������������������������������������� ������������������� ���������������������� ���������������������

3.2 ENERGY DISSIPATION

����������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������� ����������� ����������3�� ������������������������������ ����������������������������������������������������������������������������#������������)���������������&����� ���������#O)������5����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���+��������������������������������������������������������������������������� ��������������� ����������������6� ����7�8����

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 26

Page 33: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Dropshaft

Dropshaft

Dropshaft

Adit Tunnel

Impact

Cup

Adit Tunnel

Adit

Plunge Pool

Pool-Forming

Weir

High Strength

Concrete A

C of Downshaft

L

Rock

Wear Resistant Lining

Wear-Resistant Lining at the Base of�

the ALCOSAN Drop Structure (Pittsburgh, PA)

Emulsion

Deaerated�

Water

"Casserole" Impact Cup

Baffle at the Base of a Plunge-Flow Drop Structure

DDropshaft

Baffle

Adit Tunnel

Deflector Baffle at the Base of a�

Plunge-Flow Drop Structure

Dropshaft

Air Tunnel

Baffle

5'-9"

Drain

Fig

ure

3.1

E

ne

rgy

Dis

sip

ato

rs i

n P

lun

ge

In

let

Dro

p S

tru

ctu

res

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 27

Page 34: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Vortex Inlets%�����������������������5����������� ��������������������� �����������������!�����

��� ��������������� ����������� �����������������&���������� ������������������������5��������������������������5�������������������������� ��������������������������������������������������������� �����������#8)���.���������������������������������������������������������������������������������� ��������������*������ ���������� ����������������������5������������������������������������ ���������� ���������������������������� �������������������� �����������������

&����� ��������������������������������������� ����������������������������������� ���������������������������������������������������5����������������������*������������������������� ������������������������������� ���������������������������������� ����"�������� ��������������������"�������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������� �����������������������������������������������������1�����������������������������������������������������1FG��������������������������������������������������� ����� ���������������������������������������

Plunge Pools %���������������������� ����������������������������������� ���%���������������

������������������������ ������������������������������������������������� ����������������������������������*������ ����������������������������� ��������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������%�������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������*������������ ������������������ ������������������������������������������������������������ ��������������������������� ���������4��������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������ ������������������� ��������������������������������������������������������� ������ ���������������������������������������������������� ����� ������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������� �������������������

6�������������������������������������������������� ����������������������������*������������������ �������������������������������������������������+�����������#P)�#8K),

+�����Q�K�J��80O +�807

.����,��Q���� �����������#����)+� Q�����������������������#����)

+����������������������������������� �������#����)

Other Energy Dissipation Devices and Methods %������������������� ������������������������������������� ������������ ����������������

���������������������������������� �������������������� ��������'���������� ���������������� ���������4�����������������������������������������5�����������������������������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 28

Page 35: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�����������������������������������%��������������������������������������������������������%�������������������������������������������������� �����������������������������������6�����1��������G������������������� ���������R������������������� ���������������� ����������"������������� �������� �������������������������������������������������������������������������������������������������&�������+������������������.��!��#7)��5��������������������������� ���������������������������������� ������������������������������������*����������������������������������������������� ������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4� �������������������� �������������� ����������������1����������������������������������������������������� �������������������������������������������5�������������������������������6���������������������������������������������� �������������������������5������ ���������������������� ��������������������� ��������� ����������������������������������������������������������1� ������ �����������#�� ��������������������������)������������������������������������������������������������������� ������������������������������������ ����������������������������������������������������������!����������������������������������������

*��������������������� ��������"������������������������������������������������������������������ �������������������� ����������������������� ���� ���������������������������������� ����������������� �����������������������������'�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

3.3 DROP STRUCTURE LOCATION

.������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������!������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������,�

- ���5�������������5���� ����������������

- ���5�������������������������

- G���������������������������������������

- 3������������#��������������������)

- +������������

- 6�������������������

- �������������������

- ��������������������������������������������������

%� �������������������������5���� ���������������������������������������� ������������� ������� ���������4����������������� ����������������������%���������������������������������������5������������ ��������"�#�� ����5���� ����!���������������������)����������������������������������4�������� ���������������������� ����������������������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 29

Page 36: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��� ���������������������������������������������������������!������������������������������������������������������H���������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������� ������������� �����������

6� ����7�O����������������������������������������������������������������������������������������������*��������������������������������4���5���� ��������������������������������������������������������� ������������������4�������������������������������������������������������������������������� ������1�������������4��������������������������������������0����������������������4�������������������������������������5������������������������������������������������������ ��������������������� ����������������������������%�����������������'���������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������� ���������������������������������� �������3����������������������������������������������������������������������������!���������������������������������������#�� ��������������������������)���������������������� ������!�����������������2����������������������������������5���� �������������������������������F������������������ ������������������������������������������������������������������������������������2������������������������� �������������������������������������������������������������������������

%�������������������������������������4�����������������4����� ��������"�����������������������������������������6� ����7�7�����������������������������������������5������������������������������ ���������PKK��������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 30

Page 37: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Figure 3.2 Alternative Sites for Drop Structure Location

Proposed Deep TunnelProposed Deep TunnelAlignment

Alternative Alternative “A” Tunnel TunnelConnector

Existing PumpExisting PumpStation andStation andPotential DropPotential DropStructure SiteStructure Site

TunnelConnector

Alternative "B"Alternative "B"Site for DropSite for DropStructure

Existing CollectionExisting CollectionSystem

New SurfaceNew SurfaceSewer ConnectionSewer Connection

Proposed Deep TunnelAlignment

Industrial ZoneIndustrial ZoneIndustrial Zone

Industrial ZoneIndustrial ZoneIndustrial Zone

Commercial /Commercial /ResidentialZone

Commercial /ResidentialZone

Alternative “A” TunnelConnector

Existing PumpStation andPotential DropStructure Site

TunnelConnector

B

A

Alternative "B"Site for DropStructure

Existing CollectionSystem

New SurfaceSewer Connection

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 31

Page 38: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Figure 3.3 Drop Structure Footprint and Dimensions

3.4 AIR ENTRAINMENT AND VENTILATION

���������������2�������O�����������������������������������������������������4������������������������������������������������R���������������� ���������������������������������4��������������������������������������������%�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������R���������������������������������������������������������������'���������������������������� �������������������������������������������������!������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������ ������ �������������������������������������������������������������������� ���������������������� ������������������������������������������������������������������������������*��������������������� ����"�����������������������

100'±

75'±

Main Tunnel

Flow

OdorControlFacility

DiversionChamber

Vortex Chamber

DeaerationChamber

75°

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 32

Page 39: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

����������������������������������� ������ ������������������������������������ �������������������� ������"������������������������������������%�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������R������������� ����������������������������������������� ��������������������� ������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������,

- ��������������� ����������������������������������������������������������� ����

- G������������������������������������������

- 2��������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���������� ��

- 35���������������������0����������������������������������������

+��� ���������� �������������������������������������������������� ����������������� ��������������������������������R����������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������� ���������� ��������R����������������������������������!������������������������������������������������������������������������������������������!�����������������������������������������������������������������������������������������R�������������������������� ���������������������������4������������������������������������������������������ ������������������������������

����������� ������������������ ����������������������������������������������������������� ��

Air Entrainment�����������������������������������������������������������5�����������������������������

������%���� ������������������������������������������������������������������������ �������������������������S��������������������������������������!���������������������������%������5������������������������������������������S��������������������������� ������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������

.���������������� �������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������� �����"�������������������5�������������������������������������������������������������������������������������������!���������������������������������������������������������.���������������������� ������������������������������������ ��������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������1����������������������������������������������������������������������������������������������4����������!����������������������������������������������� �����������*������������!��������������� �����������4������������������������������������������������������������������������ ���!��������� �����������������������������������������#�� ����������!�����������)���� ��������������� ������������������������ ���������������������������������������*�������������������������������������������������������������������������������������������������������������5������������������������������� ���������������������� ��������������������������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 33

Page 40: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

*��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������� ������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������R�������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������G������������������������������������������������� � �����������������������������5����������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������5������������5������������������������ ��������������������������������G���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������6���������������������������������������� ��������������������������� ��������������� ��������������������������������������������������

*������������������������ �������������� ����"���� ���������"���������������������������������������������������4������������������������������������.��������� �������������!������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������������!�������������������������������������������������������������� ����������������������� ������������������������������������� ������������*����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������� ��������� ������������������������������������������������������� ���� ������������������������ ������ ���� �������������������������������������������������������������� ���������� ��

2������������������ ������������������� ����������������������,

- R����5�������������������������������������������������������������������� �������������1���5���������������������������������������������������������������������������������������������������������������

- +����� ������������������������������������#������1FG��������)�������������������������������� ��������������4������������� ������������������������������������&����� ��������������������������������������������������������������������� ���������������!����������������������������������������.���������������� ��������������������������������������������������������������� ���������� �������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������

- ������������������������������������������������������������������������������������������ ����������������

- ��������������������������������������������������������������������������������������2�������������������������4������������������������������!����

- G��������������������������������������������������������������%������������������������������������������������������������#��������������)��������������������������������������������

- ����������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 34

Page 41: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Adit Connection with Main Tunnel*����������������������������������������� ������������������������������������

����������������������*�����������������������������������������������������������������*�������� �������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������*���������������������������������������������������������4����������������� �������

������������ ������������������������������&�����!���&����������������� ��+��������#&&�+)�%��������� �

�������������������� ����������������� �TK��� �������LJ��� ��������4������������� ������*���TK��� ������������������������������������������ �������������������S�������������������� ��������������������������������������������������������������!����������������������������������������%������������������������������������������������� ����

35������������������������� �������������������������������������������!� �������������4���������������������������������������������������*����������� ������������������������������������ ��� �"������������������������������������������������������������� ����������������LJ��� ������������������������������ ���������������������������������*���&&�+��������������������������������������������������������������������������������4������ �������������PJ��� ���������������6� ����7�L��������������������������������%� ������������������������UK����PJ��� ������������������������ �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������$�������������&�����!������������������������������!���

Figure 3.4 Horizontal Connection to Main Tunnel

Main Tunnel

Flow

Adit

Drop Structure

60° to 75°Angle ofEntry

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 35

Page 42: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

���������� ��������������������4���������������������� ���������������������������������� ����

�����������������������������������������������1�������������������������������������� ���������������� ������������������������������� �������������������������&�������������������������������� ������������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������������������*��������� �������������������������� ������ ������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������� ������*������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������� ��������������� �������������������������������5���������������������� ��������������������������������������������6� ����7�J�������������������� ����������������������������������������#������������ ���������������������� ���������������������)�

Figure 3.5 Vertical Alignment of Connection to Main Tunnel

HGL

Adit

Main Tunnel

a) Matching Springline Connection

b) Matching Crowns

c) Matching Inverts

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 36

Page 43: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

2������������������� ��������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������.��������������� �������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������� �����������������������3������������������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������������������������������������������������*���������������!���������������������������������������������������������5�������������������������������������������������������������������������������������� � �������������������� ����������������������������������� ������������#�����1FG��������������������������������������)�������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6����������������������������������������������������������� ����������������������������������������%�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������!�����������������������������������������������������

������������������������������ ����� �����������������������������������������������������������N������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������!������������������������������������������������������&����������������������� ��������������!�������������������������������������������� ������������������������ ��������������������*������������������������������������������������ ,

- '������!�,���� �������������������������������������������������������������������

- '�������,���� ����������������������������������������������������������

- F����� ,������������� �����������������������5�������������������������� ����������������� �����������������������������

- *������������� � �����������������������������������������������������������������

- .������ ,�����������������������������������������������4������

6���������������������������������������� ����� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������� � ���������������������5����������������������������7K�������0��������.������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������� ����������������������������������������� ���H�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� ��������������������6� ����7�U�������������������������������4��������2������2���� �I��*�������N�����������������#*�N�)�

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 37

Page 44: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Figure 3.6 Tunnel to Adit Connection from Chicago’s TARP

�����������������������������3�������������������������������������� ��������������������������3����������

������������������������������������������4����������������������������������������� ��������������������������������� ���������������������������������������������� �����������������������

2������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������� ���������������*���������������� ����������������������������� ������ ������������,������� ����������������4���������������������������������������� ���������%������������� ���������������������������������������

Flow

Main Tunnel

Adit

Steps

1

1.5

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 38

Page 45: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�������������������� ��������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������4�����*���������������� ������������ ����������������������� ������������������4��������������������������������������������������������������4���4�������������������������������4����������������������������������4���������������������������������������� �����������������*������������������������������4�������������*����������������������������������������������������������������������������������������������������#�� ��������������������������������������������)��������������������������������H��������� ������������������������������������������ �������� �������������������������� ������� ������������������������������������������������������6������������������4���������������� ������������������5��������#����������������������������������������4���4���)���*��������������������������������������� ����� ��������������������������������� ��������������� ���������������������������������5�������������������������������������������������5������������������� �������������4������������G�� ����� �������������������������������������4���������������������������!���������������������������������#�����������������������!������ ����� ��������)���������������������������������!���*�������������������������������������4������������������������������������� ���������������!�����������!����������������*������������������������������������4����������������������������������������������������������������*������������������������������ ��������������������������������������������6�������������������������������������������������������� ������������������������������������6������������������� ���������������������5��������������������������5�������������� �������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������G�� ���������������� ������ �� ��������������������������������������������������������������������������������������������������*���������������������4�����������������������������������

'��������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6������������������5������������� �� ����������������������������������������2������������������������������������������������������������� ���������������2����������������������� ������������������������4�������������������������������������������������������2�����������������������������������������������������������

1���������������������������������������������������������������������������������������������� �������� ������������������������������ ����������������������������������� ������������ � �������������������� ���������������������������������������������������������������������������,�

- ��������������������������������������������������!� ������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������

- &�!������������������������������������������ ������������������������������������������������4�����������������������������������������������

- �������������������������������������������������������������������������

- ���������������������������������������������������������� ����������������� ���������������%��������������������������������� �������������������������������� �������������������������������������������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 39

Page 46: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

- ����������� ������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������

- ��������������������������������������������������������������#������������� ������������������������������������������ ������)�

N�������� ������������������������������4��������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ����*��������������������������������������������������������������������������������*��������������������� ������������������������������������ ����������� �������������������

����� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.����������������������������� �����������������������������������!����������������������������������������������������������������������������������������� ����1� ����� ���������������������������������������������������������!����������������*������������������ ��������!����������������������� ���������������������������� ����������������������������������������������������������� ���������������������������������������� ���������������� ��������������������3��������������������������������������������������!������������� ����� �����������������������������������!��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������.���������������4������� ���������������������������������������� ���������� ����������������������������������������������������������������������������.������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������%���������������������������������������������������������������������������������������4��������������������������������������������������������������������!����������������������� ����� �

F������ ���#L)����������������5������������ �������������� ���������������������������������������������������������������#J)����'��������$�����#U)������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������ ��������������������������������������� ���������������������!��

���������������������������������������������2������������ ��������������4�������������������� ������������������������������

�������������������������������3�� ���������������������������������������������������������4������������� ������������������� ����"���������������������������������������������*����������������������������� ������������������������������4������������ �����1FG�������������������������������&����� ��5������������������������������������������������ ����������������������������� �������������������������������R����5������������������������������������������������ ������������������������ ������������������������������6� ����7�P������������ ��������%��������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������1FG������������� ������������������������������������*�����������������������!�������������������������������� ����������������������������������������� ����������������������������� ���������������������������'��������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*�������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������!�������������� ����������5��������������������1�����������������������������������������������

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 40

Page 47: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

��������������������������������������%��������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������

%� ����������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������������������������� ����������������� ������������������������������!���������������������������������1FG���������������������

Figure 3.7 Hydraulic Gradeline in H4-Type Vortex Drop Structure atDesign Flow

1���������������� ������������������������� ����������� ������������������������������������������������ �����������������������������������������������������*�������������������������������������������5������������������������ ����������������������� ��������������������������������������������������������������*���1FG�������������������������� ���!�"������������2��!� ����������������������������������������!�������������������� ���������������0�������������3��� �������������������������������������������������� ����������������������5������������������������������������!� ��

Annular Flow withCentral Air Core

HGL

HGL

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 41

Page 48: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

3.5 ODOR AND CORROSION CONTROL

*����������������������� ������������������������������������������������������� ������������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������������������*������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������%����������������������������������������� ������"��������������������������������������������������������������������������������������� ������ �������������������������������������������������������������������������������������������1��������������������������������������������������������������������5���� ����������������������5 ���������������������������������������������������������������������������������������*��������� ������������������������������������ ������������������������������������� ��������������� ���������������������������� �������������������������������������5 ����1�������������������������������������������� ����� �����������������������������.�������� ��������������������������� ����������������������������������5��������������������������������� ������������������������������� �4�������������������������������������������������������������������

%������������ ������������������������������������������������������������������.����� ��������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������G��!�������������������������������������������������������������������������������������������������

.����������������������������� ���������������������4������������������������������������������������������H��������������������������������������� �����������4�����������������������������������������������������+��� ��������������������������� �����������������������!�������� ������ �������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������4����������������������������������������������������������� ���������������

*������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������+��������������������������������� �������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������*���������� ���������������������,

- $�������������������

- +������������������������������������

- 3�����������������������������������

Need for Odor Control������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������� ������������������������������� ���������������� ����������������������������� �������������������������*������������������ ��������� ���#1O�)�������������������������������������������������������������������1O���������������������������������������K�L��������������������������������� �4�������������5������������������������� ������������������ ����������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 42

Page 49: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

*��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������G������������������������������ ����������� ������������������������������������������������������������������5����������������� �� �������*������������������ ���������������������������������������������������������������� ������� �������������� ����������5�����������3�����������������������������������4������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������5������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������H�3�����������������������������������������������������������������������������������������R����������������������������������������������������������������������������������N�������������������������� ��������������������� �����"������������������������������������������ ������������������� ����������������*�����7�O����������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� �����

Table 3.2 Odorous Compounds in Untreated Wastewater andDetectable Limits*

������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������.�������������� �������������������� ���������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������2������������������� ����������������������������������8K�OK����������5����������������1� �������������������������������������������������������6�������������������������������������������������� ������������������������� �����������

*������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� �������������������������������.������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������%�

��

ODOROUSCOMPOUND

THRESHOLD OFDETECTION (PPM BYVOLUME)

RECOGNITION(PPM BYVOLUME)

ODORDESCRIPTION

Ammonia 17 37 home cleaningproducts

Chlorine .08 .314 swimming pools

Dimethyl Sulfide .001 .001 decayed cabbage

Diphenyl Sulfide .0001 .0021 decayed cabbage

Methyl Mercaptan .0005 .001 decayed cabbage

Ethyl Mercaptan .0003 .001 decayed cabbage

Hydrogen Sulfide <.00021 .00047 rotten eggs

Methyl Amine 4.7 N/A rotten fish

Skatole .001 .019 fecal matter

* From the USEPA’s Design Manual: Odor and Corrosion Control in Sanitary Sewerage Systems and TreatmentPlants

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 43

Page 50: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��������������� �������� ���������������� ������������������� �0������������������ ��� �����������������������������������������!���������������� ������������������������������������� ���������������������%����������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������� ������������������������ �����������������������������������������.��������������������������������������������������!�����������������������������������������������������������������������������������

Methods and Alternatives for Odor Control������������������������������� ����������G��������������������������������������

�������������� ����������������������������������������� �����������������������.������������������������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������G������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������!��������������� ������������������������������������6�������������������������������������������������������5�����������&������������������� ��������� ��������������� ����4��������������������������

3�����������������������������������������������������������������������������������6� ����7�M�������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������� ���'���� �����������������������������!�� ����������������������� ������������!���������������������������������4��������� �������������������������������������������������������������������������*���������� ����������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������� ����������������������� ������������

���������� ������������������������������ ���������������������������������������������������������������������������������������������������*�������������!��������������4���������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������*������������������������������������ ���������� �����������������������TJV����TTV�����������������TKV����TJV���������������������������UKV����MKV�����������������������G������������������������������������������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 44

Page 51: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Figure 3.8 Examples of Processes Used for Odor Control

����������������������������������������������������������� ������������ �������������������������������������������������������������������� ��������������������������� �������������������������� �����������������4������������������������������������������������������������������������������

&��!� ��������������������������!���!����������������������������������������� �������� �����������������������������������������5����������������������������������������������������������������� ���!� "���������������������6������������������������������

��

Soil/Compost Filter

Wet Scrubber System(Countercurrent Packed Tower)

OdorousAir

Fan

Soil or CompostClean Air

Gravel

Clean Air

Scrubber Liquid

Recycled Pump

SumpDrain

OdorousAir

Air Distribution Pipe

ActivatedCarbon(Dual Bed)

Activated Carbon Filter

Mist Eliminator

Spray System

Packing

Media Support Plate

Odorous Air

Clean Air

Fan

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 45

Page 52: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�������������������������������������� ��������������������������������������������������������������� ���������������������������������������

������������������������������������ � ������������������ �����������!�����������������������������������������*��������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��� ������������������ ������������������������� ������������������ ����������������������������

�����������������*����������������������� ����������������������������������,������4���������������� ������"��*������������������������������������������������������������������������������������������������*�������4�������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������� ���������!� ��������������������������� ������������ ��������������������������������2���������������������������������������� ���������������������� ���������� ����������������������������������

2���������5�������������������������������������������������������������������2�����������������������������������4�������� ������5������������������������ �����������������5������������������������������2������� �����!"���������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������

Selection 2���������������������������������������������������������������������������������������

���������������*���������� � ����������������������������������������� ���������������������������������������������������,

- 3�������,���������������������� �������������������������

- N���������,����������������������������������������������������������������������������� ���������������� �����������������

- ��������,������������������������������������������������������������������������������

- G��,��������������������������������

- 3������������ ,������������������������������������������������� ���������������

- 2�����������,�������������������������������������������������

- ��������������������������,������������ �������������������������������������������������������

*�����7�7���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������#�� ��������������������������������������������������� ��)�

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 46

Page 53: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Table 3.3 Costs for Odor Control*

'���������������������������������������������5��������������������������������������������������������������������������������������*�����7�L������������5���������������5������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������

Table 3.4 Example: Matrix Evaluation of Gas Phase Odor ControlTreatment

%�������5����������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������G���������������������������� ������������������������������������������������ �����������������������������������������5������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������������������������������������������������������%�������������������������������������������������������������������

��

METHOD DESIGN AIR FLOW

M3/MIN

CAPITAL COSTS ANNUAL COSTS

28 $43,750 $9,100Activated Carbon

280 $189,000 $70,500

28 $57,500 $3,000Wet Scrubber

280 $113,000 $28,500

*Costs based on values included in the USEPA Manual for Odor Control; dollar values indexed to 1999 from 1984values based on ENR index of 1.486.

TECHNOLOGY CRITERIA SCORE

Efficiency Reliability Stability Land Handling Capital

Cost

O&M

Cost

ActivatedCarbon

ChemicalScrubbers

Biofilters

10

8

4

10

8

6

8

6

4

8

6

3

8

6

8

8

8

10

6

6

6

58

48

41

Scoring: 10 = Most favorable; 2 = Least favorable

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 47

Page 54: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

� �� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������ ������������������������������5�����������

��������������������������������� �������������������������������������������������������6� ����7�T������������ ���������������������������6��� ������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������������������.���������������������������������������������������� �������������������������������� ��������������������������������������6� ����7�T��

Figure 3.9 At-Grade Odor Control Facility

Corrosion Protection and Prevention*�����������������������������������������������������������������������!������������

���������������������������������������������������� ������������*�������� ���������������������4����������������������������������������������������������� �������������������� ����������������+������������������ �����������������������4����������������������������������������� �������'�������� ��������� ���������� �������������������� ���������������������������������������������� ����������������6�������������� ������������������������������������������������������������������!����������4������������������������������������������������������*��������������������������������������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 48

Page 55: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

#�����������������)����������� ��������������������������������� �������� ���������������� ������������������������������������������������������ ���

*�����7�J������������������������������������������ ��������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������

Table 3.5 Effect of Sewer Conditions on Hydrogen Sulfide Corrosion

STEP INHYDROGEN

SULFIDE

CORROSION

PROCESS

CONDITIONVARIABLE

EFFECT OFINCREASING

VARIABLE ON

CORROSION

COMMENTS

Production of

DissolvedSulfide in

Wastewater

Concentration of organicmaterial and nutrients

Increases Rate-controlling factor unless sulfateconcentration is very low

Sulfate concentration Increases Not a limiting factor at 20-100 mg/l

Dissolved oxygen Decreases Sulfate reduction inhibited above 1.0 mg/l

pH Varies Sulfate-reducing bacteria viable at pH 5.5-9.0;optimal at pH 7.5-8.0

Temperature Increases Growth rate of sulfate-reducing bacteria istemperature-dependent

Stream velocity Decreases Velocity affects slime layer and deposition oforganic solids in pipe

Submerged surface area Increases Submerged slime layer produces sulfides

Detention time Increases Organic matter dissolved and oxygen decreasedwith time

Release ofHydrogen

Sulfide to

Sewer

Atmosphere

Dissolved oxygen Decreases Sulfides oxidized at concentrations greater than1.0 mg/l

pH Decreases Ionized and un-ionized hydrogen sulfide nearlyequal at pH 7.0; un-ionized fraction dominates aspH is further reduced

Metals concentrations Decreases Insoluble metallic sulfides formed by iron, zinc,copper, lead, and cadmium remove dissolvedsulfides from stream

Stream flow velocity Varies Turbulence increases release of hydrogen sulfideto atmosphere, but also increases sulfideoxidation by improved aeration

Depth of flow Varies Water surface area controls hydrogen sulfide gastransfer rate

Temperature Increases Minimal effect due to offsetting aeration andoxygen solubility changes

Moisture Increases Required for bacterial existence; multiple species

of bacteria active depending on pHOxidation ofHydrogen

Sulfide to

Sulfuric AcidVentilation Decreases Removes moisture and increases aeration

Source: USEPA Design Manual: Odor and Corrosion Control in Sanitary Sewerage Systems and Treatment Plants.

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 49

Page 56: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

����������������������������������������������������#�� ����������)����������������������������� ���������� ����������&���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������5����������������5����������������������������������

6�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������1���������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������������������������������������!����

*��������������������������� ���� "�����������������������*�����7�U�

Table 3.6 Typical Wastewater Characteristics that Promote HydrogenSulfide Generation

��� �������� ���������������������������������������������������������������������������������� �����

��������������4����������������������� ���������������������������������������������������������������������1������������ ���������������������������� ����������������������+����� ������������������ ����������������������������������������������������������������������2�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������� �������

*�������������������������������� ����������������������������������� ���������������������������������� ������5 �������������������������������������5������������������������������������������������������������������������������ ����������������������������

PARAMETER CONCENTRATION(MG/L UNLESS NOTED)

Biochemical Oxygen Demand 280

Temperature, degrees C > 30

pH 6.8 - 7.0

Sulfate (drinking water supply) 20 - 40

Total alkalinity (drinking water supply), as CaCO3 190

Hydrogen sulfide (average) 0.10 - 0.85

Metals* 0.7 - 12.7

Suspended solids 300

*Sum of Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Zn concentrations for average loading condition

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 50

Page 57: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�������������������������5 ��������#'�+)������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� ���������������������������������������G������� ������������������������������������������������������������������������������������������������

.����������� ��������������������������������������4����������������������������������4������������������������������������������������������������5����������������%��������������������������������������������������������������������������� �������������������������*�����7�P������������������������������������������������������������� ������������

Table 3.7 Methods to Control Hydrogen Sulfide Corrosion

���������!���������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������� ����� ������������������������������ ������������������������5�����������

��

APPROACH METHOD OBJECTIVE ADVANTAGES DISADVANTAGES

Good operation and

maintenance

Maintain flowvelocity to minimizesolids depositionand systemventilation.

No additional costs. Effectiveness limited by physicallimitations of system andoperating conditions.

Air injection Increase oxygen inwastewater usingcompressed air orventuri aspirators.

No chemicalinvolved or costs forchemicals.

Low efficiency.Control limited.Possible off-gassing of odors.

Oxygen injection Increase oxygen inwastewater usingon-site generation orliquid oxygen.

High efficiencycompared to airinjection.Less hazardoushandling comparedto other chemicals.

Must be injected via pressurizedpipe (e.g., force main or othermeans).

Improve

OxygenBalance in

Wastewater

Nitrate addition

(e.g., Bioxide)

Provide chemicalsource of oxygenpreferred oversulfate by bacteria.

Slow-reacting.Low chemicalhazard.Simple equipmentrequirements.

High chemical cost.Adds nitrogen.

Chlorine gas

solution addition

Oxidize dissolvedsulfides to sulfate.

Widely available.Economical in bulkquantity.

Hazardous chemical.Efficiency dependent on mixing.

Sodiumhypochlorite

solution injection

Oxidize dissolvedsulfides to sulfate.

Safe vs. chlorinegas.

Unstable in storage.More cumbersome and costly inbulk quantity.

Hydrogen peroxide

solution injection

Oxidize dissolvedsulfides to sulfate.

Rapid reaction rate.Simple equipment.

High chemical cost.Unstable in storage.

Chemical

Oxidation of

Sulfides in

Wastewater

Potassiumpermanganate

addition

Oxidize dissolvedsulfides to sulfate.

Simple equipment. High chemical cost.Dosage determined byexperience on specific system.

Precipitation

of Sulfides

from

Wastewater

Iron salts such asferrous sulfate or

ferric chloride

Formation of solidparticles of insolublemetallic sulfide.

Simple equipment.Usually available.

Increases metal loadingdownstream.

Alkaline pHShock of

Wastewater

Periodic (weekly)dosing with sodium

hydroxide solution

Upset slime layerand temporarilyreduce sulfidegeneration.

Minimal capitalinvestment.Moderate chemicalcost.

Hazardous chemical handling.Unpredictable effectiveness.

Sources: USEPA, 1985; Sulfide in Wastewater Collection and Treatment Systems; ASCE, 1989.

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 51

Page 58: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�����������������5����������� ��������������������������������������������������������������������������� ��������������������������

��������������������*����������������������������������������������� �������������������������� �����

����������������������������������������� ����������������+������������������������������������������������������������������������������������������������������������������$��������������������������� ��������������������������������������

*�����7�M��������������������������������� ��������� ������� �������������������������������������������������������������������������������������������������

Table 3.8 Lining Materials

+����� ������������������������������������������ ������������������OK������������������������5�������������� ������� �������������������������������������%�� ����������� ���������������� �����������������'��������������� ��������������������������������������������������

*�����7�T���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������&��������������������������������������!��������������������� ����������� �������������������������������������������������������!������������������������������ ����������������������������*��������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������5���������������������������������

.�������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������6� ����7�8K�������������������������������������R2��� ������� �������77K� �����������������������������

��

MATERIAL RELATIVE COST

Polymer Concrete High

Potassium Silicate Concrete High

Filled Epoxy Moderate

Fiberglass Reinforced Vinylester Moderate

Polyester, Vinylester and Epoxy Based Systems Moderate to High

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 52

Page 59: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Figure 3.10 1.8-m Concrete Pipe with PVC Lining

Table 3.9 Plastic Membranes Used for Corrosion Protection

*�����������������������������������������������������������������������������LK����������������������������������������� �����������������������������*�����7�8K�

��

MATERIAL RELATIVE COST

Polyvinylchloride Moderate

High Density Polyethylene Moderate

Polypropylene Moderate

Polyvinylidene Fluoride High

Ethylene and Chlorotrifluoroethylene Copolymer High

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 53

Page 60: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Table 3.10 Comparison of Linings and Membranes

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������5��������G�����������������������������������1���������������������������������������������� �����������������������������������������+������������������������������������������������������� ���������������%����������������� �������������������������������������������������5���������������������� ��������������������������*����7�88�����������������������������������������������������������������

Table 3.11 Corrosion-Resistant Pipe Materials

1� �����������������������������5�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������%���� �� ������������������5������5����������������������������������������5����������������� ���G�����������������������������������1���������������������������������������������������������� ������������������������������������������� ��������������

��

CHARACTERISTIC INORGANIC ORGANIC PVC HDPE PVDF PP

Low Maintenance X X X X

Resistant to

Hydrogen SulfideX X X X X X

Resistant to

MicrobacterialX X X X

Resistant to

HydrostaticPressure

X X X X

Cracks w/Substrate X X

Mechanically

BondedX X X X

X

GENERIC MATERIAL RELATIVE COST

Polyvinylchloride Moderate

High-Density Polyethylene High

Reinforced Concrete Low

Reinforced Plastic Mortar High

Ductile Iron, Cement Mortar Lined Moderate

Filament-wound Fiberglass-Reinforced Plastic High

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 54

Page 61: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

3.6 SUBSURFACE CONDITIONS AND CONSTRUCTION

������������������������������������������������������������������ �������������������������������� ��������������������������������� ����������������������� ���������������������������������� ������������!����������������������������������������������������������������������������������� ���������������������*���������������������������������������������������!������������������������� ���������� ����������5���������������������������������������F������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������������������������� ���������������������� �������������� ���*����������������������������������������� �������������������������������!�������!�������������� ���%��������� ��������������� ���������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������*���������5����������������������������� ����������������������������������������� ����� ����������������������������������� �������� ��5��������� ���� �������������������� �������

'��������������������������� ����������� �������������������������5���� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������&������������������������������������������������� ������� ���� ������������ ���������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������ ��������������� ����������������*����5����������� �������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������

2���������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������� ����������������� ���������������������������������������� �������������������������������������������������������� ����� ��������������������������������������������������������������������������������������2������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������� ���*���������������4����������� ���������������������������� ����������������������������� �����������������!� ���������������4����������%�������������������������������������������5������������������4�����*����������������������������������4�������� �������������������������������� �������2���������������#8O)������������������������������ �������������������������

2������������������������������������������������������������!������������������� ������������������������������������������� ���*������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������4������������������������������*����������������������������4� ��������������������������������������������������������������������� ����� �������������������2���������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������4����������������������������������F������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ����������������6� ����7�88������������������� �����������������������5�������������������������������������������������������������������2���� ��*�N��

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 55

Page 62: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Figure 3.11 Construction Methods and Subsurface ConditionsEncountered at TARP Drop Structures

������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!���������������������������������������������������������

*���������������������������������5���������� �������������!�������������������� ��������������������������� ������������������� �����������������������������������1����������������������������������������� ��������������� ������������������������������������������������*��������������� ��������������������������������5���������������������������������������������������������������������������������������*���������������������������������������������������������������������������������������#�� ����������������)��������������������������������������������������������4������������������� ��������������� ���� ����������������

��

Tunnel

Deaeration Chamber

Sewage Flow

Air Flow

Sewage

Flow

Exit�Conduit

Air Shaft 20'

80'

0' 80'

60'

190'

26'

Min. 170'

Max. 335'

Min.

Max.

81'

Top of Rock

Air Vent Chamber

ConnectingPipe

CollectingStructure

Min. Diam: 4'Max. Diam: 19'

Overburden:Conventional

Open-Cut Excavation

Overburden:ConventionalExcavation or

Slurry Wall

Rock:Drill and Blast,

Raise Bore,Down Drill

Rock:Drill and Blast

Range ofDepths

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 56

Page 63: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Constructibility Considerations in Soft Ground and Rock.�������������������������2�����������������������������������!�����������

2���� �����&�����!���������������������������������4������������������������������� ������������������������������������� �������������� �������������*������!���������������������������������������� ������������������������������� ������������������������*����� ������������������������������������2���� �I��*�N�������������&�����!��I��%�������� �������������������������������!�����������������!���������������������������� ����.�������������������������������������������������%���������������������������������������������� ���������������������������������� ������������������������������ �����������������������������������������������������!���� �������������������*�N���2���� ����6�������+����*���������� ������������ ��������������� ���������������������5����������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������

������������������������������������������ ������������� ��������������������������� ������������������������������������������� ������ ����������������F��������������������������������������������� ����� ����������������� �����#������������������ ������������)���������� ����� ����� ���������� ����� �����������������������������#����������������������������������������)���F���������������������������������������5����������������������������������������������������������� ���������������������������������%������������������������������������������������������������������ ���� ����������������������� ������������*���������������������������������������������������������������������������������������6�������������������������������������������������������������������������������������F�������������������������������������������������������������������%����������� ������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!���������������� ������ ���������������������������������������������������������� �

.����� ������������������������������������������������������ ������ �����������������#�������������������������������������������)���������������������������� ���������������� �������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������!��������������������

*������������������������������������������������������������������������������������������� ���I�������������� ���� �������������4� �����������������������������������������������������������������������+��������������������������������������� ������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������6����������������������������������������� ��������������������������������������������#������������� ����)���� ���������������������������������������������� ������� ��������������������������������������������������������������������������������������.����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������� �5�����������������������������������������������

%������ ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������� ����������������������������������������������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 57

Page 64: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

� ��������������6�������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������

Construction Methods and Risks �����5�������������������������������������������������������������������5�����

����������������������������������������������������������������������������������������������35��������������������������������������������5��������������������������������������������������������������������������!� ��������������� ������������� ����������������������4���������J������������������������� �����4���������������������������������������������6����� ���������� �������������� ���������#*'&�)��������������6�����������������������!� ���������5���������������������*����������������������!� �����������������6� ����7�8O���������������� ����������������������������������������������5���������� �����������������������!������������5�������������������� ��������������*����������������������������������� �����������������!� �������������������������UKK����8�KKK�������������6� ����7�87���������������� �����������*'&��

*������!���������������������5������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������&���������������4�����������!�����������������������������������������������������������������������

*������������5��������������������������������������������������F�������������������������������� ���������������������������������������������������5������������������� �����������������������������F��������������������� �����!������������������� ������������� ������������������������*���������������������������������������������������������������������������������� ���������������������� ������������������������������������� ������������������������������'������������������������������������������������� ��������������������������������������������H�������������������������������� ��������������������������������������������������!������������������������������������!������������������������!��5�������������������������������������� ,

- 2���������� �������� �����������������������������������������������������������������5����������������� �������������������������!��5�������������������

- 2�������������������������������������������������������� �����������������������������I��������������������������������������!������������������

- �������������������������� ������������������������������ �����������������������������������������!�����������

'����� ����������������5��������������������������!� ��������2���������!����������������������� �������������������������������������� �������� ������������� ������������������������������������������'����� �������������������� ��������������������������������������������������������������������������������� ����������!������������������,

- &������������� ���5��������5�������������������� ���������������!�������!������*������!����������������������������� �������� ������������� �� ������������������������ ��������������������������

- �������������� �������� ������������������������ ���������������������������������� ����������������� ��� �����������������������*�������!�������� ����������������� ������������������ ��������������� ����� ��������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 58

Page 65: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Figure 3.12 Pipe Jacking Sequence

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 59

Page 66: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Tunnel Boring Machine with Rock-Cutting Head

Tunnel Boring Machine for SoilTunnel Boring Machine for Soil

Figure 3.13 Cutting Heads on Tunnel Boring Machines

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 60

Page 67: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

- +��� ���������� ����!�������� ������������ ��������� ������������������������������������ ��������������������������*��������������4������������������

- H������������5����������� ���������*�������������������������������������������!���������������������������������!�

- *���������������� ������5���������������� �������������!������������������������'����� �������� ��������������������������������������������������������������������!���������������� ������������������ ��

- +��� �����������������������������������������*�������������������������������5����������������!������������ ����� ���������������5���������������������� ���������������������������������� �

- ��������������� ������������������R����������������������!�����������������*������4���������� ��������������� ���������������5���������������������� ��������������������������������������������������������������� �������������������������������������

Settlement3����������������������������������������������������������������������������������!�

� �����������������������������������������5��������������!� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6� ����7�8L��������������������!� ���������

*��� ������������������������������ ��������������!� ��������������������������������������������������*�����������������������������������������!� � ���������������������� ���������������������������������������������35������������������������������������!� ������������������������������������ ���������������������������� ,

- +�������������5�������

- 1���4�������������

- +�����������������5������������

- �������������

- &����������5����������� ������������

%� ��������������������������������� �������������������������������5�������������J������������������������������������%������������������������������������������������� ���������������.��������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������F������ �����������������������,

- 2������������������������������4���������������������������� ������5���� ����������������������������������

- �������� �����������������������!� ����������������������������������������4�������������������������������������������

- &�5���������������������������������������������������������������������� �������� �����

- �����������������������������������������������������������������������������������������3����������������������������������������������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 61

Page 68: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

- �� ��������������������� �������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

- %�����������������������������������������������������������������'����� �������������������������������� �� ������������������������������� ����� �

- &������ ���� ������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������

��

Figure 3.14 Placing Pipe for Jacking

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 62

Page 69: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Contract Interface����� ����������������� ������������������������������������������������������������

�������������������������������������������2������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.����������� ��������������������������������������������������*'&������������������������������������������������������������������������������������������������������2���������������������������������������� ����������������������������������4� �����������������������������������������������������������������������������������*����������������������������������� ������������������������������������� ����������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������%������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������2����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������,�

- ��������������������������������������

- 2���������������������������������������������

- ������������

- H�������������������������������������������

�� �������������������������������� ������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������2��������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������

3.7 OPERATIONS AND MAINTENANCE

*�����4�������������������������������������������������������!���������������������������������+����� ���������������������������������������������������#��������� ��������������������)������������������������������������������������������������������������������������W&���

AccessN� ������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������#�� ���������� ����)���������������� ������������.��������������� ���������������������������������#�� �������������������������������)������ �������������������������������4������������������������������������������������%����������������������������������������������������������������������������� ������������

&�5���������� ��������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������5 ����%�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����*������������������������ ��������������������������������������������!��������������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 63

Page 70: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��������������������� ����������5�����������������������!� �������������������H��������������������������������������������*R������������������4�����������������������������������������������������������������%����������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������

�W&���������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���� ����������������������������� ��������������!����������������������������������������������������#�� ��� ��������������������������������������)������������������������ ��������������������������������������2��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4��������������������������������������

*������!������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������6������������������������������������ ���������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������� �������������4������������������������������������������������������������������������������!������������������

Screening and Sedimentation������ ���������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������1�������������� ������������������������������������������������������������ ���������������������

&������ ������� ����������������������������������������������������������5����������������������������������������������������������������������������*��������������������� ���������������������������� �����������������������������������O���0���������������������������������������������������������������������N�������������������������������������������������������������������������� �������������������#������ ����������LM������)���*���2����������%������N�����������%��������������������#2%N%�)����F����'������������������������������������������������� ������������������������������������8TTU�������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������N���������������� ������������������ ������������������������2%N%�������������������������������������������������������������������� ����� ����������������� ���+����� ����������������������������#����� ������������� ���������������������)������������� ��������������������������������������������� ������������������������ ����� ��������� ��������������������������������������5��������������������6������ �����������������������5�������������������������������������4�������������� ������������������������������������������������� ��������������������� ���������������������������������������������%����������������2%N%��������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������� ������������������������������������������ ���������������������������������#���������������LM�������������)�������

R������������������������������������������������4�������������������������������������+��� ������������������������������ ������������������������������������������F������������������������������������������������%������ ��������������� ��������#�� �������� ����!���)�������������������������������������������������������������� �

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 64

Page 71: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

����������%�������������� �������������������� ������������������������������������� ����������������������������������������������������������� �������������2�������������!������������������������������������������������������������������� ��������������������� ��� ����������������������������������� ������������������������'���!� ����������������������� �����5������������������� ��������������������� ���4��������������������������������������+���� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Flow Monitoring and System Controls*����������������������������4������������������������������������������������

����������������������6����������� ������ ����� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

6����������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������+�����������������������������������������������������������������������������������������+����� ���������������������������� �������������������������������������������������0�������������������������������������� ������������*������������������������������������������������ ����������������G������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������H���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������4������� ��������������������.�������������������������������������������������������������4������������������ ��������������� ���������������������� �����������������2���������������� ������������������������������ ���������������������������������������������������������

%�������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������*�������������������4�������������������������������������� ����������������"���������������������������������������������������������������������������������������������������������N���������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������� ��� ��������������������� ������������������� �������������!����� ������������������������������������������������*���������������������������� ����������������������������� ������������������������������ ����"���������������*�����������������!������������������������������������5���� ����������������������������������������������������������������������������!� �������� ������������.�������������5����������������������������������������4������������������������� ���� �������������4���������������������6����5����������� ��������������������������#�� ����������������)��������������������������������������������������� �� ��������������������S������ �����������������������4����������������������������������������������4��������������������������������������������������������������������������*�����������������������������������4�����6�������������������������� ����������������������������� �����������������������������������������������������������5�����������������������������������������������������������

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 65

Page 72: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

WilliMonoChapt3.qxd 1/9/04 3:54 PM Page 66

Page 73: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

4.0 DESIGN METHODOLOGY

��

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 67

Page 74: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 68

Page 75: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

4.0 DESIGN METHODOLOGY

���������������� ��������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������ ����������������������������������� ��������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���

����������������������������������������� ���������������������� ����������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������� ���

4.1 ROLE OF HYDRAULIC MODELING IN DROP STRUCTURE DESIGN

������������������������������������������������������������� ������������������������������ ���������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������ ��������������������������������������������������������!������������������� �������������������������� ����������������������������������������������������"������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������

#�������������������������������������$�������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������%� ��������������������������������� ���������������������������������������� �������������������&������������������������������������������������������'�� �����������������������(��������������������������������������������������������������� ��������������������� ���������

Model Theory and Extension of Model Studies To Design ofPrototype

)��������������������������������� �������������������������*��� �+���������������������������������������� �������������������������������������(����������������������������� ���������� �����������������������������,��������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������� ����������������)��������������������������������������� ����������� � �������-

. �����������������������������������������������������������

. ��������������������������������������������������(�������������������������

. ���������� ��������������������������������������������������������������/0�����

��

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 69

Page 76: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

1(����������� ������������������ �����-

%!0/ '&���� 2�%!0/ '&��������

%3���������/3�����&�2�%'���������/'�����&�/0 2�4�/0

5��-!�2������� �2���������������� ������' 2 �� ���������������4�2�6��������������������������������������������������

���������������������� ������� ���������� ������������������������� ���������������$������������������������������������������������������1� ����� �$�� ��������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������#����������������������������������������������������������������������������������������$������������������������ ������������������������������������ �������������������������������������������������������� ��(��������

"�����7�����6����������������������������������������������������������������� ����������������������������������������8��� ������#������������6�����������9����:��������'����������������7������������#���������������������������� �������� ����������������������������������������������������8��� ����4)����$����#������������"����"�����������:��������4�����%"":4&�������7������������"���������������������������������������������������������������#�������������������������,������������������������������������������������������������������������ �������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������� ���������������������(�������������������������������������������������������������������������������

4.2 VORTEX DROP STRUCTURES

#��������� �������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������;������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������� ����������������,���������������� ���������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������� ����������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������

"�������������������������� ��������������������������� �������������������������������������� �������������������������������������������������������������� ���� ����������������������-

. ��� ����������

��

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 70

Page 77: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

. 8������������%��������&

. 6���������

:���������������������������������������������� �������������������������� �������������������� ��������� �������������������������

Tangential Inlet Vortex Type (H4 Type)���������������������#������<��"�����6���� �6��������$�������������������

������ �����������������������������$������� ���������������������������������������������������� �������������������������������"":4���4���������������������������������������������*!�����9���������6���������������#�������#����������6��� ���������"�����6���� �6����+�%=&���7��� ������������������������������������ ���$��������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������� ��������������������������������

������ ��������������������������������������������������������������� ������ ���������������� ����������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������,������������������������������������������������������������������������������ ������������������� ��

���"":4����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������"������������������� ������������������"":4�������������������������������������������� ���������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������#�������� ����������������������� ������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������"":4����������������������*:>+��������������������������������������� ���������������������������#����������$�������:>���� �����������;�������������������� ���� ����������������������������������������������9� ���>�=���������������:>�������������������������� �����"":4���������������������#������<������������� ���������������� ��������������������������������������������������������������������������������7��� ����������������"":4�4�����?��0@>�������������� �������������������������� �����������������������������(����������������������������� ���������� �����������������������������#����������������"":4���������������������������������������$����������� ��������������������������������� ���������

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 71

Page 78: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Figure 4.1 Schematic Design of the H4 Type Drop Structure (1)

�����������*��������+����������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������1� ����� �$�� ���������������������� �������������������������������������������������������������� ���

����������������� ���������������A����������� ����������������������� ������������ �(�����������������������

9���������� ����-

9� 2�9�%!0/ '&� 2�%!0/ '&�%3�/3�&�2�%'�/'�&

�/0 2�'��/0

��

Odor Control Vortex Structure

Approach Channel

Diversion Chamber

Vent

Adit

Main TunnelDeaeration Chamber

Vortex Structure

ApproachChannel

Vortex Opening “e”

α

α

Diversion Chamber

b = 27.5°

= 16.8° (Typ)

LT

Lc

Incoming LinkSewers

Q

Q

B

Vertical Shaft

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 72

Page 79: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

5��-�'� 2 A����������� ������3� 2 #������� ������3� 2 )����������� ������� 2 9�����������! 2 ������ 2 ��������������� ������' 2 �� ��3 2 ����6���������*�+�����*�+�����������������������������������

����������� �������������� � BB������������������%��&�%C�����������������%��&&���������"":4���������?�������� �=CD����%>�E����&���������������������������������7��� � �=CD������������������*����������������������+�������� ������������������������������"":4������������������������������������������������3��������� � BB������������������������������������������������������������������������ ��������9� ���>�0��������������������������������� ��������������������

Figure 4.2 Dimensions of the Large-Scale Model of the H4-Type DropStructure (1)

16.8°

20 1/8"

4' 8"

DeaerationChamber

Vent

Adit

Inlet Box

11 1/2"

8 5/8"

30"

20 1/4"

10 1/8"

12' 8"

5 1/8"

7'27.5°

24'

11 1/2"

2 7/8"

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 73

Page 80: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

������ ���������������������������������������������������������������;��������������� �����-

1) Determine minimum value of geometric scale ratio: �� ��������� �� �����

���

A�������������������������������������������������������� �������0�F��������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������#��������������������������0�F����������������������������� ����������3� 2�>�E��������������������������������������������������������� �����������������������������������������(�����������$�������������

2) Select model scale ratio: ���� �� ��� �������

���

�����'� �������������3� 2�C�� �������������������������������������������'� �����������������������������������C�F������������������#���������������������C�� ������� � BB���������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������0�F�������������������������

3) Determine model values for the required deaeration chamber length:��� �������

����������� �

?G�1-��0�D=E�2������������������� �

4) Determine the initial dimensions of prototype drop structureusing the model scale ratio Lr:

������������������������������������ ����������������������� �����������������������������������������������������������������������

Table 4.1 Multipliers Used to Determine Initial Dimensions of DropStructures

4������"":4�4�����?���0@>���������������������������������������������������� �������

D1=LR X 0.96 D1= Dropshaft Diameter

D2=Lr x 1.69 D2= Deaeration Chamber Diameter

D3=Lr x 0.84 D3= Deaeration Chamber Outlet Diameter

LC=Lr x LCm LC= Deaeration Chamber Length

LV=Lr x 4.67 LV= Air Vent Location

e=Lr x 0.24 Note: minimum e = 0.45m; e= vortex opening prior to vertical shaft

Lt=(B-e)/Tan

16.8o

Lt =Approach Channel Transition Length

Where B = approach channel diameter, and e = constricted opening in vortex generator

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 74

Page 81: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��������������"����������������������������������������������� ���������������������������������

����� ���������������������������������������������������9�������������������������������������������������������������������������������������������-

. 7���������-����������������������������������������������������� ������

. !�����������-�����������������

. '���������-��������������������������������������������

9� ���>�=��������������������������������������������������������������

����������5��������������������� �����$�����������������������������������������������

�������������������������������������������"�� �����������������������������;������������������� ��������������������������������������������������������������������������������;�����������������������������������9������������������������������������������������������������������������������� ����#��������������������������������������������������������������������������� ������������ ����������������������5������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������������������������������6���� ��������������������� �(���������������������������������������������������������������� ��������������������� ������(���������

��� ������������������������������������������������������ ����������������������������������������������������������������;����������������������������� ����������� ����� ������������������������ ��� �����(��������������������������������� �������� ��� ������������� ���������� �� �����������������������������������������"���������������������������������� ����$������������������������ �� ��������������������� ��������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������9� ���>�C�������������������������� �������� ��������������������� ��� �����������������#����������������������������������������������;������������������� ���������������5��������� ��������������� ���������� �� ���������������������������������������������$�������������������������������������������������������������������������������������������������������� �� ���������� ���������������������������������

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 75

Page 82: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Figure 4.3 Diversion Structure Dimensions

9�������������������������������������������������������������������;����������������������������� �����������������������������������������#��������������������� �������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������(������� ���������������������������������������������(�����������5����������������� �(���������������������������������������������(�������(�������������������������������������;����������������������������������������������������������� ������������������������������������������� �������(���������(�����������������������������������= ����������������������;�������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������#������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������� ����������� ������������������ ������������ �����������;�������� �������������������������=@�E�� �������������������

�R1 = D1 x 1.5

R2 = D2 x 1.5

X = R1 + 0.5 D3 + C

Z = R1 + 0.5 D1 + C

C = Minimum distance required to�accommodate pipe wall thickness�and structural reinforcement

C

D2

D3

C

D1

IncomingSewer

IncomingSewer

Tapered Radiusfor OutgoingPipe Diameter

To DropInlet

Flow

FlowR2

R1

C

Z

X

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 76

Page 83: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

������������������������������������������������������0F����0D���� ������������������������������������������

�����������������������������*+�$������������������������������� �������������0�F���������������������������������������������*+����������������������������;����������������������������������������������6����������������� ������������������������������������������������������������������$���������� ����������� ����������������9��������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������

��������������������������������������������������������������������������������� �

����������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

9��������������������������������������������%�����������������&����� �� ����������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������ �������������������������������������������������������� �������������� ������������ ��������������������������������������(������������������"�����"":4����������������������������������������������������������� ����������������������0�F���������������������������������������������*�������+� �������������������������������������>�E���������������0�F���������������������������������� ��������������� ���������������������������C�������������������������������� ��������������������������������������������������������*������+��������������C�F���������� ����������������������� ���������������������"���������������������������������������������������������� ��������� �%�������������CEF����������������� ������&��������� ������������ ����������������������������������������������������������������������������������� �� �������������������������������������������������%�������������������&������������������������ ������������������������������������������������ ������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������������������������������������������

����������8������������������������������������#�����������������������������������

��������������%� ������� ���������������������&����������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������:� ������ ��������������������������������������������������������������������

����� ������������������������������������������������� �������������������#������������������� ������������������������������������������� ��������(������� ���������������������;������������������ �������������������������������������������������������

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 77

Page 84: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

,����������������� �������:>�������������������9� ���>�>������������(�������������������������������������������������������������� ������� �������� ������� �����������������

De

sig

n D

isch

arg

e (

CF

S)

Air Flow

Air F

low

Rate

in V

ent (C

FS

)A

ir F

low

Rate

to T

unnel (C

FM

)

0200

400

600

800

1000

1200

1400

16

00

18

00

20

00

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100 0

Fig

ure

4.4

A

ir F

low

in

Ve

nt

an

d A

dit

at

De

sig

n D

isc

ha

rge

fo

r th

e T

an

ge

nti

al

Inle

tTyp

e V

ort

ex

Dro

p (

H-4

Typ

e)

(1)

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 78

Page 85: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

9���������������������������������������������������������� �����D��� ��������������������������;��������������������������������������������6����������������� ����������������������� ���(��������������� ���������������������������B �� �������������������@ �� �����6��������������������������������������������D�� ��������������������*�� +������������������������������������������������������������������������� ������������������8���������� ��� ����������B �� ��������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������:>������������������������� ����������������������"":4�4�����?���0@>���

���������������������#������<������������������������ ���������1� ����� �$�� �����������������������������������:>���� ��������������������������������������������������%� ������������������&���������#���������������)��$���������������������������������������� �������������������:>����������������� �������������������������������������� �� �������������������������������������������������������������������$�����������������

"������������������������������������������������������������ ������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������� ������������������������������������������������������������������"�� �������������������������������������������������������������������������������������������(��������������������������������������������#�����������������������������������������������������������������������#�������������������������������������������� ��������������������������������������������������������� �������������#��������������������������� ������������������������������ ��������������#���������(����������������������� �������������������������������� �����������������������������������������������������������������9������������������������ �����������������������(�����������������������������������������������������������

A�������������� ������������������������������ ���������������������������������������������������������������� ���������������������������� ����������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ������������ ����������������������������������6��������� ������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������:>�������������<���������������������������������������������������*���� �����+�%�����������������������&������������������������������������#��������������������������������������������������� �������������������� ���������������������������������������= ������������� ����������C� ������5�������������� ������������������������������"":4�4�����?���0@>������������������������������� ����������������� ��������������������������������������������= ��������������CF��������� ���������'��������������������������������������������������0F�������������$������������������������������������������������� �������������������� ��������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������G����������������������������������������������� ����������������������� ����������� ������������������������������������ ���������������������������������������� ������� ������������������������

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 79

Page 86: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Drop Structure with Helical Inlet and Ramps ��� ����������������������������������������������������������������������

��������������"����"�����������:��������4�����������7������������"����%=C&���6�����������������������������������������=BB=����)����������;���<��1����!�����������������������$��%��6�������������������&���:��������������������������������������������������� �����������������9� ���>���������������������������������������������������������������������#���������������������������������� ������������������� ���������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������� ����������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������"������������������������������������������������������������������������������� �����������������������(���������������������������������������������������� ���������� ������������������������������������������������������������������������������������� ����� ������������������������������������������������������������������������:������������������������������������������������;�� ��������������������������������������������������������������������������������������������������,������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������

Figure 4.5 Drop Structure with Helical Inlet and Ramps (13)

Adit

RampOutlet

Section B-B

Section C-C

Section A-A

HelicalRamp

ConveyanceTunnel

(TailwaterDepth)

Dropshaft

HelicalRamp

GuideWall

CenterColumn

InflowPipe Inflow

Pipe

GuideWall

CenterColumn

D1

DiA

Zi

Zl

Pi

B

C C

d

b

W

Po

D3

Bo

Bo

Po

D1

B

Bi

φ

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 80

Page 87: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

:������������������������� �������������������������������������������������������������������� ����� ���������������� ���)��� �������� ����������������������������������������������������������������������������������� ������������ ���������������������������� ������������������5�������������������������������������������������������������*����+����������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������� ���������������������������������������;��������������

����� ��������������(������������������������������������������������������� �������������������������������� ������������������������������6��������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������ ��������������� ������������������;�� ����������������������������� ��� ��������������� ��������������������������������������������������������"����������������������������������������������������������� �������������������������������������

:��������������������������������������������������������������������������������������������������� �������� ��������������������������������������������������������������"��������������������������������������� ���������� ����������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������� ������������������������������������������������������ �� ����(��������������������� ������ ����������������������

Helical Drop Structure Dimensions��� �������������������� ������������������������������������������� ��

�����������������������������������������"":4���5����������������������� ���������������������������������� ����������� ������������������������������������������*�������+���������������� ���������������������������������������"���������������������� ����������������������������������������������������������������

A�������� ����������������������"":4�������%=C&���������������������������-

. �����������������������������������������������������= F����������������������������������������������������������������������������������������������������C �����/��������������������������� ���������������� �����������������������= F� �������������������������� ���������������������

. ����������������������������������(�������������(�������)�/�= 2� �>@H����������������������������������������� ������������������������������������������������

. ������������������������������������� ����������������������������������������� �����������������������������������������������������=F���������� ������� ������������������������������(������������

. �������������������������������������������������������������������������������������������� �� �

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 81

Page 88: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

�����>�0������������������������������������������������ ������� �������������

Table 4.2 Helical Dimensions for Design Flows from 25 to 280 CFS (1)

������������������������������;������������������� ������������������������������������������

���������������������������������;���������������������������������������������������������������;����(��������������������� ������ ����������������������*��������+������������������������ �����������������,���������������� �������������������������������� �������������������;������������������������������������������=F���������� ������� ���������������������������� �����(������������

9� ���>�@������������������������������������������������������� ������ �����������������������������������������������������������

Figure 4.6 Peak Air Concentration with Varying Tailwater Levels(helical drop structure) (13)

Dropshaft

Peak Flow

CFS

Drop

Diameter

D1

Inflow

Pipe

Diameter

Di

Inlet

Ramp

Pitch

Pi

Inlet

Ramp

Width

Bi

Inlet

Ramp

Dist

Zi

Outlet

Ramp

Pitch

Po

Outlet

Ramp

Width

Bo

Outflow Pipe

Diameter

D325 3.500 3.167 2.135 1.225 3.115 1.610 1.197 1.833

60 4.667 4.167 2.847 1.633 4.154 2.147 1.596 2.167

115 5.833 5.250 3.558 2.042 5.191 2.683 1.994 2.500

280 8.167 7.333 4.982 2.858 7.269 3.757 2.792 3.000

Z1/D3 = 1.0

Z1/D3 = 1.5

Z1/D3 = 2.0

0.14

0.12

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

0.00

-0.02

0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60

D3/D1

Pe

ak A

ir C

once

ntr

atio

n C

p

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 82

Page 89: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

��������,�������������������������������������������������������������������� ��

��� ������������������ �� ���������������������������������������������������������������������������������������������������#����� ����������������������������������������������������������=/�" 2�=�=0�����=�B0��

Scroll and Spiral Inlet Type������������������ �������������������������������������������������������

�� ������������������(���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������#��������� ������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������� ��������������*:>+���� ����9�����������������������������������������������������4������9� ���0�����������������������������������������������������������������������������������������9� ���>�D���������������������������������������������������������� ���������������

Figure 4.7 Dimensional Relationships for Scroll andSpiral Inlet Types (1)

Inlet

Dropshaft

∆r

h

D

Hyo

do

vr

v vz

r2

rm

c ∆r3

r1

d8

r3

r4

v0

b

a

ee

e e

vr

v

vz

e = (b+s)

r2 = r1 - 2e

r3 = r1 - 4e

r4 = r1 - 5e

a = r1 + e -

1

7

r1 = ds + 6e + ∆r + c1

2

b

2

b b

e e

ee

r2

r6

r5

r4D

A

A

D

b

b

r3

r1

JzJk

∆hk ∆hk

D

Section A-A

e = b2

7

r1 = D + 6e1

2

r2 = D + 4e1

2

r3 = D + 21

2

r4 = D + e1

2

r5 = D + e1

2

5

21

2r6 = D + e

1

2

Spiral (14)

Scroll (1) Spiral (Plan)

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 83

Page 90: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

4.3 PLUNGE DROP STRUCTURES

"���������������������������������������������������'�� �(����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������"���������������������������������� ������������������������������������ ���������������������� ���������������������������������������������������������������(��������������������������������������������������������������������� �����������������

�������������� ���������������� ���������������������������� �����������������������1�����������������������*�����+������������;����������������������� ������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������;������������������������������������������������������ �������������������������������������������� ���������������������������������� ���������������������(���������� ��������������������� ��(����������������������������������������������������������������� �� ��� ��������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������8������C���������������������������������������������������������������������

)��� ����������������������������������������������������������������� �����86G������������������$�����1����������������������������6�����������9����:��������'����������������������������������� ��������#�����������5����4�������������������A�����8��� �<����4)��������������������������������������������������������� ��� ������������ �����������������������������������������4)����$���������������� ���������� �������������������������0 F������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������ ���������#��������0 ���������������������������������8��� ��������������������������������������������������0��������"�������������������������������������������������������������������:������������������������������������������������������ ��������������������������� ���������9������������������� �����������������������������������������������86G������������������������������������������$����������9� ���0�C����������������������� ��������� �������������������� ��������������������

Plunge Inlet Type 9��������������������������������������������������� ���������������������

*���� �� +������������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ���������� ����������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������;�(������������������������������ �����������������

�������!�����4)���������� ������� �������������������� �����������������������

�������������4)������������������������������=D������������� ���� ���������������������������������������B��������������������������� ����������������>����= ������

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 84

Page 91: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

"����������������������������0� ����� ��������������������������������� ������������"�� ������������������������������������������������ ��������������� �����������������������������������������������������������������%������&�������������������������������%��������&��������������� ����������������������������(��������%>=��������� ������&���

#�������������������������6�����������9�����:��������'����������������������������� �������4)�������������������� ����������������������������������������� �� ������������ ���������������#�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������� ���������������������������4)�������

������������� ���������������� ������������1�=���������������������������������������������*�59+������A

����:������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������"����������������� ������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������=������������������������������ �����

����59�A����1�=��������� ������������;������������������������������������������������ ����������������������������������������������������%��9� ���>�E&�������59�A����������������������������������������������� �����������������������������������������������������59�:�������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

"������59�A����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������ ��������������������� ������� �������������� ����������� ������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������!������������������������ ������������� �� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������� ����������������������������������������������59�A���� ���������������59�AD�%�����������&������������������������������������������������������� ������ ������������������������������������������������������ ��������������������������������� �������������������������������������������� �������������� ������

����59�A���� ���(���������������� ���������������������������� ������� ���������4)���������������������������������������������������������������������������������������B������������������������� �����������@ ������8����������������������� ����������������������������������������9�������������������������� ������� �����������������59�:�����%�����������&������������������������������ ��������� ���

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 85

Page 92: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

N

B

W

B

C

KL

K

M

EL

C L Adit

Tunnel

Diam.

E

W

30

° to

75

°

A

C

C

S

Se

ctio

n A

-A

Se

ctio

n B

-B

Ele

va

tio

n

Se

ctio

n C

-C

CB

Q

PP

HF

3'

D Space Between

3'-0"

Slots

G

R

A

10' R.

1.5

G

3 G

1.5

G

Shaft

I.D

.

2 x

(A

)

Min

.

Min

.A

T

See

De

tail

"A"

D

eta

il "A

"

35

°

6"

Shaft I.D

. 9'-0"

7'-2"

5'-8"

A

4'-6"

3'-7"

2'-10"

B

2'-9"

2'-6"

2'-6"

C

1'-0"

1'-0"

0'-9"

D (

Max.)

10'-0"

7'-6"

5'-6"

E

9'-0"

6'-8"

5'-0"

F

20'-3 1

/2"

15'-0 1

/2"

11'-2 1

/2"

G

Variable

, E

qual to

Pip

e D

iam

ete

r

(But

Not

To E

xceed I

.D.

of

Shaft

)

H (

Max.)

12'-0"

9'-8"

8'-0"

H (

Min

.)

9'-0"

6'-8"

5'-0"

W (

Min

.)

6'-9"

4'-9"

4'-0"

H &

W (

Min

.) (

Sq. F

t.)

81

45

25

K

27'-0"

20'-3"

14'-10"

L

29'-0"

21'-6"

16'-0"

M

56'-0"

41'-9"

30'-10"

N (

Min

.)

4'-0"

3'-6"

3'-0"

P (

Max.)

1'-6"

1'-3"

1'-0"

N x

P (

Min

.) (

Sq. F

t.)

6

4.4

3

Q

32'-6"

24'-0"

18'-1"

S (

Min

.)

5'-0"

4'-6"

4'-0"

Desig

n D

ischarg

e (

cfs

) 600

280

140

Head L

oss

9'-0"

5'-5"

4'-7"

Fig

ure

4.8

D

ime

nsi

on

s fo

r th

e C

hic

ag

o T

ype

E-1

5 D

rop

Str

uc

ture

(2

)

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 86

Page 93: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

�59�A������59�:������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������(��������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������� ���������#��������0 ����������� ������������������8��� ������������������������ ������������������������0��������������4)����$���������������������������������������������$������������������������������������ ���������������������G������������������������������������������������$��������������������������� ������� ������������������������� �������9� ���>�E��������� ������������������59����65������������������������������������������������������(��������� �����$��������������������������������������������������������������� ����"������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������������������������

������������������������9������ ��������������������������������������������������������;���������

�����������������>����*65+������������>��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����%��9� ���>�B&�������������������������������������������������;��������������������� �������������������������������������������������������>������������������������������������B��������������������������>�� ����

6�����������9�����:���������'������������������������������������������������������� �������������������������������������4�������?��I����������������������������������������������������������������������� �������������������������������4)�����������������������������������������������������������������������������������4��������������������������������������������������>������������������������ ��������������������������������������������������� ������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������� ����������������������������������������������������������������������������

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 87

Page 94: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Fig

ure

4.9

Dim

en

sio

ns

for

the

Ch

ica

go

Typ

e D

-4 D

rop

Str

uc

ture

(2

)

��

AA

B

B BE

F

Se

ctio

n A

-AS

ectio

n B

-B

G

A J

EE

A

A

C

H

D

C

D

Inle

t C

on

du

it

Wate

rC

ond

uit

Ve

nt

Ad

it

De

ae

ratio

n C

ha

mb

er

F

Ve

nte

d C

ove

r

To

p V

iew

G

A

B

B

H

J

A

20'-0"

15'-0"

12'-0"

5'-8"

B

8'-0"

6'-0"

5'-0"

2'-0"

C

48'-0"

36'-0"

29'-0"

12'-0"

D

40'-0"

30'-0"

24'-0"

10'-0"

E

25'-0"

19'-0"

15'-0"

6'-3"

F

55'-0"

42'-0"

33'-0"

13'-9"

G

90'-0"

67'-0"

53'-0"

22'-6"

H

20'-0"

15'-0"

12'-0"

5'-8"

J 28'-0"

21'-0"

17'-0"

7'-0"

Desi

gn

Dis

charg

e(c

fs)

4500

2200

1250

140

Head

Loss

20'-0"

15'-0"

12'-0"

5'-8"

WilliMonoChapt4.qxd 1/9/04 4:05 PM Page 88

Page 95: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

5.0 DROP STRUCTURE APPURTENANCES

��

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 89

Page 96: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 90

Page 97: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

5.0 DROP STRUCTURE APPURTENANCES

����������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

5.1 ACCESS SHAFTS

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������� �������������������� ����������������������� ��������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������� ��������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������!��������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������

"������#�$���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������%������������������������������� �������������������������������������������������������������������������� ��� ���������������������������������������������������&���������������������� ������������������������������ ����� ������������������������������������������������� ��'���������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������(������������������������������������������������������������ � ������ ���������������������������)�������'�������������������������� ��

%��������������������������������������������������������������*������������������������������������������������������������������������������ �������������������+++������������ ��������������������������������������������,��������������������������������������������� ������������������������������������� �����������������������������������������������'�������������������������������-��������������������������"����������������������������������� ������������ ��'��������������������������������� �������������������������������������������������������������������"�� ���������������.���������������������������������������������� �������������������������������������������������������*������)�������������������/������$0���� ��$0��������������1����� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 91

Page 98: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

Figure 5.1 Access Shafts

��

Access Through Tunnel Crown

Offset Access from Main Tunnel

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 92

Page 99: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

5.2 SYSTEM MONITORING AND CONTROLS

2������������������������������������������������������������������������������������������������������������3���������4��������������������������������������������������������-�������������������5�������������������������������������������-�������������������������������������������������������������������������������������&���������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������-������������������������������������������������������������������������6����������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������-����������������������������������������������������������������������7

8 �������-����������������������������������������������

8 "������������������������������������

8 "�������������������������������������������

8 9���������

8 6�������������

8 �������������������������������������������

Flow Control Gates"��������������/��������������������������1����� ����������������������������������

�������������������������������������������9������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������9��������� ��������������������������������������� ����������� �������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������:��������������������������������������������������������������������������������������������������������������/�1���������������������� ��������������������������/����������,,�!1���������������������������������������������������� �������������������������������������������������������%����������������������������������������������������������� �����������;��������������������� ����������������� ����������-�������������������������&���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������-�����������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*� ����������������������������������������������� ��������*������������������� �����������-���������������������������������(���������������������������������������������������������������������������<��������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������=��������������������������������������/<!>1������������������������ ������������������������������������������<����������������������� ������������������������������������������� ����������� ���������������������

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 93

Page 100: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

������������������������������� �������������� �������������������������������������������������������� ���������������������-����������������������������������������� ����������������������������2*������������������������������������������������������ �����������������������������/��������������� ������1�������������������������������<!>�������������� ��������������������������������������3�������4������������-�����������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������&�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

"������#�0������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������&������������������������������������������������������������/�����������������������������������������1����� ��������������������������&�������������� ���������������������������/������0��������������������������������1���&���������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������<!>����������������� �����������������������������/������������������ �������� ������1�����������������������

��������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������<!>���������������������������������������������������������������������������������������������������������!������� ���������������� �����������������������������������*� ������'����������������������������������� �����������5�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 94

Page 101: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

Figure 5.2 Flow Control Structure Schematic

&����������� �������������������������� �������������� ��������������������������������������������������������&����������� ����������������������������������������������������������������������������� ��������������������&����������� ��������������������� ��������������������������������������������

Hydraulic Supply and Return Lines

Weatherproof Enclosure

Access Hatch

Power Supply

Hydraulic Power Unit

Control Panel

SS Hydraulic Cylinder

Guides forStop Logs

Sluice Gate

FiberglassGratedPlatform

Flow

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 95

Page 102: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

������������������������������(��������������-������������������������������������������� ���������������������������������&��������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������

Flow and Rainfall Monitoring2���������������������������������������������������������������'��������������

����������������������������� ������������� ����������������������"����������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������&����������������������������������������������������������������������������������������������������5�����������������,,�!������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������

"������������������������������������������������������������������ ������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������� ����������-������������������������������������������������������������� ������'����������������������������������������������������������-�����

(���������������������������������������������������������������������������������������������������� � ����� �����%������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������� �������������"������#����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

"������#������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������/6�>1�������6�>����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ � �������������������������������������������� ����������������������� � ����������������� ��'������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������%������������������������� ������� ���� ��������������������������������������������� ������������������ �����������������%��������� ����������������������������� ��'����� ���������������� �����������������������������������

,������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 96

Page 103: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

H

Network

Access

Diversion

Chamber

Dropshaft

Access

Shaft

LT

LT

LT

ALTH

25

FS

L

RT

UR

TU

RT

U

Opera

tor

Term

inal

Opera

tor

Term

inal

Multi-P

oin

tM

odem

Dia

l-In

Access

Port

able

Com

pute

r

Control

Room

Maintenance

Access

Serv

er

Lapto

p C

om

pute

r

Data

Radio

Lin

k

LT

Data

Radio

Sew

era

ge

Facili

ty(P

um

p S

tation/

WW

TP

)

Data

Radio

SC

AD

AT

erm

inal

SC

AD

AT

erm

inal

Data

Com

munic

ation L

inks

Odor

Contr

ol

Fig

ure

5.3

S

ch

em

ati

c D

iag

ram

of

a M

on

ito

rin

g a

nd

Co

ntr

ol

Sys

tem

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 97

Page 104: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

������������������������ ����������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������<���������������������� �����������������������������������������������������������������������"���*��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

?����������������������� ����������������������������������������������������������������������������/���������������������������������� � ������������������������������������������������������������6�>�1���������������������������������������������6�>�������� ���������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������� �������������-���������������������������������

5.3 DEBRIS SCREENING

����������������������'����������� ��������������������������������������������������� 5��������� ���������������������������������������������*��������������������-������������������ �����������������������������������������������������������������������������������������������������������*������������������������������������������������������������������������������������������� ������'����������� ����������������������� ������������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������&������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������-���� ���������������������������� ��'�������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������-�����������������������������������������������������������������������������������������'�����������������������������������������������

��������������������������;�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������(� ����������������������������������������������������������������������������'������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������� ������� ���������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������ �����������������

2�������������������������������-����������������������������������������������� ���*���������������������������������������� ������'���������������������������������������������������������������������������������������������

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 98

Page 105: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

�������!������������������/���������������������������������������1����������-����������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������*������������������������� ������������������ ��������������������

��

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 99

Page 106: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

WilliMonoChapt5.qxd 1/9/04 4:09 PM Page 100

Page 107: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

APPENDICES

���

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 101

Page 108: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 102

Page 109: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

APPENDIX AREVIEW OF DROP STRUCTURE/TUNNEL SYSTEMS

���

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 103

Page 110: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 104

Page 111: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

APPENDIX A: REVIEW OF DROP STRUCTURE/TUNNEL SYSTEMS

������������������� ������������������� ���������������������� �� ������������������������������������������������������������������������������� �������� ��������������������������������������������������� ������������� ������� ��������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������� �� ������������������ ������������������������������������� ���������� ������������������������������������� �������������������������������������� ��� ������������������������������������������������� ������������� ����������������� ���! ���������������������������������������� �� ������������������������� ���������������������� ����� �� ��������� ������������"�� ������� �� ����������������������������������������������������� ��������������

CHICAGO, ILLINOIS������������ ���������#������$����%��#$&�����������'����������������� �������

����(������������#$����������������������������������������������� ����������� �� ����� ���������������������������������������������)������������������������������������������������������������������*+,��! �������������������������������������������������(���'������������������������������������������������������������������������������������������%� �����&���������������������������������������%�������&������������������������������������ ����! ��������

-�������.,/������������� ��������������������������������������� ������)������������ ������������������������������� ������������������������������ �� ����������� ��������������������������������������� ����0�,//�������"������������ ������������� �� ������ ������������������������������������������������������������ ��������������0�����������������1������������������������������������������������� ������������������������������������������������2������������������������������������� ���������������������������������3��������������������������������� ������������������������������������������������������� ��������������������������������3���� �� ������������������������������������������ ������ �����������4�����������-�������'��1���������� �����5��� ����6������%����#����7��8,0��9-���1� �������3��������������� ���������#������$����:�;�� ���8<+,&�

-����� ������������ ���������������������������0���8/���������-���������� �������������������������������� �������%������&����1=������������������ ���������+.� ����� ����������������������������� �� �����>��� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������ ���������������������3��������������������������������������������������� ������������� �������� ��������������������������������������� ����������������� ������� ����������������� ������� ������ �������������������������������������������������� �������������������������������������������

7�������������� ��������������������������� ������� ������������������������� ��������������������� �������������������������������������� �������������������� �����3����������������������������������������������������������������������������������������������8/�///���8*�///���������� ������������������������� �� ����

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 105

Page 112: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

3 ��������������������������������������������������������������� ������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������ ����������������������������������������������������������� ���������������� ��������=��������������� ������������������������� ���������������������������� �������������������������� ��������������������������������������������������������������������������8.�� ����=�������������������������������������������������������������� �������������������������������������������

MILWAUKEE, WISCONSIN����-���� ����-���������1�������3������'��)������1�����1����������������������

����������8<<*�������*8�������������� ���������������������������������������� ����<8�����������������������������������������,���<�������������� ����������������������������������������������������������������������������������������� ������������������/�8?���/�0.?���������������� ��������������8��@������������������� ����.0��������������� �� ����������������������������������������������������������������3������������������������� �� ������������� ��A���+/�� �����������������������������������������������������8�B���*�A������������������������������88+������������������������������������������������������������������������������ �������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������C���������������������������������������������������������������������������������3���������������������� ���������������� ������ ���������������������������������������������������C�����8//���.,/������������

��������������� �������� �������������������� ���������������������� �� ���������������������� ������ ����������������� ������������� ���������������������� ����������������������������� �� ������������������������������� ��������������������������������� �������������������������������� �������������� �������������������������������������������>������������������������ ���������������������� �������������������������������������� ���������������� ��� �������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������ ����������������������������� ��������������������@���������������������������������8����������������

����� ������ ��� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������������ ���� ���������� ��������������������������������������������������������������������������������������������8<<*����������������������� ����������������� ���������������������������������������������

PITTSBURGH, PENNSYLVANIA��������������� ����1�������� �������������������������������$����� ����������

�����������������������������*//��! �������������AA��! ��������������������� ��������������������������������������������������8A,����������� �� ������������������</���������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������� ����������������������� ������������������� ���������� �����������8<,.��������������9 ������"�������1������:������������������������ ����1�������� ���������������������)����� ��������������������� ����������! �������������������������������������)�����������������������������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 106

Page 113: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

�������������� �� ��������� ������� ��������������������������������������������������������������������

����� ������������������������������������������������8<,<�������������������������*�.����������������������������*A������������������������������������������������������)������������������������������������������������ ����������������������������������� ���������������� ������������� �������������������������������� ��� �������������� ��� ���������������������������������A���������������������������� ����������������� ������������������������������������������������������ ������������������������������������*+����������������������� ������������������������������ ������������������������������ �� ������������������������������������������D��������������������������������������������� ����������������8,/� ����������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������! ��������������8<,<�

SINGAPORE����3����� �����1�������1������%3�11&����1����������� ������������������'�

����������������������� �� ���(����������� ��������������.///����������������������� ��������������8,���./������������������������������������������������������ � ��������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������! �������������1�������;����������1��������1������������������������ ����������������������������$�������������������3�11����� ���,.��������������� ������%����*/������7���� ���������..������1 ���� ����&��������������������./���0/������2�����������C��������������������������������������������������������2����0������������������� ���������������1�������1��������������������<0�������������������������������������������8*/����������� ��������������������3�11���������� ����������������������������������������������������������������������+//������������������������������������������� ������

���� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������8B������ �� ����������������������������������������������� �������������������������� ���������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������"�������������� �� ���������������������������������� ���������������������������������� �� ������ ���������������������������������������������3�������������������������� ��8���.�,����������������������������������� ����8<�,�� ���������������������3������������������,���*/��������6���������������������������������������������������������������������������� �������1 �� �������������������� �������������������������������������������������������������������������(���������������� ������������������ ������� ������������������������������������������������������������������������

MONTREAL, QUEBEC (CANADA)�����������-�������������� �������� ��������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������8<</����������� ���������������������������������������� ����������������������������������� ����B<�,������������� ��������������������������8�B���,�0���������������������AB��� �������������� �� �������������������������� �������������������� ��������)���������������������-������������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 107

Page 114: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

��������������������������7���������1 �������������������������7����)��������%08���������&�����1 ���������)��������%8B���������&��������� ������������������������7���������D��������������������������������������������������%DD�$&���������������������������������������������1�����������������1 ��������)��������%*/�,���������&������������������DD�$��������1 �������������������������������������������������DD�$����������������.�,��������� �����������������3 ����������������������������������������������+�A��������� ������������������

$�������-�����'����������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���� ��������������������������������������������������������������������� ���������������� ������������������������������ �������������������������������� �������� ���9��� �:��� �� ������������������������������������� �� ��������������������������� ��������D������������������������������������� ���� �� ���������������� ���������������� �� ��������������������������������� �������D��������������������������������������� ���� �� ��������������� ������������� �� ��E�������������� �� ������������������� ������������ �������������������������������������������������������������������������������� �������� ��������� ��������� �� ���������� �������������� ������������������ �������������������� ����*/����������������������������� �������3���������������������8�.���8�,�������������������3��������� �� ����������������������������������������������������"�������������������������������������������������������������������������������������� ����� �� ���� �������������������������� ����������������� �� ��1�������������������������������� ����� �������������������������������������$����������������������� �������������������������������������������� ������ ������������ ��������������������������������������������

TORONTO, ONTARIO (CANADA)����B�����������8/������������-�������)��������1����%-�)1&������������ ����

�������8//������������������������������������(����������-�)1����������� ������������������� ��������� �������������3��#�������������1� ������������������������������������������������������������������������� �����������-�)1����������������1=��������������������� ������������ �����������������C����������������� ������������������������ ��������������������������� �����������������������������������������������������7����������������������������� �� ������ ������������������������������������������������ ��������������������� �� ����� � ������������( �� ����������������������� �� ������������������������������� ���������������������������� �� ���������������� ��������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������� �� ����� �������������������������������������������*�///���������������� ������ ��� ���������� ��������������������� � �������������2���������� �������������������������� �������������������������������� ��������� ��������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������! ���������������������������������������������

����-�)1������������������������������������������������ ����������� ����C���� ������������������ ������������������������������������ �����������������������8<88���������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 108

Page 115: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��

�! ����������������� ��������������������������������������������� ���������������� ��������������������������� ������������-�)1E

F ���������� �E��A�///���������A������������� ����

F 1���@"�����E��,�,//���������,������������� ����

F 1�����1����E��*�<//���������A�,������������� ����

F 1����������� �E��0�///���������0�����+��������������������� ����

PHOENIX, ARIZONA ���������"������� �����%������$����#���� �����&�����������������������������������

�������������������������8//��! ��������������������"������������������������������������������������������������������������6����#��������$�����(�����������= �����5�������)����������������������������1 ��������� ������%1#�*A/&�������������������������������$���� ������������������������1����#���������������"������� ����������������������������.�.*/�� ������������������������� �����������������������������������������! ������ �� ������$������������������������������������������)�8/������ �������������8<B/����)���������������������"������� �����������������*.�///��������������������������� �������������� ����������C�������������80���.8����������������������� ��������� ��������������������� ���������������$���� ������������������������������������������� �� ����������������������������������� ������������������G.B�+���������8,�0+/��������� ������������� ����������8B�������������������������������������������������������%1H�&��������������������� �������������������>-������������������������������3���� �� ����������� ������������� ����������������������������������� ������������������������������� ������������������������������� �� ��� ����������������������������������������������������������������������������������������������� �� �������������������� ������������������������������� ��(�������������������������������������������������H�������������������������� ������������������������� �����������������������31������������������������������������� �������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �� ���������������������������������������������������������������� �� �������������������������������C�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3���� �� ����������������� ����������������������������������������������������������)���)����� ����5��� ����#�������%))5#&���������������� ���������������������� �� ���������4�����������)����������������������������������������8<<8��������������������������������������������������3=�������������������������

ROCHESTER, NEW YORK-�����#������������������������������������������������ ����������������� �����

����������������������������������������������������������������������������������������6����=������������1=�������� ���������#������������ ����,���������������������������������������������������������,,�������������� �������������������������������8<B,���������������A/������ �� ������ �������������1=�������������������������������������������� ��������3���� �� ���������������������������� �������������"���������������������������� ���������������������� ��������������� ����������������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 109

Page 116: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

$� ������������������� ���������������������� ��������������� ���������������������������������������������������� �� ������������ ��������������������������������������������=������������������������������������(���������=����������������������������� ������������ �� �������������������������� ��������������� ������� ������������������������������������������8<+/���� �����������8<B/����� ����������������������������������������� �������������������� ������������������������ ���������������������0�B����������������������..����������������� ������� ������������������������������������������8<B/�����������8<</����� ���������������������1=��� ����������������� ����.�������������� ���������������������� �������������������������.�8���0�*������������������������.A�+����������������)��������������� ��������������������������������������� �����������������������������������./���A/���������� ������������������/�/8���/�/*?���� ���������������������������������������

1�������������������� �������������������������������������������� ����������������� � ������ ������������� ������ � ������������������������� �������������� �� ���������������� � ���������������������������� ������������� �����������������������������������������������-����������������� ���������������������� � ��������D���� ���������������������������������������������� � �������������������������� ��������� ��������"�� ������������������� �������� ����������������������E������������������������������������������������������������������������������������������������ ���������� ����������������������������������������� ������������������������=����������� ����������������������� � �������������� �������� ������������������������������������������� �������1! �������������������� ����� ����������������� ������������������� � ���������������������! ����������! ������������������� ����������H�������#������� �������� ����������������� ���������� ��������������������������� �� �����������������������������������������������)������������������������������� ����������� ����������2������� ������������������� �����������������

MINNEAPOLIS/ST. PAUL, MINNESOTA����-���������� �����������������1�������%-��1&��������� �������� �����

������������������������������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������� ����������������������������������)�����������8<</�-��1� ������������������������������,.��������� �� ���������������������������������������������8�B//����������A�������*�,������������ ���������������� ��� ������������������������������B�B���������8�/����������������������������,0�����$"��� �������$� �������������� �� ���������������� �������������������������������������

GOVALLE, TEXAS =�������������������������������������������� ������������������������������

����������������������������������� ���������������������� ���������������3 ����� ��������������������� ����������������������������������� ����� ������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������%�������� �����&��������� �������������� �� ����������������������������������������������������������������������������������������������I������������������%�����������������&���1 ������������������������������������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 110

Page 117: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

�������������������������������������������������4����� �������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������)���������������� ��������������������� ���������� ������������������������������������������������ �� �����������������������)������������ ������������� �� ������������������������������������� ������������ ������������ ��������������������������� ��������������������������������������� ���������������������%������������������������&������������� �������������������������������������������������������������������������������������-����� ������������������������� �� ������������������������������ ������������� ������������������ �� ����������������53$��

SYDNEY, AUSTRALIA1���������� ���������7�������1������ ������(�������������������������,//�����

�������������1=���������������������������������������������������������������08*�! �����������������������������(�������������������������������������������������������.///�1 ����=�������H������������������������1��������1��������������������������� �� ��������������������������� �������3���� �� ��������������������0/��88/��������������������������������������8�0���8�+���������6������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������� ������������ �� ����

1�������������������������������������� ������� ���������������������������������������������������������������� �������������������������������� ����� ������������������������� ���������������������������������������������������������������� �����7������ ������������������������%�����������&����������� ��������� �����������������������������������������������������(������1����������������������� ����������������������� ������������������������ �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������1������������������� ������������� ����� ���..����������������������������������������������������� �������������� ��������������������0/���8//������������������������������������������������������������)����������������� ��������8+/������������ ������������������������80����������������� ��������A���A�,��������������������������������������������� ��*�B��������������������>��� ���������������������������������(����������������9��������:���������������������������������������������������������������������������������������#�������������C����������������������������������������7���������������������������������������� ����������������������������������������(����������� ���������� ���� ���������������� �������

CLEVELAND, OHIO����5�������5������)��������� �������� ��������������������������8<</������������

H�������������������������� ������������������������������������������ ������ ��������������6��������������� ������������������������������������������������������D������������������$�������=������.*��������������������������������./��������������������A/���������������������������C�� ����8*.����������������������8.���(����� �� �������! ���������������� ����8,/����������������.//�������� ������ ��������������������������������������� �� ���� ��������� �����������������������3���� �� ��������������������������� �������������"����������������������������������������������������������������������������������9����������>�����:�����������������������������������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 111

Page 118: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

���������������H������������������������D����6���)��������%D6)&��(����������������������������������������������������� �����������������A��������������� ������������������ �������������� ����������� �� ��������8,���������������������D6)������������������� ��������������DD�$��������������������������������1 ��D����)��������%1D)&�����������������������������1 ���������������$�����

RICHMOND, VIRGINIA#������������������������������������ ������1=�������� ��������� ����1=�����

�������������;�����#�������������������������������7��������� ��������������������������������������� �� ������������������������(����������������� ���������������������������������� ����������������������������������������������1=������������������������� ������! ����������������1=��������������������������������A�///����� ��������� �������������������������������1=��������������� ��������������������������������������� ������������������ ����������������������������������������������� �������� ��������� �������������������8*�����B��������������� ���������������������� ������������������������������������������ ������������������������+/����������������� ������������������������������� �� ����������,0����������������������������� �� ����������������������� ���������������������������������������������7�������������������� ���������������� �� ����� ��������� ���������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������6������������������! ���������������������������� ����������� ������ ����C��������������������������������������� ����������������������������������

SAN FRANCISCO, CALIFORNIA����1��� ��������1=��������������������������������� �����������������������

���������������������������� ������������������������������������������������������������������������<�+,���������������������������������������������������������������������������3��������������������� ����������������������

��������������������������������������� ���������������������������������������������������%� �������&���/�A8��@����)������������������������������������� ������������������������������������������ ����������������������������� ���������� ����������������������������������������������������������������������������� ��������������>������������������ �������������� �����������������������������������������

�������������������������������������������������������� ������������������������������������ ���������������������������������������������������� �������0/������������������������������������������������������������������������9������ �:��������������������� ������������ �������� ������������������������������������

����� ������������������������ ���������� ��������������������������D����������� ��������������������������,���� ���������������������������������� ����������������������������0//���������������

DEARBORN, MICHIGAN3������������ ���������1=������������������������ �����%#��&�����������������

������������������� ��������� �������������������������������������0�0B/������������������������������������,�<����������������������������������������� �� �������������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 112

Page 119: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

������������ ������������������������������ �� ������� ���������������������������������������� �������������� ����������������������������������������� �� ��������� �����������

����� �����������������������2���������������������� ��� �����������������3������ ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������� �������9��������:��� ��������������� ��������� ����������������� ��������� �������������� � ������������������������=��������������������������� �������������������� ���� ������������

TOLEDO, OHIO�1=�� ���������������������������������������0���������������������������������

��������8B����������������������� ���������������������8�A��.�0������*�.���������������� ����������� ��������������������������/�//8��@��%/�8?&���� ������������������������������2����������������������� � ������������������������������� �����������������1��������������������������������%���&� ����/�*�������������������� � ������������������������������ ������ ����������������������������������������$� �������������� ��� ������ ����������������������� ������������������� ���������

������ ������������������������������������������������������1=���������$ �����������������! ��������������������������+,����������������������������������������������� ��������������������������������������� ����8//�����������������������

������������������������������������������������������������������������ � ����������5�������������������������� ����������������������������������������� ������������������D��������������������������� ������������������ ���������������������������������/�*������������� ������������������ ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������)��������������������������� ����������������� �������������.0�� ����������1=�������������������������������������������������������������������������������� �������� � ������������� ������� ������������������ ����������� ������������������������������������������������������������������������������� ������������� �� ����� � ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������

����� ����������! ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������A���������)�������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������! ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 113

Page 120: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

Figure A.1 Pump Station, Richmond, VA

Pumps

Tunnel

Tunnel

Access MH

Sluice Gate

Grade

PumpDischarge

Existing48' Water

SubmersiblePumps

TransitionStructure

Plan

Screen Room

Screen Room

Screen

BridgeCrane

VortexDrop

EL-108.30

EL-81.00

EL-7.00

VortexDrop

BobcatOpening

A

A

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 114

Page 121: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

Figure A.2 Schematic – Drop Structure with Vortex Inlet, Pittsburgh, PA

A

A

A

Dropshaft

Flow

Inlet

Dropshaft

Shaft Inlet TankGround Surface

Air Relief

Tunnel

FlowEnergy

Dissipation Chamber

Enlarged Section

To G

round S

urf

ace

Figure A-2 Schematic – Drop Structure with Vortex Tank-Type Inlet

Pittsburgh, Pennsylvania (8)

WilliMonoAppendices.qxd 1/9/04 4:32 PM Page 115

Page 122: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

Fig

ure

A.3

P

lun

ge

-Flo

w D

rop

Str

uc

ture

fo

r th

e U

rba

n C

om

mu

nit

y o

f M

on

tre

al,

Ca

na

da

(No

te t

he

Ba

ffle

s D

ow

n t

he

Dro

psh

aft

)

Page 123: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

REFERENCES

���

WilliamsonReferences.qxd 1/9/04 4:11 PM Page 129

Page 124: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

WilliamsonReferences.qxd 1/9/04 4:11 PM Page 130

Page 125: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

��� ������������������� ���������������������� ��������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������ !"�����������������#����������������������������������������$��%����������������������&'(���

��� ���)������������������������*�+����������������������������� ����������������������������� ����!�����,��������������������-������������.�����/�������,�+����0��1��2����������#�����)������������������������*�+���������$��%����������2������������������&34�

(�� )�������������������������������������������� �����������5���������,�����6���(4�������7"���,����������������.�����/�������,�+����0��1���������������,������2����������#���)������������������������*�+���������$��%����������2����������.���/+����& ��

!�� 8�����+��-����0���"#�������������������������#�����#���������$��������� ����������������������2�����#����9����+���-�:����-���&43�

4�� )�+��������2�*�����������)���������;5����������������7��)�����������<��%��������������%�����%�������&��!�����������������������������������%�������������"�� ������'�(�����)�*+'�*),-��������,��5�������(�4=(!>����������������9#���������������$��%���������&3��

�� 7�������*���������.����6��������;��-������)���?������/�������,���������<��%��������������%�����%�������&��!�����������������������������������%�������������"�� ������'�(������)�*+'�*),-��������,��5��������43=�&!����������������9#���������������$��%���������&3��

3�� $���)�/����������?�-�������������������������������������?�-������2������?2����>=�=�&>����0�����-�����.#��$���)�/����������?�-��������2���(>���&&3�

'�� *������������2�%�����;)���?���������7��0�����������-�.����:��������������<������-���������������5�������-�����������������)�����������������������������������4�����-������&4(�

&�� .���������/����������&�����������'���� ���'�������������(��������2�����������?�����&&��

�>�� 0���������.�%���?���;0�������%�������5�������<����������4����������/����������0���#��������������6���@��1#�����/���A��������&& �

���� ��%��B�%�����:������*��*�%�����;?������/�������)������������-�0���������5���������,��+��/�����������������<��,��������-�����2�����������������������������������%���������������������)������������������������������������&4��

���� 7��1���������9���5���� �����������?�������� ��-��������������/�����������0���#������������6���@��1#�����/���A��������&& �

�(�� ���������������������������������������0����������������������������� ������������,������������2�������������0��������������)����������+���������6����>!�3!����������������#����������������������������������������$��%������������������+�������&&'�

REFERENCES

���

WilliamsonReferences.qxd 1/9/04 4:11 PM Page 131

Page 126: Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater ...cdn.wspgroup.com/8kzmue/drop-structure-design-for... · Drop Structure Design for Wastewater and Stormwater Collection Systems

���

WilliamsonReferences.qxd 1/9/04 4:11 PM Page 132