Лекція № 7

1. Дощова каналізація (водостоки).

2. Знаходження розрахункових витрат.

3. Проектування ливньової каналізації.

Дощова каналізація служить для відведення дощових і талих вод з поверхні криш, проїздів та інших територій. Вона влаштовується таким чином, щоб води відводились до місця випуска найкоротшим шляхом.

По водостокам будівель і споруд вода поступає в зовнішню дощовую каналізаційну мережу, яка буває відкритого, закритого або змішаного типу.

Відкрита дощова мережа складається з лотків і каналів, по яким вода відводиться за межі населеного пункта і промислових підприємств.

Вона влаштовується при малій густині забудови (до 150 человік на 1 га), малій кількості населення (до 25 тис. человік), невеликій кількості атмосферних опадів (100 – 200 мм на рік).

Закрита мережа збирає дощові води лотками, що входять в конструкцію міських доріг і через особливі колодязі, що називаються дощеприймальними, вони поступають в мережу підземних трубопроводів, якими найкоротшим шляхом відводяться в існуючу водойму.

З метою скорочення капіталовкладень на будівництво дощової мережі, влаштовують змішану мережу, яка складається з трубопроводів і вуличних лотків.

У всіх типах відвід дощових вод (ДВ), як правило, влаштовується самопливом. До перекачки ДВ прибігають лише при особливо неблагоприятному рельєфі місцевості.

Дощову каналізацію розраховують на дощові стічні води, які повинні відводитись зразу при випаданні дощу.

самопишущий – плювіограф, який фіксує на міліметровій стрічці інтенсивність дощу.

простий - (циліндр висотою 40 см і приймальною площєю 500 см²) для вимірювання добової кількості опадів,

Для заміру кількості атмосферних опадів використовують прилади – опадоміри:

1 - приймальна посудина;

2 - барабан з стрічкою для запису інтенсивності дощу, який обертається від годинникового механізму;

3 - збірна камера;

4 - сифон;

5 - збірна посудина.

Для повної характеристики дощу необхідно знати його тривалість, інтенсивність і повторюваність.

Інтенсивність за шаром (і, мм/хв) - це кількість води, що випадає на одиницю площі за одиницю часу і дорівнює відношенню висоти шару випавших опадів h в мм до тривалості їх випадання t в хв: i = h / t

Інтенсивність за об’ємом - це об`єм випавших опадів в л/с на 1 га площі:

q = 166,7 ∙ i

Повторюваністью дощу називається період часу в роках, на протязі якого дощ певної інтенсивності і тривалості випадає 1 раз.

Для відведення дощових вод великої інтенсивності (ливні) потрібні були б водостоки значних размірів і великої вартості.

Однак враховуючи рідку повторюваність таких дощів водсток більшу частину часу не буде завантажений, тому його розраховують на відвод дощу певної інтенсивності і тривалості, а також з певною повторюваністю.

Для розрахунку дощової мережі насамперед необхідно знайти розрахункову витрату дощових вод. З цією метою необхідно встановити залежність між розрахунковою інтенсивністю і розрахунковою тривалість.

Дощова вода не вся стікає в каналізацію: частина її випаровується, а частина просочується в грунт.

ψ = z_mid ∙ A^0.2/t^{0.2∙n – 0.1}

​

^{де z}_mid ^{– середньовиміряне значення коефіцієнта покрівлі,}

^{t – тривалість дощу,}

^{А, n – параметри кліматичних зон з різною ймовірністю випадання дощу (ДБН.2.5-75:2013).}

q₂₀ – інтенсивність дощу л/с на 1 га, тривалістю 20 хв, знаходиться табл. А. 1 ДБН;

n – показник ступеню, за табл. А.1ДБН

т_r – середня кількість дощів за рік, табл. А. 1 ДБН;

Р – період однократного перевищення розрахункової інтенсивності дощу (таблиця À.2 ДБН);

γ – показникь ступеню, табл. А. 1 ДБН;.

Встановлення розрахункових витрат.

Розрахункові витрати дощових вод можуть бути знайдені за формулою:

q_r = ψ ∙ q ∙ F

де F – площа стоку в га.

Оскільки інтенсивність дощу дорівює: q = A/tⁿ

то розрвхункові витрати знаходяться за формулою:

​

де t_r – критична тривалість дощу, що знаходиться за формулою:

t_r = t_con + t_can + t_p (3)

t_con – час поверхневаї концентрації: час стікання води від найбільш віддаленої точки кварталу до водостічного лотка, що утворений проїзжою частиною дороги і її бортовим каменем;

t_can – час руху води по водостічному лотку, в кінці якого розміщений дощеприймальний колодязь;

t_p – час руху води по трубопроводам вуличної водовідводящої мережі до розраховуємої ділянки:

Для розрахунків можна умовно прийняти, що (t_con + t_can ) = 11 хв (час поверхневої концентрації t_con = 10 хв, а час пробігання по вуличному лотку t_can = 1 хв),

Крім того, при знаходженні розрахункових витрат дощових вод слід враховувати заповненняе вільної місткості дощової мережі в момент виникнення напірного режиму. Ця обставина потребує введення коефіцієнта β, що знаходиться згідно ДБН.

Проектування ливньової каналізації.

При проектуванні водостоків необхідно керуватись наступними правилами:

1. Водостоки повинні бути протрассовані з врахуванням рельєфа місцевості. Запобігая черезмірного заглиблення, ухил водостоків повинен бути приблизно рівним ухилу поверхні землі по трасі водостоку (при умові забезпечення нормативних швидкостей);

2. Водостоки повинні бути прокладені найкоротшим шляхом до найближчої водойми або балки, куди намічене зкидання дощових вод;

3. Потрібно прагнути до того, щоб водостоки були паралельними вуличним колекторам побутової мережі, що позволить запобігти черезмірному їх пересікаані.

Розрахунок дощової мережі полягає в знаходженні розрахункових витрат на ділянках, підборі діаметрів і ухилів труб, а також швидкості руху води в водостоках. Наповнення слід приймати повне. З`єднання труб на ділянках водостоків належить проводити по «шелигам».

Перед тим як приступати до гідравлічного розрахунку рекомендується вибрати головний и прилеглий колектори. Розбити ці водостоки на розрахункові ділянки.

Вибір діаметра d водостока і ухила і_тр проводять в такій послідовності:

1. Поперендньо задаються швидкістю пробігу води v_p і підраховують t_p .

2. Знаходять t_r = 11 + tp (хв).

3. Встановлюють q_r за формулою 2.

4. Знаходять β .

5. Знаходять розрахунковиу витрату q_cal за формулою 6.

6. Встановлюють діаметр, ухил і швидкість при повному наповненні.

7. Підбір діаметра водостока на розрахунковій ділянці слід вважати закінченим, якщо швидкість попередня v_p і швидкість таблична v_табл. рівні або розхождення їх не перевищує 5-10%. Інакше весь розрахунок належить повторити, задавшись новою швидкістю.

8. При знаходженні тривалості дощу на наступній ділянці t_r(п+1) , її знаходять як суму t_r на попередній ділянці і t_p на наступній ділянці:

t_r(п+1) = t_r(п) + t_p(п+1) , хв.

9. Розрахункові витрати q_cal на кожній наступній ділянці повинні бути більші ніж на попередній. Інакше вони приймаються рівними попереднім.

Кінець