Конструкции систем водоотвода
ОРГАНИЗАЦИЯ СТОКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
Общие сведения и нормы водоотвода
Благоустройство городов включает в качестве одного из важных мероприятий отвод поверхностных вод с городских территорий. Круговорот воды в природе обеспечивает постоянное более или менее интенсивное выпадение осадков. Оказавшись на земле, вода частично впитывается в грунт, частично испаряется, оставшаяся часть (избытки) стекает по поверхности земли в самые низкие места — тальвеги. Эти воды способствуют развитию физико-геологических процессов, разрушаюших грунт, снижающих тем самым его несущую способность. В результате их действия активизируются процессы эрозии (т.е. разрушение) почв, оврагообразования, повышается уровень грунтовых вод, возникают просадочные и карстовые явления, т.е. вымывание отдельных пространств в грунте, оползневые процессы. Избыточное увлажнение бессточных территорий способствует их заболачиванию и подтоплению. Все эти процессы являются нежелательными на участках предполагаемого или осуществляемого строительства, требуют применения особых мер по инженерной подготовке.
Поэтому для нового строительства выбирают прежде всего так называемые благоприятные территории, не требующие специальных мероприятий для улучшения состояния грунта, но при необходимости используют и неблагоприятные территории, предварительно улучшив их состояние. При помощи инженерной подготовки городских территорий защищают их от подтопления, затопления, ведут борьбу с оврагообразованием, карстовыми и просадочными явлениями, проводят противооползневые мероприятия, понижают уровень грунтовых вод, сооружая дренажные системы. Такие же мероприятия могут проводиться и при развитии нежелательных процессов на территориях существующего города. Первое и важнейшее мероприятие — ликвидация основной причины этих явлений, т.е. действия поверхностных вод.
|
|
|
Сток поверхностных вод происходит на земле при осадках слоем более 2 мм. Число дней с такими осадками на территории РФ различно (см. СНиП 23-01-99).
В центральной европейской части России такие осадки выпадают около 70 дней в году. Ливневые осадки имеют интенсивность около 0,5 мм/мин в течение 10 мин и 0,3 мм/мин в течение 20 мин. Основные параметры, характеризующие осадки данного района - это интенсивность, продолжительность и повторяемость дождей.
Интенсивность i (мм/мин) определяется количеством осадков, выпавших в единицу времени, по слою 
(h — толщина слоя выпавшего дождя, мм; t — продолжительность дождя, мин) или по объему
(л/с) ( V — объем воды, выпавшей в виде дождя на площади 1 га), которые находятся в следующей зависимости:
|
|
|
(л/с на 1 га),
где 166,7 — переводной модуль интенсивности по слою к интенсивности по объему; 0,01 -- высота слоя осадков, м; 10000 - единица площади 1 га, м2; 1000 — объем 1 м3, л; 60 — количество секунд в I мин. Продолжительность определяется временем выпадения осадков t.
Интенсивность и продолжительность определяют с помощью приборов дождемеров, автоматически записывающих в виде графика высоту осадков и время их выпадения.
Повторяемость дождей определяют по графику выпавших дождей за много лет. Эта величина показывает вероятность повторения дождя за определенный период наблюдения (1, 3, 5, 10 лет).
По наблюдениям выведена следующая зависимость:
q — максимальная интенсивность на 1 га, л/с; А и п — коэффициенты, зависящие от конкретных условий климатического района и повторяемости дождей; t — период продолжительности осадков, мин.
Эти данные используют в расчете при организации системы отвода поверхностных вод.
Сток поверхностных вод в городах осуществляется в системе городской канализации: при общесплавной — совместно с хозяйственно-фекальной, при раздельной — в разных трубопроводах, при полураздельной — в одном трубопроводе с периодическим отделением последних избыточных и сравнительно чистых порций осадков через специально приспособленные колодцы-интерцентры для выброса их в ближайший водоем, минуя очистные сооружения.
|
|
|
В малых городах допускается создание общесплавного и полураздельного канализирования городских территорий. Для общесплавной и полураздельной систем канализации требуется только один трубопровод, но при этом значительно возрастают размеры очистных сооружений. Кроме того, выбросы относительно больших порций дождевых вод ухудшают санитарно-гигиеническое состояние ближайших водоемов. Поэтому для больших городов принята раздельная система городской канализации.
При раздельной системе сток поверхностных вод может осуществляться тремя способами: открытым, закрытым, смешанным.
Открытая система отвода поверхностных вод с городских территорий собирает воду в лотки, кюветы, канавы и каналы и отводит ее без очистки в ближайший водоем. Эта система — простейший способ водоотвода. Она несовершенна, так как лотки, кюветы, канавы и каналы требуют постоянной очистки. Если они имеют большие габариты, то ухудшают эстетический облик улицы, при малых габаритах не всегда вмещают весь сток. При пересечении улиц необходимо сооружать мостики или прокладывать трубы больших диаметров.
|
|
|
Закрытая система отводит воду через сеть подземных трубопроводов и очистных сооружений. Такая сеть носит название дождевой или ливневой канализации или водостока. В закрытую систему вода попадает, стекая по территориям и лоткам проездов через дожцеприемные решетки, расположенные на водоприемных колодцах для задержания мусора. Эта система наиболее прогрессивна и применяется в городах с повышенными требованиями к благоустройству и санитарно-гигиеническому состоянию (большие города, города-спутники, курортные города).
Смешанная система водоотвода включает элементы закрытой и открытой систем. Она представляет собой переходный этап от открытой системы к закрытой, как более совершенной.
Условия применения той или иной системы водоотвода в городе содержатся в СНиП 2.07.01-89*. По настоящим нормам применение открытой системы водоотводящих устройств допускается в районах 1 ...2-этажной застройки, в сельских населенных пунктах и на территории парков с устройством мостиков или труб на пересечениях с улицами, дорогами, проездами и тротуарами.
Конструкции систем водоотвода
При расчетах габаритов водосточной сети принимают во внимание объемы воды, попадающей в нее в виде сточных вод с территории микрорайона после дождя, вследствие снеготаяния, мойки проезжих частей и тротуаров улиц, проездов, площадок, а также присоединения внутренних и наружных водостоков непосредственно с крыш и из дренажных трубопроводов к водосточной сети.
Закрытая система водоотвода. Методом вертикальной планировки выбирают направление основного водосточного коллектора и линий сети, которые доставляют сточные воды от дожцеприемных решеток до коллекторов. При этом определяют места расположения водоприемных колодцев, исходя из интенсивности, продолжительности и повторяемости дождей.
Расчетом устанавливают диаметр труб и уклоны. Линии от водоприемного колодца до коллектора водостока назначают длиной до 40 м, диаметром 200 мм на территории микрорайонов, 250... 300 мм — на улицах с минимальным уклоном 0,002...0,005. Дождеприемники сооружают в лотках проезжей части улиц на расстояниях, определяемых расчетом, а также в пониженных местах, у перекрестков и пешеходных переходов. При ширине улиц до 30 м и отсутствии поступления дождевых сточных вод с территории микрорайонов и кварталов между дождеприемниками допускается принимать следующие расстояния:
При ширине улиц более 30 м или при их продольном уклоне более 0,03 расстояние между дождеприемниками должно быть не более 60 м.
Трубы для водосточной сети применяют круглого сечения с внутренним диаметром от 200 до 2500 мм, из асбестоцемента — 200... 600 мм, керамические — 200... 300 мм, из бетона и железобетона — 600... 2500 мм. При больших уклонах линий водосточной сети используют металлические трубы. Трубы прямоугольного сечения применяют только больших размеров. Их делают сборными из вертикальных и горизонтальных блоков.
Трубы укладывают либо в грунт без устройства искусственного основания (при внутренних диаметрах до 600 мм), либо на бетонном основании (при диаметрах 700... 1700 мм).
Для определения уклонов и диаметров трубопроводов требуется провести гидрологический и гидравлический расчеты коллекторов. При этом определяют расчетные расходы на расходных участках и в сечениях, скорость течения воды в трубах и пропускную способность коллекторов сети. В этих расчетах исходным условием является движение воды в трубах без напора при полном наполнении.
На ответственных местах сети (на поворотах, в местах присоединения сточных веток к коллекторам, в местах изменения диаметра коллекторов) устанавливают смотровые колодцы. Они позволяют в период эксплуатации контролировать состояние сети. На прямолинейных участках водосточных коллекторов смотровые колодцы размещают в зависимости от диаметра на расстоянии 50... 130 м. Смотровые колодцы сооружают из индустриальных бетонных и железобетонных изделий. Внутреннее их пространство должно удовлетворять условиям эксплуатации и производства ремонтных работ, высота смотрового колодца зависит от глубины заложения трубопровода. Наименьшую глубину заложения принимают на 0,3...0,5 м ниже зоны промерзания, но не меньше чем 0,7 м.
Открытая система водоотвода. При такой системе водоотвода лотки собирают сток поверхностных вод с территорий микрорайонов, жилых кварталов и зеленых насаждений и направляют его в кюветы, которые расположены по обочинам проездов, улиц и дорог. Кюветы служат, кроме того, для сбора воды с проезжих частей и тротуаров улиц. Их делают большего сечения, чем лотки. Канавы собирают общую массу сточных вод через присоединяемые кюветы и отводят их для сброса в ближайший водоем. В случае возможных скоплений большого количества воды сооружают каналы. Обычно это бывает при больших стоках ливневых и талых вод, которые собираются с близлежащих к населенному пункту территорий. Канавы и каналы отводят основную часть стока, минуя городские территории.
Сечения лотков делают треугольной, полукруглой и трапецеидальной формы. Их размеры назначают, учитывая пропускную способность, по таблицам и графикам для всех типов поперечных сечений и покрытий. Лотки рассчитывают, исходя из интенсивности, продолжительности и повторяемости дождей на максимальное заполнение водой ниже высоты бортового камня на 4... 5 см и не больше 2...3 м в ширину.
Кюветы располагают вдоль проезжей части за бортовыми камнями. Чтобы вода из лотков стекала в них, между бортовыми камнями на определенных расстояниях делают интервалы. Кюветы могут иметь сечение различной конфигурации, а при больших стоках их габариты необходимо рассчитывать.
Канавы делают трапецеидальной формы сечения по дну не менее 0,3 и по глубине 0,4 м.
Откосы и дно укрепляют различными способами: асфальтируют, мостят природным камнем естественной формы или пиленым, покрывают водостойкими смесями и составами. При больших сечениях устройств открытой системы водостока применяют покрытия из сборного железобетона.
Контрольные вопросы и задания
1. Объясните необходимость создания систем поверхностного водоотвода с городских территории.
2. Какие данные используют в расчете для организации системы отвода поверхностных вод?
3. Проанализируйте условия применения всех систем организации стока поверхностных вод.
4. Сравните варианты применения раздельной системы водоотвода, как они соотносятся с принятым уровнем благоустройства населенного места.
5. Каковы конструктивные особенности открытой и закрытой систем водоотвода?
: 6. Задание к практической работе № 5. На формате выполненной работы № 4 нанести стрелками направление поверхностного стока от проектируемого здания по озелененной территории, проездам и пло-
| щадкам, вдоль стен проектируемого здания.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 645; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!