Расчет и конструирование дождевой сети

Трассировка сети и выбор бассейна стока

Дождевая сеть проектируется в соответствии с нормами [3] на основании генерального плана населенного места, его рельефа и расположения улиц и площадей по отношению к водоемам (или неразмываемым оврагам).

В соответствии с рельефом местности и возможными местами выпуска дождевых вод (водоемы, овраги) территория населенного места разбивается на бассейны стока. Если мест, пригодных для размещения выпусков, несколько, то территорию целесообразно разбивать на возможно большее количество бассейнов стока. При этом сокращается протяженность сети и, в этой связи, уменьшается глубина ее заложения.

Трассировка сети каждого отдельного бассейна стока начинается с выбора направления главного коллектора. Главный коллектор целесообразно размещать:

· при выраженном рельефе – в местах понижения (в тальвегах),

· при плоском рельефе – в середине площади бассейна стока.

Затем прочерчиваются боковые, второстепенные коллекторы.

Наиболее распространенной является перпендикулярная схема дождевой сети.

После утверждения схемы дождевой сети для всего населенного места по указанию руководителя выбирается один из бассейнов стока для детального проектирования, включающего полный гидравлический расчет. Сеть выбранного бассейна стока по длине разбивается на участки между поперечными улицами и местами присоединения дождеприемников (на территории промпредприятий).

Выбор мест для проектирования открытой, закрытой и смешанной дождевой сети обусловливается следующими условиями:

· Открытая сеть может быть применена в поселках и небольших городах (до 50 тысяч жителей), при этом она тем целесообразнее, чем меньше выпадает осадков (до 200 мм/год или при значении q₂₀ до 70 л/с·га). Открытая дождевая сеть устраивается также в районах с вечномерзлыми грунтами.

· Закрытая сеть проектируется в средних и больших городах, а также на площадях и магистральных улицах независимо от величины населенного места.

· Смешанная дождевая сеть (и открытая, и закрытая) применяется в любых по количеству населения поселках и городах.

Определение расчетных расходов дождевых вод

Расчет дождевых канализационных сетей основан на методе предельных интенсивностей, который заключается в следующем.

В рассматриваемом сечении расход дождевых вод имеет максимальное значение в том случае, когда продолжительность расчетного дождя равна времени протока сточных вод от наиболее удаленной точки площади стока до рассчитываемого сечения.

Первоначально все площади микрорайонов в избранном бассейне стока разбиваются на площади, тяготеющие к отдельным участкам коллектора. Результаты вычислений всех площадей стока (в га) заносятся в ведомости (пример расчета приведен в таблице 12). При этом необходимо учитывать, что площади стока для расчета дождевой канализационной сети включают в себя и прилегающие к коллекторам площади уличных магистралей. Поэтому площади стока поверхностных вод обычно превышают сходные площади стока производственно-бытовых вод.

В зависимости от географического положения объекта канализования по картам и таблицам, приведенным в нормах [3], принимаются основные расчетные параметры дождя:

q₂₀ – интенсивность дождя продолжительностью 20 мин при периоде однократного превышения P = 1 год, л/с·га (рис.1 норм [3], таблица 5 Приложения 1 к настоящему пособию);

n – параметр, зависящий от географического положения местности (таблица 4 норм [3], таблица 6 Приложения 1 к настоящему пособию);

m_г – среднее количество дождей за год (таблица 4 норм [3], таблица 6 Приложения 1 к настоящему пособию);

γ – показатель степени, зависящий от географического положения местности (таблица 4 норм [3], таблица 6 Приложения 1 к настоящему пособию).

Для территории России расчетная интенсивность дождя определяется по формулам

	,	(37)
	,	(38)

где t_r – расчетная продолжительность дождя, мин, определяемая по зависимости

(39)

Здесь:

t_con – время поверхностной концентрации, принимаемое равным продолжительности протекания дождевых вод до уличного лотка или при наличии дождеприемников в пределах квартала – до уличного коллектора (п.2.16 норм [3], Приложение 1);

t_can – время протекания дождевых стоков по уличным лоткам длиной l_can (м) со скоростью (м/с),

;

(40)

t_р – время протекания дождевых стоков по трубам до рассчитываемого сечения,

(41)

(l_р и – соответственно, длина расчетных участков коллектора, м, и расчетная скорость течения на участке, м/с);

P – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя (таблица 5 из норм [3], таблица 7 Приложения 1 к настоящему пособию).

При определении расходов дождевых стоков, поступающих в канализационную сеть, следует учитывать, что не все количество выпавшей воды попадает в сеть. Часть ее испаряется, часть проникает в почву. Поэтому для определения расчетного расхода дождевых вод вводится коэффициент стока ψ меньший единицы

(42)

где: Z_mid – коэффициент покрова, зависящий от рода поверхностных покровов (п.2.17, таблицы 9, 10 норм [3], таблицы 8, 9 Приложения 1 к настоящему пособию).

Кроме того, необходимо учитывать постепенное заполнение свободной емкости канализационной сети в момент транспортирования максимальных расходов дождевых вод, что может быть достигнуто введением в расчетную зависимость дополнительного коэффициента β (таблица 10 норм [3], таблица 10 Приложения 1 к настоящему пособию).

Таким образом, для определения расчетного расхода дождевых вод с площади F, транспортируемых канализационным коллектором, может быть рекомендована зависимость

(43)

Средние значения коэффициентов покрова Z_mid определяются по зависимости

(44)

где: a _i – площади покрытий различного рода, % от общей площади расчетного бассейна стока;

Z _i – значения коэффициентов покрова различного рода покрытий (таблица 9 норм [3], таблица 8 Приложения 1 к настоящему пособию).

В тех случаях, когда площадь стока коллектора составляет 500 га и более, в формулу (43) следует вводить поправочный коэффициент K (таблица 8 норм [3]), учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади (таблица 11 Приложения 1).

В формуле для определения расчетного расхода дождевых вод (43) величины Z_mid, A и n являются постоянными для всего расчетного бассейна канализования. Для различных расчетных участков дождевой сети изменяются только три величины: площадь стока F, продолжительность движения дождевых вод по коллектору до расчетного сечения t_р и величина β. Поэтому при гидравлическом расчете дождевой сети в практике проектирования применяется способ, значительно упрощающий трудоемкие вычисления расчетных расходов.

По формуле (43) в зависимости от величин Z_mid, A и n и суммы определяют расход с единицы площади (F = 1 га) при β = 1 и заданных значениях t_р. Для этого задаются 8 – 10 значениями t_р в пределах от 0 до 45 мин. По найденным значениям q_уд (см. таблицу 11 примера расчета) и строят график удельного стока, подобный приведенному на рис.7. В дальнейших расчетах, зная для любого участка дождевой сети t_р (время протока), определяют по графику удельный сток q_уд и при известных значениях F и β определяют величину :

(45)

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 219; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!