Метод предельных интенсивностей



Сток водосбора, появляющийся при выпадении осадков, будет возрастать до некоторого максимума и затем убывать. Гидрограф стока представляет собой график расходов воды в различные периоды времени. Форма гидрографа зависит от многих факторов, в том числе от характеристики ливня и рельефа местности. Форма ветви подъема гидрографа зависит от интенсивности концентрации стока. На первой стадии выпадении дождя часть поступивших на водосбор осадков не будет участвовать в стоке вследствие аккумуляции воды на поверхности и потерь на фильтрацию. В процессе дальнейшего выпадения дождя потери будут уменьшаться, и все большее количество осадков будут участвовать в стоке. Поэтому расходы на ветви подъема гидрографа будут возрастать в экспоненциальной зависимости. Через некоторое время сток с самых удаленных частей водосбора достигнет замыкающего (расчетного) сечения и расходы перестанут расти. Уменьшению притока осадков будет соответствовать ветвь спада гидрографа.

Метод определения максимального расхода основан на допущении, что любой водосбор имеет время концентрации стока, равное времени добегания стока до замыкающего сечения. Данное допущение положено в основу так называемого метода предельных интенсивностей, который формулируется следующим образом:

Расход сточных вод в рассматриваемом сечении будет иметь максимальное значение в том случае, когда продолжительность расчетного дождя равна времени протока сточных вод от наиболее удаленной точки площади стока до рассчитываемого сечения (tr).

Таким образом, из всего множества дождей, выпадающих на расчетную площадь стока, как бы выбирается дождь такой продолжительности, которая равнялась бы tr.

Максимальный расход дождевого стока, рассчитанный по принципу предельных интенсивностей, определяется по следующей формуле:

Qmax = ΨFqt,

где F – расчетная площадь,
Ψ – коэффициент стока,
qt – максимальная из равновероятных интенсивностей, отвечающая продолжительности t, равной времени добегания от наиболее удаленной точки площади стока до расчетного сечения.

 

Расчетная продолжительность дождя

На рис. представлен квартал жилого массива, имеющий плоский рельеф местности. Согласно этой схеме, расчетная продолжительность дождя tr равна времени добегания капли дождя от точки B до расчетного сечения А-А.

Формула для расчетной продолжительности дождя:

tr = tcon + tcan + tp.

Здесь:
1. tcon – продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка 2. Это так называемое время поверхностной концентрации. Для расчета предложена следующая формула:

,

где n – коэффициент шероховатости,
lcon – длина пути стока,
I – уклон поверхности,
i – интенсивность дождя по слою.

Однако такая формула применима только при правильно спланированных поверхностях без лотков, что, естественно, не всегда может быть обеспечено.

Многочисленными подсчетами установлено, что в городских условиях среднее время добегания воды колеблется от 5 до 10 мин. СНиП 2.04.03-85 рекомендует это время принимать равным 3…5 мин при наличии внутриквартальных закрытых дождевых сетей, а при их отсутствии – 5…10 мин.

2. tcan – продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам до дождеприемника. Определяется по формуле:

,

где lcan – длина участков лотков,
vсan – скорость течения в лотке,
0,021 – коэффициент, который учитывает постепенное нарастание скорости по мере наполнения лотков.

3. tp – продолжительность протекания воды по подземным трубам до рассчитываемого сечения. Определяется по формуле:

,

где lp – длина расчетных участков коллектора,
vp – расчетные скорость течения на участках сети.

Таким образом, продолжительность дождя, по которой принимают соответствующую его интенсивность, можно представить в виде:

.


Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 177; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ