Свободная емкость дождевых коллекторов

Особенностью формирования дождевых стоков в канализационных коллекторах является не одновременность возникновения расчетных (максимальных) расходов на разных их участках. Нижние участки труб рассчитаны на большее время протекания, а значит, на дождь большей продолжительности, следовательно, меньшей интенсивности. Тогда при выпадении этого дождя верхние участки будут заполняться не полностью, т.к. они рассчитаны на меньшую продолжительность, следовательно, на большую интенсивность дождя.

Поэтому при возникновении расчетного расхода на одном участке другие будут работать с неполным заполнением.

Учет свободной емкости при расчете производится с помощью коэффициента β_e:

β_e = Q_p/Q_max,

где Q_p - расчетный расход,
Q_max - максимальный расход.

Значения коэффициента β_e зависят от того, каким образом происходит изменение интенсивности дождя во время его выпадения. Возможны 5 типов дождей:

1. Интенсивность дождя максимальна в начале: Вероятность выпадения такого дождя – 37%. Гидрограф стока описывается зависимостью:

,

где Q_max = AF/Tⁿ,
T - полное время добегания.

Коэффициент свободной емкости: β_I = 1-n.

 

 

2. Интенсивность дождя равномерна:

Вероятность выпадения такого дождя – 11%. Гидрограф стока описывается зависимостью:

.

Коэффициент свободной емкости: β_II = 1-0,5n.

 

3. Интенсивность максимальна в конце дождя:

Вероятность выпадения такого дождя – 13%. Гидрограф стока описывается зависимостью:

.

Коэффициент свободной емкости: β_III = 4/3(1-0,5n).

 

 

4. Интенсивность максимальна в середине (1) или два максимума (2).

Вероятность выпадения соответственно – 28% и 11%.

Коэффициент свободной емкости: β_IV = β_V = 1-0,5n.

Если рассчитать общий коэффициент β как средневзвешенное значение коэффициентов по вероятностям, то: β_e = 1-0,7n, если каждый дождь считать равновероятным, то: β_e = 1-0,5n.

Таким образом, используя коэффициент β_e, можно уменьшить расчетный расход:

Q_p = β_eQ_max,

или, наоборот, уменьшить уклон трубопровода при старом диаметре:

,

где i₀ – уклон трубопровода без учета свободной емкости.

Скорость воды рассчитывается при полном заполнении трубы, хотя на самом деле она увеличивается в 1/β_e раз.

При больших уклонах местности (i > 0,03): β_e = 1, а при i = 0,01…0,03: β_e = 1- 0,35n.

 

Определение расчетных расходов дождевых вод

Для расчета расхода дождевых сточных вод используется принцип предельных интенсивностей:

q_max = ΨFq_t,

где q_t – максимальная интенсивность дождя продолжительностью t, равной времени протекания от наиболее удаленной точки площади стока до расчетного сечения,
F – площадь стока,
Ψ – коэффициент стока.

При переменном значении коэффициента стока:

,

- при постоянном значении коэффициента стока:

,

где t_con – время протекания от наиболее удаленной точки до уличного лотка,
t_can – время протекания по уличному лотку до дождеприемника,
t_p – время протекания по трубам от дождеприемника до расчетного сечения.

При расчете по методу предельных интенсивностей в момент максимального расхода в расчетном сечении коллектора на верхних участках возникает свободная емкость. Поэтому расчет дождевых коллекторов ведут не на максимальный, а на расчетный расход:

q_cal = β_eηq_max,

где β_e – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости коллектора (зависит от n и уклона местности i),
η – коэффициент неравномерности выпадения дождя (табл.8 СНиП 2.04.03-85).

В практике бывают случаи, когда максимальный расход рассчитывают не по всей, а только по части площади стока:

· при резкой неравномерности распределения площадей стока по длине трассы,

· при значительной разнице в коэффициентах стока,

· при резком различии уклонов по трассе,

· при стоке с 2-х самостоятельных бассейнов.

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 471; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!