Расчет ливневой канализации: пример с расчетом диаметра и уклоном труб
Содержание:
- Что нужно учесть при монтаже труб
- Способы отвода собранной воды
- Наружная система
- Конструкции водостоков
- Основные методы отведения стоков
- Установка автономных очистных сооружений ливневых стоков
- Основные формулы применяемые по СНиП
- РАСЧЕТНЫЕ РАСХОДЫ СТОЧНЫХ ВОД ПОЛУРАЗДЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
- Определение стоков ливневой канализации
Что нужно учесть при монтаже труб
Основное условие – под трубу необходимо сделать подушку из 15 см мелкого щебня и 15-20 см песка, засыпать песком, сверху насыпать слой песка 15-20 см. Засыпка песком предохранит трубу при небольших просадках грунта и при пучении при промерзании.
Не стоит делать ливневку с диаметром меньшим, чем 100 мм – чистить придется чаще.
Под дорогами и площадкой для автомобиля пластиковый трубопровод необходимо проводить в чехле из стальной трубы.
Трубы придется чистить. Поэтому на трубопроводе должны быть колодцы. Накопительные или для прочистки – любые. Расстояние между колодцами не должно превышать 50 м, между ними не должно быть больше одного поворота трубопровода (в таком случае колодцы придется устанавливать чаще).
Способы отвода собранной воды
Серьёзной задачей для собственников загородной недвижимости является отвод дождевой воды, собранной с общей площади участка.
Если поблизости с домом нет централизованных коммуникаций, для решения такой задачи остаются два варианта:
- Сбор в специальный резервуар с последующим использованием для полива;
- Отвод воды из накопителя в грунт или в естественные природные зоны.
Первый вариант считается рациональным при условии наличия на территории дома объектов для полива. В этом случае понадобится несложное приспособление (бытовая насосная станция) для откачки воды из накопительного резервуара с последующей её подачей на поливные площади.
Схема отвода собираемой дождевой воды в грунт. Одна из тех возможных к применению схем, которые доступны собственникам загородных домов. Эффективность по скорости отвода низкая, но с учётом применения на малых площадях, эта схема вполне подходит
Второй вариант сопровождается большими трудностями. Вывод в грунт – процесс длительный по времени. Сколько времени потребуется на вывод, зависит от способностей грунта впитывать влагу. На разных рельефных участках коэффициент насыщения грунтов влагой может отличаться существенно.
Чтобы отводить продукт ливневой канализации в естественные природные зоны («на рельеф» или «на ландшафт»), придётся реализовать дополнительную схему. Эта схема включает в себя центральный водосборник и систему грунтовой доочистки, к примеру, поле фильтрации.
Схема вывода «на рельеф» или «на ландшафт» сопровождается сложностями сооружения очистных модулей. Оба варианта требуют согласования с природоохранными ведомствами.
Обычно с предметом согласования владельцу недвижимости (участка) приходится обращаться в следующие организации:
- Департамент природного надзора.
- Управление рыболовства.
- Управление потребительского надзора.
- Бассейно-водное управление.
- ЦГМС.
Под предметом согласования подразумевается «Проект нормативов, характеризующих процедуру сброса». На основании такого проекта выдаётся разрешение, допускающее сброс загрязнений «на ландшафт» или «на рельеф», а также выносится решение о предоставлении водного объекта.
Сброс воды из ливневой канализации «на рельеф» или «на ландшафт». Подобные схемы никак не регламентируются документами СНиП.
Реализация таких вариантов незаконным путём сопряжена с риском высоких штрафов, а легальный сброс требует согласования с органами власти.
Проекты частной недвижимости традиционно включают наряду с ливневой канализацией другие коммуникационные сети. Бытовая канализация и дренажная система тоже являются частью бытовых коммуникаций. Принцип их действия мало отличается от функционирования ливневки, в чём владельцы частных домов нередко усматривают возможность использования этих сетей.
Между тем совмещение ливневой канализации с бытовой канализационной схемой отвода стоков запрещается СНиП. Запрет на совмещение разных видов канализации обусловлен факторами очевидными.
Так, при условии вывода дождевой воды в бытовую канализацию и с учётом высокой интенсивности атмосферных осадков, нормальный уровень канализационных стоков завышается в несколько раз.
Подтопление рабочих колодцев приводит к блокировке хозяйственно-фекальных стоков. Грязевые отложения, природный мусор устремляются в систему бытовой канализации. В результате после очередного ливня устроителям сооружения придётся заниматься чисткой системы.
Объединение ливневки с канализационной магистралью грозит обернуться плачевным результатом. Переполнение системы водоотведения по причине нарушения расчётных нагрузок приводит к подтоплению фундамента здания.
Частые подтопления нарушают структуру грунта, что становится причиной смещения фундаментных блоков, подмыва основания под монолитной конструкцией, а в дальнейшем может привести к разрушению здания.
Наружная система
Классическая схема водоотведения частного дома – наружная. Её легко рассчитать и смонтировать даже не имея навыков в строительстве.
Как было сказано ранее, для расчета потребуется измерить периметр крыши и расстояние от земли до карниза. Для подсчета точного количества деталей конструкции, необходимо понимать из чего она состоит и правила монтажа системы.
Для удобства проведения расчетов, удобнее всего схематично изобразить крышу дома и расположение всех элементов водостока на листке бумаги. Обозначить все известные размеры будущей конструкции.
Из чего состоит наружный водосток
Основные элементы конструкции — сливные трубы и приемные желоба. Также используются угловые элементы, отводные, соединительные и крепежные.
Для систем, в которых сливы устанавливаются по центру ската, функцию соединительных элементов могут выполнять отводные. Внешний вид деталей конструкции в зависимости от производителя системы может отличаться, но принцип у всех один:
- соединительные – применяются для соединения деталей желоба;
- угловые – могут быть наружными или внутренними, либо совмещёнными с отводными;
- отводные детали предназначены для соединения желобов с приемными элементами;
- заглушки устанавливаются по тупиковым краям желобов;
- крепежные элементы желоба, металлические пластины которые монтируются на обрешетку;
- крепеж для сливных труб;
- слив — устанавливается на конце трубы отвода, необходим для регулировки направления сточных вод при открытой дренажной системе;
- муфта и колено сливной трубы, предназначены для соединения и изменения направления.
Для того что бы правильно рассчитать необходимое количество дополнительных элементов конструкции, необходимо знать принцип сборки.
Правила монтажа конструкции к крыше и стенам дома для конкретной модели производителя водостока. Эту информацию можно найти на сайте производителя.
Пример расчета
Например, необходимо рассчитать ПВХ водосток от компании Альта Профиль. Крепления такой системы пластиковые, согласно рекомендации, должны устанавливаться на расстоянии не более 60 см.
Для расчета необходимого количества креплений, достаточно разделить общий периметр крыши в метрах на 0,6. Также потребуется посчитать количество хомутов для крепления отводных труб.
Они должны устанавливаться с шагом 180 см, значит, для правильного расчета необходимо разделить высоту дома в метрах на 0,18 и умножить на количество сливных труб которые планируется устанавливать.
Соединительные муфты и колена водостока рассчитывается в зависимости от количества поворотов и длины сливных труб. Чем выше и сложнее контур дома, тем больше потребуется соединительных элементов сливной трубы.
Конструкции водостоков
При открытой системе водоотвода поперечные разрезы улиц выполняют с учетом намеченного уровня благоустройства городской территории.
Типовой поперечный профиль дороги с обочинами и кюветами показан на рис.8. Поверхностный сток с проезжей части дороги, а также с площади прилегающей территории отводят в кюветы, расположенные вдоль проезжей части улицы. Кюветы устраивают земляные с укреплением их откосов камнем или бетонными плитами, а также из готовых железобетонных блоков с вертикальными стенками.
Рис.8. Типовой поперечный профиль дороги с обочинами и кюветами:
1 — проезжая часть дороги; 2 — обочина; 3 — земляной кювет
Общая ширина улицы между «красными линиями» сокращается (при сохранении общих размеров основных элементов ее членения) за счет полосы, необходимой для устройства откосных кюветов общего профиля (рис.9).
Рис.9. Схема открытого водоотвода на дорогах с лотками:
1 — проезжая часть улицы; 2 — поток дороги; 3 — мощеный кювет; 4 — сборный железобетонный кювет; 5 — перепускной лоток; 6 — бортовой камень
Размеры главного отводящего канала при открытой системе водоотвода определяют расчетом. При усовершенствованных типах дорожных покрытий устраивают закрытую систему водоотвода — кюветы заменяют железобетонными трубами и прокладывают их на глубине, обеспечивающей непромерзание водостоков (рис.10).
Рис.10. Схема закрытого водоотвода на дорогах с усовершенствованными покрытиями:
1 — дождеприемный колодец; 2 — смотровой колодец; 3 — труба водоотвода; 4 — выпуск от дождеприемного колодца; 5 — бортовой камень
Поверхностные воды из лотков дороги поступают в дождеприемные колодцы, сток из которых поступает в основную сеть водостоков. Дождеприемные и смотровые колодцы устраивают из сборных железобетонных блоков. Размеры их назначают исходя из условий эксплуатации сети (рис.11, 12). По конструктивным соображениям сборные смотровые колодцы устраивают трех типов в зависимости от диаметра труб.
Рис.11. Схема дождеприемного колодца:
1 — рабочая камера; 2 — днище; 3 — песчаное основание; 4 — выпуск от дождеприемного колодца; 5 — заделка отверстия бетоном; 6 — чугунная решетка; 7 — бортовой камень
На коллекторах, имеющих большие размеры, устраивают специальные горловины, на которых устанавливают чугунные люки. Для прокладки сети ливневой канализации применяют круглые железобетонные трубы, сборные прямоугольные каналы, а при устройстве коллекторов больших размеров проектируют нетиповые сборные конструкции.
Рис.12. Схемы сборных смотровых колодцев в зависимости от диаметра труб:
а — 300-500 мм; б — 600-700 мм; в — 800-1100 мм;
1 — плита перекрытия; 2 — кольцо горловины; 3 — опорное кольцо; 4 — люк с крышкой; 5 — отверстие для укладки труб; 6 — рабочая камера
При прокладке труб большого диаметра и недостаточной глубине их заложения вместо одной прокладывают две трубы меньшего диаметра, имеющие ту же суммарную отводящую способность (рис.13).
Рис.13. Схема укладки двух труб рядом:
1 — железобетонная труба; 2 — бетонное основание; 3 — подготовка из щебня
Минимальную засыпку над верхом конструкции труб водостока принимают не менее 1 м. Укладка круглых труб с заделкой стыков вчетверть и враструб показана на рис.14.
Рис.14. Схема укладки круглой трубы с заделкой стыка враструб и деталь:
1 — железобетонная труба; 2 — бетонное основание; 3 — подготовка из щебня; 4 — раструб трубы
Основные методы отведения стоков
Схема устройства водосточной системы. При расчете водосборной площади необходимо учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к крыше, и стен, возвышающихся над ней.
Для отведения осадков с поверхности зданий используют два основных метода.
Первый метод – точечное отведение. Этот метод основывается на сливе водных масс с поверхности здания путем создания уклонов в сторону принимающих воронок. Далее в водоотводную систему.
Второй метод – линейное отведение. Согласно этому методу, все воды с поверхности крыши стекают к водоприемному желобу (такие желоба выполнены с уклоном к водосточной трубе) и по нему сбрасываются в систему водоотвода. Вода уходит в наружные сети дождевой канализации. При отсутствии таковой стоки принимаются в открытые лотки около здания.
При автономной системе канализации целесообразнее собирать воду для хозяйственных нужд в отдельную емкость. Ёмкость должна быть оборудована системой перелива.
Каким методом воспользоваться?
Точечное отведение стоков применяется на плоских крышах. Плоские крыши обычно проектируются с внутренними водостоками, находящимися в центре плиты. Кровельные плоскости таких крыш выполнены с уклоном. Вода движется по кровельным поверхностям и лоткам к приемной трубе внутреннего водостока. На плоскости необходимо устанавливать не менее двух воронок.
Линейное отведение стоков проектируется на скатных кровлях. Кровли бывают односкатными, двускатными, четырехскатными и еще более сложными. Этот вид крыш чаще проектируются с внешними водосточными трубами. Можно встретить с внутренним водостоком. Низ кровли, выходящий за границы наружных стен, именуется «свес». Нижняя кромка называется «капельник». На сложных видах крыш, в местах соединения двух поверхностей, образуется желоб, по которому ливневая вода стекает к водостокам. Этот желоб называется «ендова».
При любых видах кровли расстояние между воронками не должно превышать 48 м.
После расчета расхода воды на всю кровлю и определения метода отведения стоков подбирается размер водостоков и количество воронок. Общий расход делится на расход воронки по паспорту (у разных производителей этот показатель составляет около 7-10 л/с).
Установка автономных очистных сооружений ливневых стоков
Первым делом выполняется сборка оборудования в цельную конструкцию, и для этого необходимо знать такие правила:
- На первом уровне располагается резервуар, в котором будет храниться собранная вода.
- Вторым элементом является пескоуловитель, обеспечивающий первичную очистку дождевых стоков.
- За пескоуловителем в цепь оборудования монтируется маслоуловитель или другое приспособление, способное отлавливать нефтепродукты, содержащиеся в воде.
- Последний элемент конструкции – сорбционный блок, проводящий доочистку стоков.
- Пройдя через все элементы очистного сооружения, вода уходит в водоприемник или место утилизации.
Очистные сооружения ливневых сточных вод устанавливаются по следующему алгоритму:
- Сначала необходимо подготовить котлован, в котором будет устанавливаться конструкция. Размеры котлована должны превышать габариты оборудования хотя бы на 50 см в каждой плоскости. Кроме того, при рытье траншей необходимо соблюдать небольшой постоянный уклон, обеспечивающий движение жидкости самотеком. Минимальный угол уклона составляет 3 градуса.
- Донная часть траншей и ямы должна засыпаться песчаной подушкой. После засыпки песка его нужно пролить водой и утрамбовать.
- При установке тяжелого оборудования песчаной прослойки недостаточно, поэтому дно ямы необходимо будет забетонировать.
- Когда земельные работы завершены, очистное сооружение необходимо предварительно собрать.
- Теперь вся конструкция устанавливается на свое место. Смотровые люки системы должны располагаться немного выше уровня земли.
- Смонтированные очистные сооружения ливневых сточных вод в обязательном порядке утепляются. Подойдет любой теплоизоляционный материал, например, минвата. Утепление нужно, чтобы обеспечить функционирование конструкции при низких температурах.
- Трубопроводы системы должны изолироваться водонепроницаемыми материалами. С этим пунктом проблем возникнуть не должно, поскольку такие вещества можно найти практически в любом строительном магазине.
- После изоляции труб систему нужно собрать полностью.
- Соединения трубопроводов и стыки между деталями нужно обработать герметиком, чтобы повысить водонепроницаемость конструкции.
- Когда вся конструкция подготовлена к работе, ее необходимо протестировать.
- Если испытание пройдено успешно, то система засыпается песком, который после этого необходимо утрамбовать.
- Последний этап – засыпка грунта и укладывание слоя дерна, который был предварительно снят с участка.
Заключение
Основные формулы применяемые по СНиП
Как правильно провести расчет регулирующей емкости для ливневой канализации, для этих целей рекомендуем использовать нормативный регламент, где приведена стандартная математическая формула расчёта. Для расчёта используем эту формулу:
Теперь подробно разберёмся со значением каждой позиции формулы для уклона ливневой канализации на 1 метр по СНИП.
- q20- параметр расчётный, определяющий интенсивность дождя в течение 20 минут появления природных осадков.
- Ψ- коэффициентная величина влияния влаги для определённой категории покрытия.
- F- фиксированная площадь поверхности. Измерение производится в квадратных метрах, или га.
В этом расчёте следует учитывать, что величина Ψ имеет непостоянный характер.
- Для любой кровли здания используется коэффициентный показатель К=1,0.
- Для асфальтного покрытия, применяем показатель К=0,95.
- Для материала бетона используем данные К=0,85.
- Для щебня и прочих сыпучих материалов, а также для грунта, используем коэффициент К=0,4.
Далее, в расчётной комбинации обязательно применяется поправка, которая указывает на определённые характеристики.
Коэффициентный параметр β определяется по специальной таблице, которая указана в действующем СНиП.
Данные для продолжительности дождя | n | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
---|---|---|---|---|---|
Значение, фиксированное коэффициента | β | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 |
Далее в таблице имеется значение n- которое также имеет ряд характерностей. Ниже приведена таблица применения по регионам указанного коэффициента
Район | Коэффициент |
---|---|
Побережье Баренцево моря и прочих море | 0,48 |
Центр и Запад Рф | 0,48 |
Уральский регион (западный склон) | 0,59 |
Для Верхней волги и Дона | 0,57 |
Для нижней волги | 0,66 |
Средняя Сибирь | 0,47 |
Восточная Сибирь | 0,52 |
Западная часть Сибири | 0,58 |
Алтайский регион | 0,48 |
Побережья Охотского моря | 0,31 |
Для того чтобы провести расчет сечения лотка ливневой канализации, местности с уклоном в 1-3см на 1 погонный метр измеряемой длины, тогда коэффициент β, который используется в таблице потребуется незначительно увеличить на 15%. Если имеют все факты большого уклона местности, тогда данный параметр принимается по всем текущим расчётам равным 1.
Вариант расчёта
Попробуем привести конкретный пример расчёта ливневой канализации. Берём для примера, частный дом, который расположен где-нибудь в Московской области, при этом общая площадь кровли будет 100 м 2 (0,01 га). Мы высчитываем параметры водосточной трубы.
- Карта интенсивности осадков для конкретного региона указывает, что q20 составляет примерно 80 лс. Теперь берём для расчёта показатель поглощения влаги кровлей, который равен 1. Имея эти данные, получаем примерное вычисление первичного типа: Qr =80·0,01 = 0,8 л/с.
- Теперь берём расчет уклона кровли в данном доме. Он превышает значения 0,03 (3 см на 1 м), в данном случае общий параметр коэффициента заполнения составит 1, и в этом случае вычисление будет иметь данный вид: Q = Qr = 0,8 л/с
- Далее, мы знаем показатель расхода жидкости для конкретного объекта. Производим вычисление общего диаметра ливнёвки, а также можем произвести расчет требуемого уклона для всей ситочной системы. В данном случае нам потребуется один официальный справочник под авторством Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчётов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Ищем в данном справочнике требуемый показатель значения 0,8 л/с.
В итоге мы можем смело утверждать, что нам подойдут следующие технологические элементы для ливнёвки:
- Ведомый диаметр 50мм, уклон составит 0,03.
- Известный диаметр 63мм, используем уклон 0,02.
- Берём диаметр от 75мм и выше — используем параметр уклона 0,01.
Оперируя данными, вы можете точно произвести требуемое вычисление для всей ливневой канализации. Помните, что для каждого региона используется свой показатель расчёта интенсивности осадков, и это важный момент при расчёте действенной ливневой канализационной системы.
Заключение
В процессе расчёта необходимо также учитывать дополнительные факторы, которые влияют на эксплуатационные характеристики всей системы водоотведения. В качестве таковых факторов учитывают — материал системы, глубина, используемая для прокладки системы, монтаж общих стояков, расположение охранной зоны. Все работы должны осуществляться в строгом соответствии с санитарными нормами и требованиями надзорных ведомств.
РАСЧЕТНЫЕ РАСХОДЫ СТОЧНЫХ ВОД ПОЛУРАЗДЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
2.20. Расчетный расход смеси сточных вод qmix, л/с, в общесплавных коллекторах полураздельной системы канализации следует определять по формуле
(8)
где qcit – максимальный расчетный расход производственных и бытовых сточных вод с учетом коэффициента неравномерности, л/с;
åqlim – максимальный, подлежащий очистке расход дождевого стока, равный сумме предельных расходов дождевых вод qlim, подаваемых в общесплавной коллектор от каждой разделительной камеры, расположенной до рассчитываемого участка, л/с.
Расход стока от предельного дождя qlim следует определять согласно п. 2.11 при периоде однократного превышения интенсивности предельного дождя Plim = (0,05 – 0,1) года, обеспечивающем отведение на очистку не менее 70 % годового объема поверхностных сточных вод.
Указанные значения Plim допускается уточнять по местным условиям.
2.21. Предельный расход дождевых вод qlim, подаваемый в общесплавной коллектор полураздельной системы канализации от разделительной камеры, допускается определять путем расчета стока дождевых вод согласно п. 2.12 при значении коэффициента b = 1 по существующей или запроектированной дождевой канализационной сети при предельном, не сбрасываемом в водоем дожде, пользуясь метеорологическими параметрами для дождей частой повторяемости. Предельный расход дождевых вод следует определять по формуле
(9)
где Кdiv – коэффициент, показывающий часть расхода дождевых вод, направляемую на очистку, и определяемый по п. 2.22;
qr – расход подходящих к разделительной камере дождевых вод, определяемый согласно п. 2.11 без учета коэффициента b.
2.22. Значения коэффициента разделения Кdiv следует определять по табл. 12 в зависимости от отношения
где mr, g – параметры, определяемые по п. 2.12.
Таблица 12
Показатель степени nlim |
Значения коэффициента Kdiv при Kdiv, равных |
|||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
|
0,75 |
0,02 |
0,04 |
0,07 |
0,1 |
0,15 |
0,19 |
0,24 |
0,3 |
0,36 |
0,42 |
0,5 |
0,025 |
0,05 |
0,08 |
0,12 |
0,16 |
0,21 |
0,26 |
0,31 |
0,37 |
0,43 |
0,3 |
0,03 |
0,06 |
0,09 |
0,13 |
0,18 |
0,22 |
0,27 |
0,32 |
0,38 |
0,43 |
Примечание. Принятые в табл. 12 значения Kdiv справедливы для продолжительности протока tr, равной 20 мин, а также разности показателей степени в формуле (2) п – nlim = 0 при любой продолжительности протока.
В тех случаях, когда расчетная продолжительность протока до разделительной камеры tr ¹ 20 мин и разность показателей степени n ¹ 0, к значению коэффициента разделения, принятому по табл. 12, следует вводить поправочный коэффициент, определяемый по табл. 13, в зависимости от продолжительности протока до разделительной камеры и разности показателей степени п.
Таблица 13
Разность показателей степени n – nlim |
Значение поправочного коэффициента к коэффициенту разделения Kdiv при продолжительности протока tr, мин |
||||
---|---|---|---|---|---|
10 |
30 |
60 |
90 |
120 |
|
0,03 и менее |
1 |
1 |
1 |
1,1 |
1,1 |
0,07 |
0,9 |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,2 |
0,15 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,3 |
0,2 |
0,8 |
1,1 |
1,4 |
1,6 |
1,7 |
0,3 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
1,9 |
2,1 |
2.23. Расчетный расход смеси сточных вод на участках общесплавной канализационной сети до первого ливнеспуска следует определять как сумму расходов производственно-бытовых сточных вод qcit с учетом коэффициента неравномерности и дождевых вод от дождя расчетной интенсивности.
2.24. Расчетный расход смеси сточных вод на участках общесплавной канализационной сети после первого и каждого последующего ливнеспуска следует определить как сумму расходов производственно-бытовых сточных вод с учетом коэффициента неравномерности и дождевых вод от дождя расчетной интенсивности qqen, л/с, по формуле
(10)
где qcit – расход производственных и бытовых сточных вод, л/с;
qr – расход дождевых вод с бассейна стока между последним ливнеспуском и расчетным сечением, л/с.
2.25. Общесплавные коллекторы полураздельной системы канализации следует рассчитывать на пропуск расходов при полном их заполнении.
Участки общесплавных коллекторов полураздельной системы канализации, где расход производственно-бытовых сточных вод qcit превышает 10 л/с, следует проверять на условия пропуска этого расхода, при этом наименьшие скорости следует принимать по табл. 14 при наполнении, равном 0,3.
Таблица 14
Глубина слоя воды в трубопроводах общесплавной сети при расчетных расходах в сухую погоду, см |
Наименьшая скорость течения сточных вод, м/с |
---|---|
31 – 40 |
1 |
41 – 60 |
1,1 |
61 – 100 |
1,2 |
101 – 150 |
1,3 |
Св. 150 |
1,4 |
Определение стоков ливневой канализации
Чтобы избежать неприятных последствий затопления участка осадковыми водами, необходимо проложить ливневку с достаточной пропускной способностью. Для этого нужно рассчитать объем дождевых стоков.
Нахождение среднегодового стока
Рассчитывается объем среднегодовых осадков, суммированием объёмов дождевых, поливо-моечных (актуально для города) и талых вод:
W = WД + WТ + WМ
Для каждого участка сбора дождевой воды объем подсчитывается с учетом вида поверхности отдельных участков (кровли, асфальта, газона…), для чего применяются коэффициенты стока, учитывающие особенности сбора, например, впитывание некоторого количества воды газоном (см. таблицу 1).
При подсчете талых вод учитывается, что поверхности способны частично впитывать подтаявшую воду при оттепелях, для чего вводится стоковый коэффициент ΨТ, принимаемый равным 0.5-0.7. Также может применяться КУ — коэффициент, учитывающий удаление убранного снега с территорий.
Для каждого участка сбор воды подсчитывается отдельно, объемы сборов суммируются
Кроме того, во внимание принимается месторасположение участка, поскольку для различных регионов количество выпадающих осадков различно, что учитывается при подсчетах умножением на высоту осадкового слоя HД или НТ (в мм). Данные берутся из СП 131.13330
Формула для вычисления объема дождевых вод:
WД = 10 HД * F * ΨД
Объем годового сбора талой воды рассчитывается по формуле:
WТ = 10 НТ * ΨТ * КУ * F
Цифра среднегодового сбора пригодится для определения необходимой емкости коллекторного пруда (который может быть использован в качестве пожарного водоема или для полива).
Расчет дождевых осадков для участка ливневой системы
Водный поток складывается из поступления осадков, собираемых с кровли здания и территории участка через:
- водостоки,
- линейные водоотводы,
- дождеприемники.
Перечисленные участки (звенья сбора воды) имеют свои особенности, поэтому каждый из них собирает воду со своей территории по-своему. Это отображается введением коэффициентов, учитывающих существование различных условий местности, например, большее или меньшее впитывание поверхностью выпадающей влаги. Вода с нескольких участков может собираться в отдельный ближайший колодец. Из отдельных колодцев вода перетекает в единый пункт сбора — в коллектор или главный накопительный колодец.
Для каждого участка количество дождевых осадков подсчитывается по формуле:
Q = q20 ∙ F ∙ φ
- q20 — коэффициент, учитывающий среднюю величину интенсивности осадков, выпадающих в том или ином регионе, рассчитан по данным многолетних наблюдений (берется из СП или у метеорологов),
- F принимается равной площади участка, для которого рассчитывается объем дождевого стока (для кровли водосборная площадь считается с 30% добавкой суммарной площади стен.);
- φ — коэффициент, зависящий от преобладающего типа покрытия поверхности на участке (значения приведены в таблице 2).
Гидравлический расчет ливневки проводится и для случая возникновения напорного режима. Для этого используется коэффициент b, учитывающий наполненность водотока и зависящий от продолжительности дождя (см. таблицу 3). Величина n зависит от географического нахождения объекта.
Qн = Q * b
Расчет расхода дождевых вод методом предельных интенсивностей
Для определения расходов отводимых водных масс в коллекторах дождевой канализации расчет стоков производится с учётом зависимости между продолжительностью дождя и расчетной интенсивностью осадков.
Суть метода заключается в следующем — расход ливневых масс в коллекторе достигает максимального значения в случае, когда длительность расчетного выпадения осадков равна времени протекания осадочных вод к избранному для расчета сечению коллектора. Для каждого из сечений коллектора сначала определяется продолжительность протекания вод. Соответственно этой продолжительности ведется расчет удельной интенсивности дождя. Так как при этом расчетном методе диаметры труб неизвестны (а также неизвестными являются скорости течения воды в сечении), расчет имеет итерационный характер.
Данный расчет ведется по формуле, учитывающей поверхностную характеристику стокового бассейна, результаты обработки записей дождемеров за многие годы, продолжительность протекания дождевых вод до расчетного участка, расчетную стоковую площадь, климатические условия местности:
Для максимально нагруженного участка коллектора делается гидравлический расчет. Напорный режим учитывается умножением Qрасч на коэффициент ß.
Qрасч = ß * Q
Этот расчет, как и проектирование систем водоотведения, правильнее доверить специалистам. Тогда канализация гарантированно будет рассчитана и спроектирована оптимальной и надежной в эксплуатации.