Гидравлический расчет дождевой сети

Расчетный расход дождевых вод q_cal (л/с) для гидравлического расчета дождевых сетей определяется по формуле

q_cal = β · q_r, (4.29)

где β – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима.

Развернутый вид формулы по определению расхода дождевого стока на участках дождевой сети следующий:

(4.30)

 

где величины t_р и F являются переменными на различных участках.

Для упрощения расчетов обозначим через φ (коэффициент уменьшения интенсивности) выражение и через q_20р (интенсивность дождя продолжительностью 20 мин, при определенном значении периода однократного переполнения сети t_can + t_r = 0) выражение .

Тогда преобразованная формула по определению расхода дождевых вод, поступающих в сеть, принимает вид

q_cal = β ∙ Z_mid ∙ q_20р ∙ φ ∙ F. (4.31)

Гидравлический расчет дождевой сети заключается в определении диаметров труб на пропуск расчетных расходов дождевых вод при полном наполнении сети. При расчете должны соблюдаться допустимые уклоны и скорости течения дождевых вод. Соединение труб в колодцах принимается «шелыга в шелыгу».

Гидравлический расчет рекомендуется проводить в следующем порядке.

1. Определяется параметр А.

2. Определяется величина

(4.32)

 

при t_con = 5 мин, так как заданием на проектирование предполагается наличие внутриквартальной дождевой сети.

3. Определяется среднее значение коэффициента стока Z_mid как средневзвешенная величина в зависимости от значений коэффициентов, характеризующих поверхности покрытий, по формуле

(4.33)

где F_i – площадь того или иного вида покрытия в процентах или долях от единицы (по заданию на проектирование);

Z_i – коэффициенты, характеризующие различные поверхности:

а) для водопроницаемых поверхностей Z_i определяется по табл. 9 [5];

б) для водонепроницаемых поверхностей Z_i определяется по табл. 10 [5] в зависимости от значения параметра А.

4. Определяется удельный расход дождевых вод, поступающих в сеть с 1 га канализуемой территории при t_р = 0, по формуле

(4.34)

5. Расчетный коллектор разбивается на расчетные участки и производится определение площадей стока, тяготеющих к каждому расчетному участку. С этого пункта рекомендуется расчет вести в табличной форме (табл. 4.3).

 

Таблица 4.3. Гидравлический расчет дождевого коллектора

 

Номер участка	Длина участка L, м	Площадь стока F, м2	при tр = 0,1 л/с ∙ га	Исчисленный расход Qr, л/с	Скорость νp, м/с	Продолжительность протока, мин	Коэффициент умень-шения интенсивности φ
собственная	приток	тран-зит	общая	tp	∑ tp

 

Окончание табл. 4.3

 

Номер участка

Расчетный расход qcal, л/с

Диаметр D, мм

Уклон i

Пропускная способность трубы qp, л/с

Падение на участке H = = il, м

Отметки на участках

Глубина заложения

земли

лотков труб

нач.

кон.

нач.

кон.

нач.

кон.

6. На каждом расчетном участке определяется так называемый исчисленный (завышенный) расход по формуле

(4.35)

где F – площадь, обслуживаемая данным участком сети, га.

Данный расход не учитывает продолжительность протока дождевых вод по трубам и каналам, т. е. коэффициент φ.

7. Определяется значение коэффициента φ. Для этого на первом участке задаются скоростью течения дождевого стока, которая принимается для дождевой сети не менее 0,8 м/с, и определяется продолжительность (мин) протока на участке по формуле

(4.36)

Для первого участка суммируются величины продолжительности протока и продолжительности поверхностной концентрации дождя, и по суммарному значению в минутах и значению коэффициента n по таблице П 4.5 [30] опредляется значение коэффициента φ. Для каждого последующего участка продолжительность протока дождевых вод определяется путем суммирования продолжительностей протока на всех предыдущих участках.

8. Определяется действительный расчетный расход дождевых вод на участке по формуле

q_cal = φ ∙ Q_r. (4.37)

9. По величине расчетного расхода на участке q_cal и уклона i, приблизительно равного уклону поверхности земли на участке, производится гидравлический расчет при полном наполнении сети. Расхождение между q_cal и пропускной способностью трубопровода q_р допускается в пределах 5–10 %.

10. Так как действительная скорость протекания дождевого стока, определенная по таблицам гидравлического расчета, отличается от ранее принятой скорости, то производится перерасчет действительного расчетного расхода по вышеприведенной методике. Гидравлический расчет производится в табличной форме. Определяется начальная глубина заложения сети в первой точке.

11. Производится построение продольного профиля расчетного коллектора, на котором показывается выпуск дождевого стока в реку.