Сети для отвода атмосферных сточных вод Особенности трассировки

Сети для отвода атмосферных сточных вод

Особенности трассировки Основной принцип трассировки дождевых сетей – сбор поверхностных вод с территории населенного места и подача их к месту очистки или выпуску в водный объект наикратчайшим путем и по возможности самотеком. Трассировку дождевой сети в основном следует производить аналогично бытовой канализации, с учетом особенностей работы дождевой сети.

Особенности трассировки Начертание в плане определяется рельефом местности, размером территории, схемой планировки, насыщенностью территории подземными трубопроводами и пр. Главные коллекторы бассейна трассируют по городским проездам. Искл.: Направление городских проездов не совпадает с тальвегом.

Особенности трассировки Сеть устраивают открытого, закрытого или смешанного типа. Сеть проектируется на полное заполнение!!! Трасса дождевой сети должна быть параллельной красным линиям застройки. При ширине до 30 м коллектор рекомендуется трассировать по середине проезда, при большей ширине – возможно коллекторы трассировать или по середине, или по обеим сторонам проезда.

Измерение количества атмосферных осадков Столб Ведро Жалюзийная решетка Плювиограмма Плювиограф Ведро Соединительная трубка Поплавок Перо Самописец t h

Метеорологические параметры дождей Интенсивность дождя по слою: i = h/t где h – слой воды мм, выпавшей за время t, мин. Интенсивность дождя по объему q в л/(с*га) При слое воды i мм/мин на 1 га выпадет q л/с воды q = i*10 000/60 = 166.7 i Интенсивность дождя по объему q, во времени, как правило изменяется по следующей зависимости q = A/tn 1. С увеличением интенсивности дождей частота их повторения уменьшается (интенсивные дожди выпадают реже, чем менее интенсивные) 2. С увеличением интенсивности дождя уменьшается его продолжительность.

Метеорологические параметры дождей Вероятность повторения дождей выражается через период однократного превышения расчетной интенсивности дождя p. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя – период времени в годах, в течении которого дождь расчетной интенсивности будет превышен 1 раз. При обработке данных по выпадению дождей за 25 лет, за расчетную интенсивность приняли интенсивность, величину которой за указанный период превысили 10 дождей, тогда период однократного превышения расчетной интенсивности будет равен 25/10 = 2.5 года.

Метеорологические параметры дождей Чем выше величина p, тем выше интенсивность расчетного дождя. Дождевые сети проектировать на самый большой дождь, который случается 1 раз в 50-100 лет нельзя. Дождевую сеть проектируют на определенный период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, при выпадения на территории дождя с большей интенсивности (с большим значением р) дождевая сеть переполняется. Поэтому период однократного превышения расчетной интенсивности дождя называют еще и периодом однократного переполнения сети.

Формула для расчетной интенсивности дождя q = A/tn A и n определяют: при обработке данных по измерению дождей в регионе за период не менее 25 лет; По формуле A = q2020n(1+lgp/lgmr)γ где q20 – интенсивность 20 мин. дождя л/(с*га); n и γ – показатели степени, определяемые по таблице 4 СНиПа; mr – среднее число дождей в год, определяемое по табл. 4 СНиПа; Период однократного переполнения сети принимают по таблицам СНиПа в зависимости от условий, для благоприятных условий можно принять р=0.3÷1

Коэффициенты стока Значительная часть дождевой воды, особенно в начале дождя, уходит на: 1. Фильтрацию; 2. Смачивание поверхности; 3. Заполнение неровностей поверхностей; 4. Испарение. Потери воды можно учесть коэффициентом стока φ: q – интенсивность дождя; qв - интенсивность дождя, которая достигает сеть водоотведения. φ=qв/q

Коэффициенты стока Коэффициент стока определяют по формуле: φmid = zmidq0.2t0.1 Zmid – средний коэффициент покрова, для различных видов покрытий коэффициент покрова определяют по таблицам 8, 9 СНиПа; Для площадей стока, в связи с тем, что поверхности в квартале состоят из различных покрытий, коэффициент покрова определяют как средневзвешенное значение.

Zmid = Σ(f*z)/Σf = 0.118/1 = 0.118 ≈ 0.12

Формула расчетных интенсивностей: q = A/tn φmid = zmidq0.2t0.1= zmid(A/tn)0.2t0.1 = zmidA0.2/t0.2n-0.1 qв = φmidq = φmidA/tn = zmid A0.2/t0.2n-0.1A/tn = zmidA1.2/t1.2n-0.1 Окончательно имеем qв = β*qв= βzmidA1.2/t1.2n-0.1 где β – коэффициент, учитывающий свободную емкость трубопровода, β = f(n). Коэффициент β определяют из таблицы 11 СНиП

Продолжительность дождя По методу предельных интенсивностей продолжительность t дождя равна времени протока дождевой воды от самой удаленной точки бассейна до расчетного сечения. Расчетное сечение – конец рассчитываемого участка. tcon tcan tr t = tcon + tcan + Σtr tcon – время поверхностной концентрации, время заполнения неровностей, фильтрации и протока от удаленной точки бассейна до лотка проезжей части; tcan - время протока дождевой воды по лотку проезжей части; Σtr – время протока дождевой воды по трубопроводу.

1 2 3 4 5 Определить tr для первого участка, при tcon =7 мин, t can = 1 мин, длине участка L = 200 м. Скорость движения сточных вод по первому участку принять V = 0.7 м/с. Определить tr2, при L = 300 м, V = 0.8 м/с tr2 = 300/0.8/60 =6.25; t2 = 8+6.25 =14.25 Определить tr3, при L = 250 м; V=0.85 Определить t5, при L=200 м; V = 0.9 Определить t4, при L=300 м t4 = 8 + 300/0.8/60 = 8 + 6.25 = 14.25 мин Продолжительность дождя

Расчетный расход дождевых вод для участка сети 1. qcol = βzmidA1.2F/t1.2n-0.1= βzmidA1.2F/(tcon + tcan + tr)1.2n-0.1 2. qcol = qуд*F 3. qуд = βzmidA1.2/(tcon + tcan + tr)1.2n-0.1 4. A` = βzmidA1.2 5. t` = tcon + tcan 6. n` = 1.2n – 0.1 7. qуд = A`/(t` + tr) n`

1. Определяются метеорологические параметры; 2. Записывается формула расчетных интенсивностей qуд = A`/(t`+ tr)n` например qуд = 78/(7+ tr)0.6 3. Заполняется таблица 4. Строится график qуд = f(tr) 5. Выполняется трассировка сети. 6. Определяется начальная глубина заложения для участков дождевой сети. 7. Выполняется гидравлический расчет сети водоотведения Расчет дождевой сети водоотведения

Начальная глубина заложения Глубина заложения должна обеспечить «не промерзаемость» и «не продавливаемость» сети. Обычно минимальная глубина заложения устанавливается на основе опыта эксплуатации сетей водоотведения в регионе; При отсутствии опыта эксплуатации минимальная глубина заложения лотка трубы в дождеприемнике должна быть равна или больше глубины промерзания.

Расчет дождевой сети 1. Определяется площадь стока для участка сети. Площади стока определяются с учетом площади улиц, проездов. 2. Площади стока суммируются по участкам сети. Для последнего участка – площадь стока равна площади района. 3. Определяется длина участка. 4. Задается скорость движения сточных вод. Для первого участка скорость V>= 0.7. Для последующих – V > Vпред; 5. Как правило скорость на участке должна быть не меньше минимальной V >=Vmin 6. Определяется время протока сточных вод по участку tr = L/V/60 в минутах

Расчет дождевой сети 6. По времени протока из графика определяется qуд; 7. qcol = qуд* F 8. По таблице 44 т.Лукиных при заданной скорости подбирается диаметр и уклон таким образом, чтобы выполнялось условие: |qcol – qтр|/qcol <= 0.1 Если условие не выполняется то на участке изменяется скорость и весь расчет повторяется снова.

Пример расчета дождевой сети водоотведения 1 участок. Длина 175 м, площадь стока 2.32 га, скорость принимаем V=0.7 м, Время протока дождевой воды по участку сети равно tr = 175/0.7/60 = 4.17 мин. Удельный расход из графика 18.6 л/с/га. Расчетный расход для участка равен qcol1 = 18.6*2.32 = 43.15 л/с. В таблице для расчета трубопроводов при полном заполнении для d = 300 ближайшее значение расхода qтр = 49.48. Разница расходов > 10%. Принимаем скорость V = 0.85. tr = 175/0.85/60 = 3.43; qуд = 19.4; qcol = 19.4*2.32 = 45.01; qтр = 41.32; d= 250; J = 4.93

2 участок. Длина 375 м. Площадь стока 8.12 га. Принимаем скорость V=0.95 Время протока сточных вод по участку: tr= 375/0.95/60 = 6.57 Из графика qуд = 16.2; qcol = 16.2*8.12 = 131.54; qтр = 119.38; ∆ = 9.06. J = 3.29 3 участок. Площадь стока 8.12+ 2.32+1.16 = 11.6. Время протока 220/60/1.05+ 6.57 = 10.06 мин qуд = 10.1; qcol = 13.8*12.5 = 172.5; qтр = 167 J = 3.44 9 участок. Площадь стока 11.6 + 3.48 = 15.08; V = 1.1; tr = 420/60/1.1 + 10.06 = 16.42; qуд = 11.8; qcol = 11.8*16 = 177.4 ; qтр = 174.95; J = 3.77

Напорный метод расчета дождевой сети Напорный метод расчета используют при сложных грунтовых условиях, при значительной начальной глубине заложения сети, не больших размерах площадки и плоском рельефе местности. h H Qc = ωC√Ri Qн = ωC√RJ i = h/L J = (H+h)/L Qн/Qc = (J/i)0.5 = ((H+h)/h)0.5 = (a+1)0.5

Расчет сети водоотведения Выполняют расчет участка сети, работающего в самотечном режиме qc , d, i, h; Определяют коэффициент напорности Кн = (а+1)0.5n – 0.5 Расход для определения диаметра трубопровода, работающего в напорном режиме qн = qcKн

Регулирующие резервуары Регулирующие резервуары применяют в следующих случаях: При значительных расстояниях от населенного пункта до места сброса сточных вод в водоем;

При прохождении крупного трубопровода через узкую улицу

При пересечении трубопроводом препятствия

Схемы регулирующих резервуаров Разделительная камера НС

Расчет регулирующих резервуаров qr qc qоп α = qc/qr W = Kqrt K = (1 – α)2 Расход сточных вод после резервуара: qр = qc + qоп + q где q определяют с площади стока ниже резервуара, время tпр = 0

Объем регулирующего резервуара q t q/2 W = 0.5*0.5*q*0.5*t = 1/8qt

Полураздельная система водоотведения

Разделительные камеры В водоем

Разделительные камеры Водослив В водоем В главный коллектор