Расчет стока дождевых вод

Расчетные расходы дождевых вод

2.11. Расходы дождевых qr, л/с, следует опре­делять по методу предельных интенсивностей по формуле

(2)

где zmid — среднее значение коэффициента, харак­теризующего поверхность бассейна сто­ка. определяемое согласно п. 2.17;

А, п — параметры, определяемые согласно п. 2.12;

F — расчетная площадь стока, га, определя­емая согласно п. 2.14;

tr — расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, мин, и определяемая согласно п. 2.15.

Расчетный расход дождевых вод для гидравличес­кого расчета дождевых сетей qcal, л/с, следует определять по формуле

(3)

где  — коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент воз­никновения напорного режима и опреде­ляемый по табл. 11.

Примечания: 1. При величине расчетной продолжи­тельности протекания дождевых вод. меньшей 10 мин, в формулу (2) следует вводить поправочный коэффициент рваный 0,8 при tr = 5 мин и 0,9 при tr = 7 мин.

2. При большом заглублении начальных участков коллекторов дождевой канализации следует учитывать увеличение их пропускной способности за счет напора, создава­емого подъемом уровни воды в колодцах.

2.12. Параметры А и п надлежит определять по результатам обработки многолетних записей само­пишущих дождемеров, зарегистрированных в дан­ном конкретном пункте. При отсутствии обработан­ных данных допускается параметр А определять по формуле

(4)

где q20 — интенсивность дождя, л/с на 1 га, для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1 год, определяемая по черт. 1;

п — показатель степени, определяемый по табл. 4;

тr — средние количество дождей за год, принимаемое по табл. 4;

Р — период однократного превышения рас­четной интенсивности дождя, принима­емый по п. 2.13;

 — показатель степени, принимаемый по табл. 4.

Черт. 1. Значения величии интенсивности дождя q20

Таблица 4

Район

Значение n

при

Р  1

Р  1

Побережья Белого и Баренцева морей

0,4

0,35

1,33

Север европейской части СССР и Западной Сибири

0,62

0,48

1,33

Равнинные области запада и центра европейской части СССР

0,71

0,59

1,54

Равнинные области Украины

0,71

0,64

1,54

Возвышенности европейской части СССР. западный склон Урала

0,71

0,59

1,54

Восток Украины, низовье Волги и Дона, Южный Крым

0,67

0,57

1,82

Нижнее Поволжье

0,66

0,66

Наветренные склоны возвышенностей европейской части СССР и Северное Предкавказье

0,7

0,66

1,54

Ставропольская возвышенность, северные предгорья Большого Кавказа, северный склон Большого Кавказа

0,63

0,56

1,82

Южная часть Западной Сибири, среднее течение р. Или, район оз. Але-Куль

0,72

0,58

1,54

Центральный и Северо-Восточный Казахстан, предгорья Алтая

0,74

0,66

1,82

Северные склоны Западных Саян, Заилийского Алатау

0,57

0,57

1,33

Джунгарский Алатау, Кузнецкий Алатау, Алтай

0,61

0,48

1,33

Северный склон Западных Саян

0,49

0,33

1,54

Средняя Сибирь

0,69

0,47

1,54

Хребет Хамар-Дабан

0,48

0,35

1,82

Восточная Сибирь

0,6

0,52

1,54

Бассейны Шилки и Аргуни, долина Среднего Амура

0,65

0,54

1,54

Бассейны Колымы и рек Охотского моря, северная часть Нижнеамурской низменности

0,36

0,48

1,54

Побережье Охотского моря, бассейны рек Берингова моря, центр и запад Камчатки

0,35

0,31

1,54

Восточное побережье Камчатки южнее 56° с. ш.

0,28

0,26

1,54

Побережье Татарского пролива

0,35

0,28

1,54

Район оз. Ханка

0,65

0,57

1,54

Бассейны рек Японского моря, о. Сахалин, Курильские о-ва

0,45

0,44

1,54

Юг Казахстана, равнина Средней Азии и склоны гор до 1500 м, бассейн оз. Иссык-Куль до 2500 м

0,44

0,4

1,82

Склоны гор Средней Азии на высоте 1500-3000 м

0,41

0,37

1,54

Юго-Западная Туркмения

0,49

0,32

1,54

Черноморское побережье и западный склон Большого Кавказа до Сухуми

0,62

0,58

1,54

Побережье Каспийского моря и равнина от Махачкалы до Баку

0,51

0,43

1,82

Восточный склон Большого Кавказа, Кура-Араксинская низменность до 500 м

0,58

0,47

1,82

Южный склон Большого Кавказа выше 1500 м, южный склон выше 500 м, ДагАССР

0,57

0,52

1,54

Побережье Черного моря ниже Сухуми, Колхидская низменность, склоны Кавказа до 2000 м

0,54

0,5

1,33

Бассейн Куры, восточная часть Малого Кавказа, Талышский хребет

0,63

0,52

1,33

Северо-западная и центральная части Армении

0,67

0,53

1,33

Ленкорань

0,44

0,38

2,2

2.13. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя необходимо выбирать в зави­симости от характера объекта канализования, усло­вий расположения коллектора с учетом последствий, которые могут быть вызваны выпадением дождей, превышающих расчетные, и принимать по табл. 5 и б или определять расчетом в зависимости от усло­вий расположения коллектора, интенсивности дож­дей, площади бассейна и коэффициента стока по предельному периоду превышения.

При проектировании дождевой канализации у особых сооружений (метро, вокзалов, подземных переходов и др.), а также для засушливых районов, где значение q20 менее 50 л/(сга), при Р, равном единице, период однократного превышения расчет­ной интенсивности дождя следует определять только расчетом с учетом предельного периода превышения расчетной интенсивности дождя, указанного в табл. 7. При этом периоды однократного превышения расчетной интен­сив­нос­ти дождя, определенные рас­четом, не должны быть менее указанных в табл. 5 и 6.

При определении периода однократного превы­шения расчетной интенсивности дождя расчетом сле­дует учитывать, что при предельных периодах одно­кратного превышения, указанных в табл. 7, коллек­тор дождевой канализации должен пропускать лишь часть расхода дождевого стока, остальная часть ко­торого временно затопляет проезжую часть улиц и при наличии уклона стекает по ее лоткам, при этом высота затопления улиц не должна вызывать затоп­ления подвальных и полуподвальных помещений; кроме того, следует учитывать возможный сток с бассейнов, расположенных за пределами населенно­го пункта.

Таблица 5

Условия расположения коллекторов

Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р, годы,

для населенных пунктов при значениях q20

местного значения

на магистральных улицах

до 60

св. 60

до 80

св. 80

до 120

св. 120

Благоприятные

и средние

Благоприятные

0,33—0,5

0,33—1

0,5—1

1—2

Неблагоприятные

Средние

0,5—1

1—1,5

1—2

2—3

Особо неблагоприятные

Неблагоприятные

2—3

2—3

3—5

5—10

Особо неблагоприятные

3—5

3—5

5—10

10—20

Примечания: 1. Благоприятные условия расположения коллекторов:

бассейн площадью не более 150 га имеет плоский рельеф при среднем уклоне поверхности 0,005 и менее;

коллектор проходит по водоразделу или в верхней части склона на расстоянии от водораздела не более 400 м,

2. Средние условия расположения коллекторов:

бассейн площадью свыше 150 га имеет плоский рельеф с уклоном 0,005 м и менее;

коллектор проходит е нижней части склона по тальвегу с уклоном склонов 0,02 м и менее, при этом площадь бассейна не превышает 150 га.

3. Неблагоприятные условия расположения коллекторов:

коллектор проходит в нижней части склона, площадь бассейна превышает 150 га;

коллектор проходит по тальвегу с крутыми склонами при среднем уклоне склонов свыше 0,02.

4. Особо неблагоприятные условия расположения коллекторов: коллектор отводит воду из замкнутого пониженного места (котловины).

Таблица 6

Результат кратковре­менного переполнения сети

Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р, годы, для территории промышленных предприятий при значениях q20

до 70

св. 70 до 100

св. 100

Технологические процессы предприятия:

не нарушаются

0,33—0,5

0,5—1

нарушаются

0,5—1

1—2

3—5

Примечание. Для предприятий, расположенных в замкнутой котловине, период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует определять расче­том или принимать рваным не менее чем 5 годам.

Таблица 7

Характер бассейна, обслуживаемого коллектором

Значение предельного периода превышения интенсивности дождя Р, годы, в зависимости от условий

расположения коллектора

благо-приятных

средних

неблаго-приятных

особо неблаго-приятных

Территории кварта­лов и проезды мест­ного значения

Магистральные ули­цы

2.14. Расчетную площадь стока для рассчитывае­мого участка сети необходимо принимать равной всей площади стока или части ее, дающей макси­мальный расход стока.

В тех случаях, когда площадь стока коллектора составляет 500 га и более, в формулы (2) и (3) следует вводить поправочный коэффициент К, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади и принимаемый по табл. 8.

Таблица 8

Площадь стока, га

10 000

Значение коэффициента К

0,95

0,90

0,85

0,8

0,7

0,6

0,55

Расчетные расходы дождевых вод с незастроен­ных площадей водосборов свыше 1000 га, не входя­щих в территорию населенного пункта, следует определять по соответствующим нормам стока для расчета искусственных сооружений автомобильных до­рог согласно ВСН 63-76 Минтрансстроя.

2.15. Расчетную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам tr, мин, следует принимать по формуле

(5)

где tcon — продолжительность протекания дожде­вых вод до уличного лотка или при на­личии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (вре­мя поверхностной концентрации), мин, определяемая согласно п. 2.16;

tcan — то же, по уличным лоткам до дожде­приемника (при отсутствии их в пре­делах квартала), определяемая по формуле (6);

tp — то же, по трубам до рассчитываемого сечения, определяемая по формуле (7),

2.16. Время поверхностной концентрации дожде­вого стока следует определять по расчету или прини­мать а населенных пунктах при отсутствии внутри-квартальных закрытых дождевых сетей равным 5—10 мин или при наличии их равным 3—5 мин.

При расчете внутриквартальной канализационной сети время поверхностной концентрации надлежит принимать равным 2—3 мин.

Продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам tcan, мин, следует определять по формуле

(6)

где lcan — длина участков лотков, м;

vcan — расчетная скорость течения на участке, м/с.

Продолжительность протекания дождевых вол по трубам до рассчитываемого сечения tp, мин, следует определять по формуле

(7)

где lp — длина расчетных участков коллектора, м;

vp — расчетная скорость течения на участке, м/с.

2.17. Среднее значение коэффициента стока zmid следует определять как средневзвешенную величину в зависимости от коэффициентов z, характеризую­щих поверхность и принимаемых по табл. 9 и 10.

Таблица 9

Поверхность

Коэффициент z

Кровля зданий и сооружений, асфальто­бетонные покрытия дорог

Принимается по табл. 10

Брусчатые мостовые и черные щебе­ночные покрытия дорог

0,224

Булыжные мостовые

0,145

Щебеночные покрытия, не обработанные вяжущими

0,125

Гравийные садово-парковые дорожки

0,09

Грунтовые поверхности (спланирован­ные)

0,064

Газоны

0,038

Примечание. Указанные значения коэффициента z допускается уточнять по местным условиям на основании соответствующих исследований.

Таблица 10

Параметр А

Коэффициент z для водонепроницаемых поверхностей

0,32

0,30

0,29

0,28

0,27

0,26

0,25

0,24

0,23

2.18. При расчете стока с бассейнов площадью свыше 50 га с разным характером застройки или с резко различными уклонами поверхности земли следует производить проверочные определения рас­ходов дождевых вод с разных частей бассейна и наибольший из полученных расходов принимать за расчетный. При этом, если расчетный расход дожде­вых вод с данной части бассейна окажется меньше расхода, по которому рассчитан коллектор на выше­лежащем участке, следует расчетный расход для данного участка коллектора принимать равным рас­ходу на вышележащем участке.

Территории садов и парков, не оборудованные дождевой закрытой или открытой канализацией, в расчетной величине площади стока и при опреде­лении коэффициента z не учитываются. Если терри­тория имеет уклон поверхности 0,008—0,01 и более в сторону уличных проездов, то в расчетную пло­щадь стока необходимо включать прилегающую к проезду полосу шириной 50—100 м.

Озелененные площади внутри кварталов (полосы бульваров, газоны и т. п.) следует включать в рас­четную величину площади стока и учитывать при оп­ределении коэффициента поверхности бассейна стока z.

2.19. Значения коэффициента  следует опреде­лять по табл. 11.

Таблица 11

Показатель степени п

 0,4

0,5

0,6

 0,7

Значение коэффициента 

0,8

0,75

0,7

0,65

Примечания: 1. При уклонах местности 0,01—0,03 указанные значения коэффициента  следует увеличивать на 10—15 % и при уклонах местности свыше 0,03 принимать равными единице.

2. Если общее число участков на дождевом коллекторе или на притоке менее 10, то значение  при всех уклонах допускается уменьшать на 10 % при числе участков 4—10 и на 15 % при числе участков менее 4.

Формулы для определения расчетной интенсивности дождя

Для расчета дождевой сети необходимо знать интенсивность дождя

q в л/с на 1 га.

Интенсивность дождя зависит от многих факторов, особенно от продолжительности дождя t. В природе существует зависимость: — чем больше продолжительность дождя t — тем меньше его интенсивность q.

Существует несколько формул для математического выражения этой зависимости; в нашей стране принята формула (3.3), которая имеет вид:

q = (3.3)

Чтобы воспользоваться этой формулой необходимо знать значение параметров А и n.

Величины А и n можно получить тремя способами:

1) по данным расшифровки лент самопишущих дождемеров

(если имеется большое число наблюдений на метеостанциях данного района за длительный (не менее 10 лет) период времени); это точный метод;

2) по данным о среднегодовом количестве осадков в данном районе за период не менее 15 лет – весьма приближенный метод;

3) при отсутствии данных самопишущих дождемеров в данном районе СНиП рекомендует определять параметр А по формуле:

A = 20nq20 , (3.4)

где q20 — интенсивность дождя, л/с на 1 га (для данной местности),

продолжительностью 20 мин при Р=1 год;

определяется по черт.1 СНиП ;

n — показатель степени; определяется по табл.4 СНиП (для даного

района местности);

mr — среднее количество дождей в данной местности за год;

принимается по табл.4 СНиП ;

P — период однократного превышения расчетной интенсивности

дождя в годах; принимается по пункту 2.13 СНиП ;

γ — показатель степени; определяется по табл 4 для данной местности.

Таким образом формула для определения расчетной интенсивности дождя, согласно СНиП , имеет вид:

q = (3.5)

Коэффициент стока

Не вся дождевая вода, выпадающая на поверхность, стекает в дождевую сеть; часть её просачивается в грунт, часть испаряется, часть задерживается в неровностях поверхности.

Для учета этого вводят понятие о коэффициенте стока ψ.

Коэффициент стока ψ есть отношение количества воды, стекающей в водостоки, — qc, к количеству дождевой воды, выпадающей на поверхность, — qв,т.е.


ψ = (3.6)

Коэффициент стока ψ < 1; он показывает – какая часть из выпавшей на поверхность дождевой воды стекает в водоотводящую дождевую сеть.

Проф. Н.Н.Белов на основании проведенных исследований предложил следующую формулу для определения коэффициента стока ψ:

ψ = zmidq0,2t0,1, (3.7)

где zmid — среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока (так называемый коэффициент покрова);

q — интенсивность дождя, л/с на 1 га;

t — продолжительность дождя, мин.

Для определения величины zmid обычно выбирают 2 — 3 наиболее характерных квартала и определяют в них долю каждого вида покрытия (крыши, асфальтовые покрытия, зеленые насаждения, грунтовые поверхности и т.д.) и выражают в % или в долях от общей площади квартала, т.е. определяют fкр, fасф, fз.н. и т.д.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *