Расчет аккумулирующей емкости для дождевой канализации
Обновлено: 19.05.2024
Определение расчетных расходов дождевых и талых вод в коллекторах дождевой канализации по СП 32.13330.2012
1. Расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации, л/с, отводящих сточные воды с селитебных территорий и площадок предприятий, следует определять методом предельных интенсивностей по формуле
(1)
где А, п - параметры, характеризующие соответственно интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности (определяются по пункту 2);
Ψmid - средний коэффициент стока, определяемый как средневзвешенная величина в зависимости от значения Ψi для различных видов поверхностей водосбора;
F - расчетная площадь стока, га;
trn - расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания дождевых вод по поверхности и трубам до расчетного участка (определяется в соответствии с указаниями, приведенными в пункте 5).
Расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей, Qcal, л/с, следует определять по формуле
(2)
где β - коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима
(определяется по таблице 1);
Таблица 1 - Значения коэффициента β, учитывающего заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима
| Показатель степени п | Коэффициент β |
|---|---|
| < 0,4 | 0,8 |
| 0,5 | 0,75 |
| 0,6 | 0,7 |
| 0,7 | 0,65 |
Примечания
1 При уклонах местности 0,01 - 0,03 указанные значения коэффициента β следует увеличить на 10 - 15 %, при уклонах местности свыше 0,03 - принимать равным единице.
2 Если общее число участков на дождевом коллекторе или на участке притока сточных вод менее 10, то значение β при всех уклонах допускается уменьшать на 10 % при числе участков 4 - 10, и на 15 % при числе участков менее 4.
2. Параметры A и n определяются по результатам обработки многолетних записей самопишущих дождемеров местных метеорологических станций или по данным территориальных управлений Гидрометеослужбы. При отсутствии обработанных данных параметр А допускается определять по формуле
(3)
где q20 - интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1год (определяют по рисунку Б.1);
п - показатель степени, определяемый по таблице 2;
тr - среднее количество дождей за год, принимаемое по таблице 2;
Р - период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, годы;
у - показатель степени, принимаемый по таблице 2.
Рисунок Б.1 - Значения величин интенсивности дождя q 20
Таблица 2 - Значения параметров п, т r , у для определения расчетных расходов в коллекторах дождевой канализации
| Район | Значение п при | тr | y | |
|---|---|---|---|---|
| Р ³1 | Р < 1 | |||
| Побережье Белого и Баренцева морей | 0,4 | 0,35 | 130 | 1,33 |
| Север Европейской части России и Западной Сибири | 0,62 | 0,48 | 120 | 1,33 |
| Равнинные области запада и центра Европейской части России | 0,71 | 0,59 | 150 | 1,33 |
| Возвышенности Европейской части России, западный склон Урала | 0,71 | 0,59 | 150 | 1,54 |
| Низовье Волги и Дона | 0,67 | 0,57 | 60 | 1,82 |
| Нижнее Поволжье | 0,65 | 0,66 | 50 | 2 |
| Наветренные склоны возвышенностей Европейской части России и Северное Предкавказье | 0,7 | 0,66 | 70 | 1,54 |
| Ставропольская возвышенность, северные предгорья Большого Кавказа, северный склон Большого Кавказа | 0,63 | 0,56 | 100 | 1,82 |
| Южная часть Западной Сибири | 0,72 | 0,58 | 80 | 1,54 |
| Алтай | 0,61 | 0,48 | 140 | 1,33 |
| Северный склон Западных Саян | 0,49 | 0,33 | 100 | 1,54 |
| Средняя Сибирь | 0,69 | 0,47 | 130 | 1,54 |
| Хребет Хамар-Дабан | 0,48 | 0,36 | 130 | 1,82 |
| Восточная Сибирь | 0,6 | 0,52 | 90 | 1,54 |
| Бассейны рек Шилки и Аргуни, долина р. Среднего Амура | 0,65 | 0,54 | 100 | 1,54 |
| Бассейны рек Охотского моря и Колымы, северная часть Нижнеамурской низменности | 0,36 | 0,48 | 100 | 1,54 |
| Побережье Охотского моря, бассейны рек Берингова моря, центральная и западная части Камчатки | 0,36 | 0,31 | 80 | 1,54 |
| Восточное побережье Камчатки южнее 56° с. ш. | 0,28 | 0,26 | 110 | 1,54 |
| Побережье Татарского пролива | 0,35 | 0,28 | 110 | 1,54 |
| Район о. Ханка | 0,65 | 0,57 | 90 | 1,54 |
| Бассейны рек Японского моря, о. Сахалин, Курильские острова | 0,45 | 0,44 | 110 | 1,54 |
| Дагестан | 0,57 | 0,52 | 100 | 1,54 |
3. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя необходимо выбирать в зависимости от характера объекта водоотведения, условий расположения коллектора с учетом последствий, которые могут быть вызваны выпадением дождей, превышающих расчетные, и принимать по таблицам 3 и 4, или определять расчетом в зависимости от условий расположения коллектора, интенсивности дождей, площади водосбора и коэффициента стока по предельному периоду превышения.
При проектировании дождевой канализации у особых сооружений (метро, вокзалов, подземных переходов), а также для засушливых районов, где значения q20 менее 50 л/с (с 1 га), при Р = 1 период однократного превышения расчетной интенсивности следует определять только расчетом с учетом предельного периода превышения расчетной интенсивности дождя, указанного в таблице 3. При этом периоды однократного превышения расчетной интенсивности дождя, определенные расчетом, не должны быть менее указанных в таблицах 4 и 5.
Таблица 3 - Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя в зависимости от значения q 20
| Условия расположения коллекторов | Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р, годы, для населенных пунктов при значении q20 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| На проездах местного значения | На магистральных улицах | < 60 | 60 - 80 | 80 - 120 | > 120 |
| Благоприятные и средние | Благоприятные | 0,33 - 05 | 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 | 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 в 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 уровне склонов свыше 0,02. 4 Особо неблагоприятные условия расположения коллекторов: коллектор отводит воду из замкнутого пониженного места (котловины). | |||||
Таблица 4 - Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя для территории промышленных предприятий при значениях q 20
| Результат кратковременного переполнения сети | Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р, годы, для территории промышленных предприятий при значениях q20 | ||
|---|---|---|---|
| До 70 | 70 - 100 | Свыше 100 | |
| Технологические процессы предприятия не нарушаются | 0,33 - 0,5 | 0,5 - 1 | 2 |
| Технологические процессы предприятия нарушаются | 0,5 - 1 | 1 - 2 | 3 - 5 |
| Примечания 1 Для предприятий, расположенных в замкнутой котловине, период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует определять расчетом или принимать равным не менее чем 5 годам. 2 Для предприятий, поверхностный сток которых может быть загрязнен специфическими загрязнениями с токсичными свойствами или органическими веществами, обуславливающими высокие значения показателей ХПК и БПК (т.е. предприятия второй группы), период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует принимать с учетом экологических последствий подтоплений не менее чем 1 год. | |||
Таблица 5 - Предельный период превышения интенсивности дождя в зависимости от условий расположения коллектора
| Характер бассейна, обслуживаемого коллектором | Предельный период превышения интенсивности дождя Р, годы, в зависимости от условий расположения коллектора | |||
|---|---|---|---|---|
| благоприятные | средние | неблагоприятные | особо неблагоприятные | |
| Территория кварталов и проезды местного значения | 10 | 10 | 25 | 50 |
| Магистральные улицы | 10 | 25 | 50 | 100 |
4. Расчетную площадь стока для рассчитываемого участка сети необходимо принимать равной всей площади стока или части ее, дающей максимальный расход стока. Если площадь стока коллектора составляет 500 га и более, то в формулы (1) и (8) следует вводить поправочный коэффициент К, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади и принимаемый по таблице 6.
Таблица 6 - Значения поправочного коэффициента К, учитывающего неравномерность выпадения дождя по площади
| Площадь стока, га | Коэффициент К |
|---|---|
| 500 | 0,95 |
| 1000 | 0,90 |
| 2000 | 0,85 |
| 4000 | 0,8 |
| 6000 | 0,7 |
| 8000 | 0,6 |
| 10000 | 0,55 |
5. Расчетную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам tr до расчетного участка (створа) следует определять по формуле
(4)
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 6;
tcan - то же, по уличным лоткам до дождеприемника (при отсутствии их в пределах квартала), определяемая по формуле (5);
tp - то же, по трубам до рассчитываемого створа, определяемая по формуле (6);
6. Время поверхностной концентрации дождевого стока следует рассчитывать или принимать в населенных пунктах при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей равным 5-10 мин, а при их наличии - равным 3-5 мин. При расчете следует внутриквартальной канализационной сети время поверхностной концентрации принимать равным 2-3 мин.
Продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам tcan следует определять по формуле:
(5)
где lcan - длина участков лотков, м;
vcan - расчетная скорость течения на участке, м/с.
Продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения tp, мин, надлежит определять по формуле:
(6)
где lp - длина расчетных участков коллектора, м;
vp - расчетная скорость течения на участке, м/с.
7. Средний коэффициент стока зависит от вида поверхности стока zтid, а также от интенсивности q20 и продолжительности tr дождя и определяется по формуле:
(7)
где zmid - среднее значение коэффициента, характеризующего вид поверхности стока (коэффициент покрова), определяют как средневзвешенную величину в зависимости от коэффициентов zi для различных видов, поверхностей по таблицам 7 и 8;
q20 - интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1год (определяется по рисунку Б.1);
tr - продолжительность дождя или время добегания от наиболее удаленной части бассейна, мин (определяется по 7.3.1 СП 32.13330.2012).
Таблица 7 - Значения коэффициента стока Ψ i и коэффициента покрова z для разного вида поверхностей
| Вид поверхности стока | Коэффициент покрова, z | Постоянный коэффициент стока Ψi |
|---|---|---|
| Кровли и асфальтбетонные покрытия (водонепроницаемые поверхности) | 0,33 - 0,23 Принимается по таблице 15 | 0,95 |
| Брусчатые мостовые и щебеночные покрытия | 0,224 | 0,6 |
| Булыжные мостовые | 0,145 | 0,45 |
| Щебеночные покрытия, не обработанные вяжущими материалами | 0,123 | 0,4 |
| Гравийные садово-парковые дорожки | 0,09 | 0,3 |
| Грунтовые поверхности (спланированные) | 0,064 | 0,2 |
| Газоны | 0,038 | 0,1 |
Таблица 8 - Значения коэффициента покрова z для разных значений параметров А и п
| Параметр п | Коэффициент z при параметре А | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 1000 | 1200 | 1500 | |
| Менее 0,65 | 0,32 | 0,30 | 0,29 | 0,28 | 0,27 | 0,26 | 0,25 | 0,24 | 0,23 |
| 0,65 и более | 0,33 | 0,31 | 0,30 | 0,29 | 0,28 | 0,27 | 0,26 | 0,25 | 0,24 |
8. Если водонепроницаемые поверхности составляют более 30 - 40 % общей площади стока, что характерно для большинства промышленных предприятий, то расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации Qr допускается определять по формуле (1) при постоянных коэффициентах стока Ψi, приведенных в таблице 7.
© Аквадренаж 2021. Все права защищены. г.Москва, 1-й Нагатинский проезд, д.2
Проектирование ливневых очистных сооружений
Расчетный расход дождевых вод, подаваемый на очистные определяется по формуле:
- Kdiv - коэффициент, показывающий часть расхода дождевых вод, направляемую на очистку
- qr - расход подходящих к разделительной камере дождевых вод, определяемый по методу предельных интенсивностей без учета коэффициента, учитывающего заполнение свободной сети в момент возникновения напорного режима
Принцип действия
Принцип действия заключается в регулирование расхода стока за счет устройства на коллекторах дождевой канализации разделительных камер, через которые на последующие сооружения направляется от малоинтенсивных дождей весь сток и от интенсивных дождей часть стока.
Пример расчета
- Длина сетей L = 500 м
- Cкорость v = 1 м/с
- F территории водосбора = 2,0 Га
- F твердых покрытий = 1,5 Га
- F газонов = 0,5 Га
- qr = 155,98 л/сек
- qlim = 23,39 л/сек
Вывод: в качестве очистных сооружений принимается установка для очистки ливневых, талых и –производственных сточных вод Векса-25-М, производительностью 25 л/сек (допускается превышение расхода на 10% в соответствии с ТУ 4859-001-98116734-2007).
Примечание
Организация данной схемы основана на принципе полураздельной системы канализации, только рассчитываемый предельный расход направляется не в общесплавной коллектор, а на локальные очистные сооружения для очистки поверхностного стока.В связи с дефицитом строительных площадей и отсутствием технической возможности для подключения к городским и ливневым коллекторам эта схема наиболее применима в современных условиях.
2. Типовое решение с применением накопительной емкости
Принцип действия
Принцип действия заключается в аккумулировании и последующем отведении на очистку объема дождевых вод, поступающих от начала стока до момента накопления в аккумулирующем (регулирующем) резервуаре определенного объема.
Пример расчета для схемы с резервуаром
- F территории водосбора = 2,0 Га
- F твердых покрытий = 1,5 Га
- F газонов = 0,5 Га
- Учесть вывоз снега
- Объем дождевого стока: 147.50 куб. м.
- Производительность: 1.71 л/с
- Суточный объем талых вод: 56.00 куб. м.
- Производительность: 0.77 л/с
- Результирующая производительность установки: 1.71 л/с
- Гидравлический объем аккумулирующей емкости: 191.75 куб. м.
Вывод:
Принимается больший объем 147,5 куб.м. В качестве очистных сооружений принимается установка для очистки ливневых, талых и производственных сточных вод Векса-2-М, производительностью 2 л/сек.
Расчет объема резервуара
Объем дождевого стока от расчетного дождя (Wоч) вычисляется по нижеприведенной формуле. Одновременно производится проверочный расчет (Wт макс.сут) из условия приема в аккумулирующий резервуар суточного объема талого стока, образующегося в период интенсивного снеготаяния К проектированию принимается наибольшая из двух величин.
- 10 - переводной коэффициент
- hа - максимальный слой осадков за дождь, мм, сток от которого подвергается очистке в полном объеме. При отсутствии данных многолетних наблюдений величину hа для селитебных территорий и промышленных предприятий первой группы допускается принимать в пределах 5-10 мм как обеспечивающую прием на очистку не менее 70% годового объема поверхностного стока для большинства территорий Российской Федерации
- Ψmid - средний коэффициент стока для расчетного дождя (определяется как средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений коэффициента стока Ψi для разного вида поверхностей)
- F - общая площадь стока, Га
Максимальный суточный объем талых вод, в середине периода снеготаяния, отводимых на очистные сооружения с селитебных территорий и промышленных предприятий, определяется по формуле:
Калькулятор расчета объема ливневых стоков
Ливневая канализация – одна из важнейших систем оборудования жилого участка, о которой, к сожалению, многие хозяева просто забывают или же относятся к ней слишком легкомысленно. И совершенно напрасно – надежды на то, что дождевая или талая вода уйдет сама собой, нередко приводят к постепенному заболачиванию территории, к разрушению или провалам уложенных дорожек и площадок, к размыванию и эрозии конструкций фундаментов возведённых построек, переувлажнению их стен и другим негативным последствиям.
Калькулятор расчета объема ливневых стоков
Ниже, под калькулятором, будет дано краткое пояснение по принципу его работы.
Калькулятор расчета объема ливневых стоков
Пояснения по проведению расчетов
Итак, для планирования каждого отдельного участка ливневой канализации необходимо знать, какой объем воды может на него выпасть. Далее, отдельные участки через дождеприемники и трубы связываются с колодцами, обслуживающими уже несколько таких зон — и так далее, до «вершины иерархии», то есть ливневого коллектора или главного накопительного колодца. Естественно, при этом показатели отдельных участков или групп суммируются. Но в основе расчета, так или иначе, лежит каждый отдельный участок сбора.
Объем воды, подлежащий сбору с отдельно взятого участка, можно выразить упрощенной формулой:
Qсб= q20 × F× ϒ
Карта-схема для определения коэффициента интенсивности осадков q20
Цены на водоотводные каналы
Для удобства расчетов в калькуляторе предусмотрен ввод значений в квадратных метрах – пересчет на гектары программа проведет самостоятельно.
Для большего удобства пользователя результат будет представлен в трех величинах: литры в секунду, литры в минуту и кубометры в час.
Устройство ливневой канализации
Цены на водоотводные каналы
Проектирование ливневки – это довольно непростая задача, и определением объемов стоков не заканчивается. Подробнее об устройстве и порядке создания ливневой канализации – в соответствующей статье нашего портала.
Читайте также: