2. Проектирование и расчет дождевой канализации

Начертание водосточной сети в плане определяется рельефом местности, схемой планировки и насыщенностью территории подземными сооружениями. Принципы трассирования водосточной сети аналогичны принципам трассирования бытовой канализационной сети. В целях уменьшения сечения и длины каналов водосточную сеть рекомендуется трассировать вдоль городских проездов по кратчайшему расстоянию к водоемам, тальвегам и оврагам. При ширине проезда до 30 м. водосток целесообразно трассировать по его середине. При большей ширине проезда водосток можно прокладывать в две линии по обеим сторонам его.

Организация стока поверхностных вод преследует цель сбора, удаления с территории города дождевых и талых вод. Достигается это путем вертикальной планировки городских территорий, сбора воды в лотки проезжих частей, а затем и в лотки улиц. Из лотков вода поступает в систему водоотвода. В соответствии со СНиП в городах должна предусматриваться закрытая система водоотвода.

Дождевые воды поступают в закрытую водосточную сеть через дождеприемники. Дождеприемники представляют собой колодец, перекрытый сверху приемной решеткой. Из дождеприемника дождевая вода по соединительной ветке закладываемой в нижней части дождеприемника поступает в подземную водосточную сеть. Дождеприемники бывают круглой и прямоугольной формы. Приемные решетки изготавливают из чугуна и стали. Расстояние между дождеприемниками принимают в зависимости от уклона улицы, от 50 до 80 м. друг от друга. В современных благоустроенных жилых кварталах дождеприемники располагают как на улицах так и внутри кварталов на внутриквартальных проездах при этом к сети подсоединяются внутренние водостоки. При невысокой степени благоустройства и уклоне < 0,01 внутри квартала вода собирается в открытые лотки, затем в уличные лотки, а потом в дождеприемники. Глубина воды в лотках не должна быть более 6 см.

2.1 Выбор системы и схемы сети

В соответствии со СНиП 2.07.01-89* “ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. ПЛАНИРОВКА И ЗАСТРОЙКА ГОРОДСКИХ И СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ”, для данной сети выбирается закрытая система водоотвода. Вся территория города делится на бассейны канализования, границами бассейна являются водоразделы. В каждом бассейне канализования, по тальвигу, прокладывается коллектор который отводит сточные воды в водоем или главный коллектор полураздельной системы канализации. Так как уклон местности >0.005 проектируются уличные дождевые коллекторы по пониженной грани.

2. Гидравлический расчет сети

Расходы дождевых л/с, следует опре­делять по методу предельных интенсивностей по формуле:

где:

— среднее значение коэффициента, харак­теризующего поверхность бассейна сто­ка, определяемое согласно;

А, n — параметры, определяемые согласно СНиП 2.04.03-85;

F — расчетная площадь стока, га, определя­емая согласно СНиП 2.04.03-85;

— расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, мин, и определяемая согласно СНиП 2.04.03-85.

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

где

— интенсивность дождя, л/с на 1 га, для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1 год, определяемая по черт. 1 из СНиП 2.04.03-85 (=77,2м/с);

n — показатель степени, определяемый по табл. 4 из СНиП 2.04.03-85 (=0,70);

— средние количество дождей за год, принимаемое по табл. 4 из СНиП 2.04.03-85

(= 117);

 — показатель степени, принимаемый по табл. 4 из СНиП 2.04.03-85 (=1.33).

Р — период однократного превышения рас­четной интенсивности дождя, принима­емый по табл.№2;

Таблица №2

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

Условие расположения коллектора на магистральных улицах – благоприятные.

Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя P=1.0, годы, для населенных пунктов при значениях >80.

А=20^0.69*83,8*(1+lg1/lg176)^1.82=662,15

Расчетную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам , мин, следует определять по формуле:

где:

— продолжительность протекания дожде­вых вод до уличного лотка или при на­личии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (вре­мя поверхностной концентрации), мин, (=10мин.);

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

— то же, по трубам до рассчитываемого сечения;

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

где:

l_can — длина участков лотков, м;

v_can — расчетная скорость течения на участке, равная 1.5 м/с.

Продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения , мин, следует определять по формуле:

где (7)

l_p — длина расчетных участков коллектора, м;

v_p — расчетная скорость течения на участке, равная 1м/с.

Расходы дождевых q_r, л/с, следует опре­делять по методу предельных интенсивностей по формуле:

где:

А, п — параметры, их определение см. выше;

F — расчетная площадь стока, га;

t_r — расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, мин;

z_mid — среднее значение коэффициента, харак­теризующего поверхность бассейна сто­ка.

Среднее значение коэффициента стока следует определять как средневзвешенную величину в зависимости от коэффициентов z, характеризую­щих поверхность и принимаемых по табл. №3 и 4.

Таблица №3

Поверхность	Коэффициент z
Кровля зданий и сооружений, асфальто­бетонные покрытия дорог	Принимается по табл. 3
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

Таблица №4

Параметр А	Коэффициент z для водонепроницаемых поверхностей
300	0,32
400	0,30
500	0,29
600	0,28
700	0,27
800	0,26
1000	0,25
1200	0,24
1500	0,23

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.

Так как А=700, то по табл.№4 Z_mid=0.27

Zmid=0.27

Далее находим расчетный расход по формуле:

Q_{= * ;} где:

- интенсивность (л/с*га);

_- площадь получаемая путем сложения собственной площади участка и площади притока (га).

По книге “Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Павловского” автора Лукиных, подбираем диаметр (мм) и уклон трубы в тыс. из условий:

1. – диаметр трубы (d) не менее 250 мм.

2. – скорость воды в трубе: 0,7-1,5 м/с.

3. – уклон трубы (i) примерно должен быть равен: .

Отметки поверхности земли (графы 13, 14) берутся с генплана.

Глубина лотка в начале участка (графа15) находится вычитанием от отметки поверхности земли в начале участка (графа13) глубины заложения трубы в начале участка (графа 17)

Глубина лотка в конце участка (графа16) находится вычитанием из отметки лотка в начале участка (графа 15) падения на этом участке (графа 12)

Глубина заложения в начале первого участка (графа 17) определяется по формулам:

при d > 500 мм.

при d ≤ 500 мм;

Если на последующем участке изменился диаметр, то к глубине заложения в начале участка добавляется разность между диаметрами.

Глубина заложения в конце участка (графа18) находится как разность отметок поверхности земли в конце участка (графа14) и лотка в конце участка (графа 16).

Выбор материала труб, типа изоляции. Соединение труб.

Для всех участков выбираю трубы напорные железобетонные типа ТН (в таблице подчеркнутые) согласно ГОСТ 22000-86.

ТН - цилиндрические раструбные с круглым отверстием и стыковыми

соединениями уплотняемыми при помощи резиновых колец;

Тип трубы	Типоразмер трубы		Диаметр условного прохода трубы, мм		Полезная длина трубы, мм
Железобетонные напорные трубы
ТН	ТН30.25	300		2500
	ТН40.25	400
	ТН50.25	500		2500
	ТН50.50			5000
	ТН60.25	600		2500
	ТН60.50			5000
	ТН80.35	800		3500
	ТН80.50			5000
	ТН100.35	1000		3500
	ТН100.50			5000
	ТН120.35	1200		3500
	ТН120.50			5000
	ТН140.50	1400
	ТН160.50	1600
	ТН200.50	2000		5000
	ТН240.50	2400

Железобетонные напорные трубы типа ТН предусматривают с ненапрягаемой или напрягаемой арматурой. Предварительно напряженные трубы должны быть полезной длиной не менее 5000 мм.

Размеры стыковых поверхностей труб, соединяемых на резиновых кольцах круглого сечения, должны обеспечивать:

• величину кольцевого зазора с учетом допускаемых отклонений диаметров рабочей части стыка в пределах (в процентах от диаметра сечения резинового кольца):

• 60 - 75 - для безнапорных труб,

• 50 - 70 - для низконапорных труб,

• 40 - 65 - для средне- и высоконапорных труб;

• угол поворота трубопровода в стыковом соединении труб не менее 1°30’;

• удлинение резинового кольца при натяжении на 8 - 15%;

• длину рабочей части стыка, уплотняемого резиновым кольцом способом качения, не менее 3,5 диаметра сечения кольца.

Размеры резиновых колец круглого сечения в нерастянутом состоянии должны соответствовать указанным в таблице.

Диаметр	Размеры резиновых колец для стыков труб, уплотняемых способом
условного прохода	Качения		скольжения
трубы	Внутренний диаметр кольца	Диаметр сечения кольца	Внутренний диаметр кольца	Диаметр сечения кольца
100	110	14	-	-
200	212	14	-	-
250	264	17	240
300	340		280
400	450		380	16
500	545		480
600	660	24	570
800	835		740
1000	1035		920	16; 24
1200	1230		1140
1400	1440		1330	24
1600	1650		1520
2000	2070	30	1900	30
2400	2480		2280

Коррозионную стойкость труб, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, следует обеспечивать путем применения коррозионностойких материалов, выполнения конструктивных требований и технологических приемов (первичная защита), а также, при необходимости, путем защиты поверхностей труб (вторичная защита) согласно требованиям СНиП 2.03.11-85.

Стальные закладные изделия, предназначенные для устройства защиты трубопровода от электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами, следует предусматривать:

во всех железобетонных предварительно напряженных напорных трубах независимо от условий их применения;

в остальных железобетонных безнапорных и напорных трубах - по требованию заказчика в соответствии с проектом защиты трубопровода от электрокоррозии.

Изоляцию для труб на проектируемом участке выбираю обычную так как они расположены над уровнем грунтовых вод.