Организация стока поверхностных вод. Системы водоотвода.
Осадки вызывают заболачивание бессточных территорий, а также подтопление пониженных мест.
Поверхностный водоотвод обязателен.
Характеристики осадков:
1. Интенсивность – определяется количеством осадков выпавших в единицу времени. Может быть по слою (i=h/t, где h – толщина выпавшего слоя в мм, t – продолжительность дождя в мин) и по объему q=V/t (где V – объем воды выпавший на 1 га, t – продолжительность в сек). q=166,7i
2. Продолжительность
3. Повторяемость (1,3,5,10 лет по приборам)
Варианты формирования поверхностного стока:
1. Застроенная территория 2. Застроена нижняя часть
3. Застроена верхняя часть
Виды поверхностных вод: дождевые, талые, поливочные, воды с крыш зданий, вода из дренажей.
Сток поверхностных вод в городах осуществляется в системе городской канализации:
при общесплавной – совместно с хозяйственно-фекальной,
при раздельной – в разных трубопроводах,
при полураздельной – в одном трубопроводе с периодическим отделением последних избыточных и сравнительно чистых порций осадков через специально приспособленные колодцы–интерцентры для выброса их в ближайший водоем, минуя очистные сооружения.
При раздельной системе сток поверхностных вод может осуществляться тремя способами: открытым, закрытым и смешанным.:
Открытая система отвода поверхностных вод с городских территорий собирает воду в лотки, кюветы, канавы и каналы и отводит ее без очистки в ближайший водоем. Эта система – простейший способ водоотвода. Она несовершенна, так как лотки, кюветы каналы и канавы требуют постоянной очистки, низкая санитария, низкая эстетичность, низкая пропускная способность, необходимость увеличения ширины улицы и снижается безопасность транспорта и пешехода.
При такой системе водоотвода лотки собирают сток поверхностных вод с территорий микрорайонов, жилых кварталов и направляют его в кюветы, которые расположены по обочинам проездов, улиц и дорог. Кюветы делают большего сечения чем лотки. Канавы собирают общую массу сточных вод через присоединяемые кюветы и отводят их для сброса в ближайший водоем. В случае возможных скоплений большого количества воды сооружают каналы.
Сечения лотков делают треугольной, полукруглой и трапецеидальной формы. Их размеры назначаются с учетом пропускной способности. Лотки рассчитывают, исходя из интенсивности, продолжительности и повторяемости дождей на максимальное заполнение водой ниже высоты бортового камня на 4 – 5 см и не больше 2 – 3 м в ширину.
Кюветы – вдоль проезжей части за бортовыми камнями. Чтобы вода из лотков стекала в них, между бортовыми камнями на определенных расстояниях делают интервалы.
Канавы делают трапецеидальной формы сечения по дну не менее 0,3 и по глубине 0,4 м.
Область применения: в засушливых районах, в дачных местах и небольших поселках, на территории зеленых насаждений, как временное благоустройство.
Сечения:
Кювет h=400 мм
Канава h=700-800 мм
Закрытая система отводит воду через сеть подземных трубопроводов и очистных сооружений. Такая сеть носит название дождевой или ливневой канализации или водостока. В закрытую систему вода попадает, стекая по территориям и лоткам проездов через дождеприемные решетки, расположенные на дождеприемных колодцах для задержания мусора.
Методом вертикальной планировки выбирают направление основного водосточного коллектора и линий сети, которые доставляют сточные воды от дождеприемных решеток до коллекторов. При этом распределяют места расположения дождеприемных колодцев, исходя из интенсивности, продолжительности и повторяемости дождей.
Расчетом устанавливают диаметры труб и уклоны. Линии от дождеприемного колодца до коллектора водостока назначают длиной до 40 м, диаметром 200 мм на территории микрорайонов, 250 – 300 мм – на улицах с минимальным уклоном0,002 – 0,005.
Дождеприемники сооружают :
а) в лотках улиц в пониженных местах,
б) на перекрестах улиц со стороны приема воды до пешеходных переходов:
При ширине улиц до 30 м между дождеприемниками допускается принимать следующие расстояния:
-
i, %
<0,4
0,4-0,6
0,6-1,0
1,0 – 3
δ, м
50
60
70
80
При ширине улиц более 30 метров или при их продольном уклоне более 3% расстояние между дождеприемниками должно быть не болееи60 м.
Примеры вертикальной планировки перекрестков
Трубы для водосточной сети применяюти круглого сечения с внутренним диаметром от 200 до 2500 мм, из асбестоцемента – 200 – 600 мм, керамические – 200 – 300 мм, из бетона и железобетона – 600 – 2500 мм. При больших уклонах линий водосточной сети споьзуют металлические трубы. Трубы прямоугольного сечения применяют только больших размеров.
Трубы укладывают либо в грунт без устройства искусственного основания (при диаметрах до 600 мм), либо на бетонном основании (при диаметрах 700 – 1700 мм).
Для определения уклонов и диаметров трубопроводов требуется провести гидрологический и гидравлический расчеты коллекторов. При этом определяют расчетные расходы на расходных участках и в сечениях, скорость течения воды в трубах и пропускную способность коллекторов сети. В этих расчетах исходным условием является движение воды в трубах без напора при полном наполнении.
Смотровые колодцы устраивают:
В местах поворотов;
В местах присоединения сточных веток к коллекторам;
В местах изменения диаметра коллекторов;
В местах перепадов;
На прямых участках от 50 до 120 м в зависимости от диаметра коллектора.
Они позволяют в период эксплуатации контролировать состояние сети.
Смотровые колодцы сооружают из индустриальных бетонных и железобетонных изделий. Внутреннее их пространство должно удовлетворять условиям эксплуатации и производства ремонтных работ, высота смотрового колодца зависит от глубины заложения трубопровода. Наименьшую глубину заложения принимают на 0,3 – 0,5 м ниже зоны промерзания, но не меньше чем 0,7 м.
Трубопроводы дождевой канализации должны работать в безнапорном режиме. При сильных же дождях должен обеспечиваться переход в напорный режим. Для обеспечения устранения переполнения устраивается дополнительный сброс воды – пруд-регулятор.