Проектирование закрытой водосточной сети города

Часть 2. Пример расчета.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина

Проектирование закрытой водосточной сети города

Методические указания к курсовой работе

«Проектирование закрытой водосточной сети города»

Часть 2. Пример расчета.

для бакалавров дневной формы обучения специальности

270105 – Городское строительство и хозяйство

Екатеринбург

УрФУ

2013

УДК ________

Составители: Л. И. Рябоконь, И. А. Тиганова

Научный редактор – Н. И. Кузнецова

Проектирование закрытой водосточной сети города. Часть 2. Пример расчета: методические указания / сост. Л. И. Рябоконь, И. А. Тиганова. Екатеринбург : УрФУ, 2013. 18 с.

В работе приводится пример расчета участка закрытых водосточных сетей методом расчетных предельных интенсивностей.

Пример предназначен для использования при выполнении студентами курсовой работы, заданий на практических занятиях, лабораторных практикумах и специальных разделов дипломного проекта (работы) по дисциплинам «Комплексное инженерное благоустройство городских территорий», «Инженерная подготовка территорий».

Библиогр.: 3 назв. Табл. 2 . Рис. 1 .

Подготовлено кафедрой «Городское строительство»

© Уральский федеральный университет, 2013

© Рябоконь Л. И., Тиганова И. А.(составление), 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 4

ПРИМЕР РАСЧЕТА УЧАСТКА ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ 4

Исходные данные 4

Участок 0-1 6

Участок 1 – 2 7

Участок 2 – 3 8

Участок 3 – 4 8

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 9

Общие положения

Целью методических указаний является освоение методики расчета закрытой водосточной сети города при полной раздельной системе канализования. Расчет состоит из гидрогеологической и гидравлической части. Гидрологический расчет объемов поверхностного стока ведется для одного главного водосточного коллектора при наличии нескольких бассейнов стока и определят расчетный объем стока, поступающего в закрытую сеть дождевой канализации. Гидравлический расчет главного коллектора определяет его основные характеристики – пропускную способность, уклоны и диаметры трубопроводов, скорости стока.

Пример расчета участка ливневой канализации Исходные данные

Выполнить расчет коллектора дождевой канализации методом расчетных предельных интенсивностей [3] при следующих исходных данных:

1. район расположения площадки – город Заратустровск;

2. коллектор проходит по магистральной улице в тальвеге со средней крутизной склона 0,025;

3. внутриквартальные закрытые дождевые сети не предусматриваются;

4. баланс поверхностей бассейнов стока:

• кровли зданий, асфальтобетонные покрытия 45%;

• гравийные садово-парковые дорожки 30%;

• грунтовые поверхности спланированные 13%;

• газоны 12%;

5. длина протекания вод по лотку до первого дождеприемного колодца (длина свободного пробега) – 100 м, скорость течения воды по открытому лотку вычисляется по формуле:

, (1)

где с – коэффициент Шези;

R – гидравлический радиус, м;

i – гидравлический уклон. Принимается равным продольному уклону лотка проезжей части на данном участке с учетом Схемы вертикальной планировки.

Гидравлический радиус находим по формуле:

R = ω / λ (2)

где λ – смоченный периметр, м;

ω – площадь живого сечения, м².

Коэффициент Шези находим по формуле:

c = R ^y / n, (3)

где n – коэффициент шероховатости поверхности (для асфальтобетонного покрытия принимаем n=0,014)

y – показатель, который вычисляется по формуле Павловского

(4)

В данном примере расчета скорость течения воды по лотку проезжей части с учетом уклона 0,010 (см. табл. 1 для участка 0-1) составляет 0,7 м/с.

6. характеристика расчетных участков сводится в таблицу 1, расчетная схема проектируемого участка водостока представлена на рис. 1.

Таблица 1

ХАРАКТЕРИСТИКА РАСЧЕТНЫХ УЧАСТКОВ

Участок	Площадь бассейна стока, га	Длина расчетного участка, м	Уклон поверхности	Отметки поверхности
				Начало	Конец
0 – 1	12	180	0,010	71,90	70,10
1 - 2	11	300	0,008	70,10	67,70
2 – 3	14	300	0,010	67,70	64,70
3 – 4	8	270	0,011	64,70	61,73

Расчет дождевой канализации базируется на методе предельной интенсивности, суть которого состоит в следующем – расход дождевых вод в коллекторе достигает максимума в том случае, когда продолжительность расчетного дождя равна времени подтекания дождевых вод к данному сечению коллектора. Поэтому для каждого расчетного сечения сначала должна быть определена продолжительность подтекания вод, и соответственно ей рассчитывается удельная интенсивность дождя. Поскольку при этом неизвестны диаметры труб (и соответственно скорости течения воды), расчет носит итерационный характер.

Для г. Заратустровска расчетные характеристики дождя следующие по табл. 4, рис. 1 [1]:

Значение n = 0,71 при Р ≥ 1

= 0,64 при Р < 1

m_r = 110

γ = 1,54

q₂₀ = 100 л/с на га

Поскольку коллектор проходит по тальвегу с крутыми склонами (по магистральной улице), условия расположения коллектора следует признать неблагоприятными согласно примечанию 3 к табл. 5 [l]. В той же таблице при нашем значении q₂₀ = 100 л/с на га находим, что период однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р может быть принят от 3 до 5 лет. В расчете принимаем 3 года.

Рис. 1. Расчетная схема проектируемого участка водостока F4=6га

Параметр дождя А рассчитываем по формуле 4 [1]:

A = q₂₀ × 20ⁿ × (1 + lg P / lg m_r)^γ (5)

В нашем случае для г. Заратустровска:

A = 100 × 20^0,71 × (1 + lg 3 / lg 100)^1,54 = 1159

Определяем средневзвешенное значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока z_mid: при параметре А = 1159 для водонепроницаемых поверхностей z₁ = 0,24 по табл. 10 [1]; для гравийных покрытий z₂ = 0,09, для грунтовых z₃ = 0,064, для газонов z₄ = 0,038 по табл. 9 [1].

При заданном балансе поверхностей:

z_mid = 0,24 × 0,45 + 0,09 × 0,30 + 0,064 × 0,13 + 0,038 × 0,12 = 0,148