Глава 6. Дождевая канализация (водостоки)

§ 26. Системы дождевой канализации

Наружная дождевая канализация предназначена для организованного и достаточно быстрого отвода выпавших на территории города или промышленного предприятия атмосферных осадков или талых вод. Если улицы и проезды покрыты усовершенствованной водонепроницаемой мостовой, необходим быстрый отвод этих вод, так как во время сильных ливней возможно затопление улиц и подвалов зданий, расположенных в низких местах. Наружную дождевую (водосточную) сеть устраивают трех типов:

а) открытого типа — дождевые воды отводятся по открытым канавам или лоткам;

б) закрытого типа — дождевая вода поступает с поверхности земли в водоотводные лотки и через дождеприемники в сеть подземных трубопроводов, по которой они и сбрасываются по наикратчайшим расстояниям в ближайшие тальвеги или непосредственно в естественные водоемы;

в) смешанного типа — сочетание открытой и закрытой сети: отвод поверхностных вод по открытым лоткам до ближайшего дождеприемника, далее вода попадает в уложенный в земле закрытый трубопровод и по нему отводится самотеком к месту выпуска в водоем.

Д ождевые стоки перекачиваются насосными установками лишь в очень редких случаях. Для отвода атмосферных вод с плоских кровель зданий, а также цехов промышленных предприятий устраивают внутренние водостоки, размещенные в пределах зданий. Из внутренней сети атмосферные осадки отводят в наружную дождевую канализацию.

Количество выпавших атмосферных осадков определяют дождемерами. Наибольшее распространение получил самописец, показанный на рис. 6.1. Выпадающие осадки собирает приемный сосуд 1, откуда по трубе 2 осадки поступают в измерительный цилиндр 5 с поплавком. Поплавок связан с пером, которое, касаясь бумажной ленты, надетой на барабан 3, чертит на ней линию. Внутри барабана помещен часовой механизм с суточным заводом, поворачивающий барабан на один оборот за сутки. Непрерывную работу механизма обеспечивает сифон 4, который при достижении поплавком определенного уровня автоматически сбрасывает воду из цилиндра 3 в сосуд 6. На горизонтальной оси ленты самописца нанесено время в часах, на вертикальной — количество осадков в миллиметрах.

С

Рис 6.1. Дождемер

помощью этого прибора продолжительность

дождя может быть замерена с точностью до 2 мин.

§ 27. Продолжительность, интенсивность и повторяемость дождей

Для полной характеристики дождя надо знать его интенсивность, продолжительность и повторяемость.

Под интенсивностью дождя понимают количество осадков, выпавших в единицу времени. Различают интенсивность выпадения дождей по слою i и объему q. Интенсивность по слою i, мм/мин, измеряется отношением слоя выпавших осадков высотой h, мм, к продолжительности выпадения осадков t, мин:

i = h/t (6.1)

Интенсивность по объему q, л/с, измеряется отношением количества выпавших осадков, л/с, на 1 га территории. Приняв интенсивность дождя по слою равной i, мм/мин, получим интенсивность дождя по объему

q = 166,7i (6.2)

Продолжительность дождя обычно определяется в минутах и фиксируется лентами самопишущих приборов.

Дожди различной интенсивности (или силы) имеют различную повторяемость. Дожди большой интенсивности повторяются реже, дожди малой интенсивности, но большей продолжительности, повторяются чаще. Термин «повторяемость дождя» выражает собой период времени в годах, в течение которого дождь определенной продолжительности и интенсивности выпадает один раз.

Если рассчитать водосточную сеть на очень большие расходы, образовавшиеся в результате кратковременных, но сильных ливней, то для отвода большого количества воды потребуются водостоки весьма значительных размеров. В связи с тем что такие дожди повторяются редко, водосток продолжительное время будет незагруженным (почти сухим). Однако водосток можно рассчитать на отвод дождя определенной интенсивности (силы) и продолжительности и с определенной повторяемостью, но с учетом возможности переполнения водостоков при очень сильных дождях.

Период (в годах), в течение которого может выпасть один такой дождь, т. е. один раз произойдет переполнение сети, называется периодом однократного переполнения сети Р или периодом однократного превышения расчетной интенсивности дождя. Правильный выбор периода Р при проектировании водостоков имеет существенное значение: чем больше назначается величина Р, тем больше и вместительнее получаются водостоки, тем реже возможны случаи затопления территории.

Для экономического обоснования величины Р требуется четкое представление о последствиях, которые могут быть вызваны переполнением сети, и о связанных с этим убытках. Для населенных пунктов и промышленных площадок, где частое переполнение сети не вызывает серьезных последствий, период однократного переполнения Р назначается 0,3—1 год (при плоском рельефе). Для населенных пунктов с большими уклонами местности и промышленных площадок, где имеются подвальные помещения с ценным оборудованием, затопление которых может принести большие убытки, период однократного переполнения надо назначать 5—10 лет и более.

Различают также предельный период однократного превышения расчетной интенсивности, когда коллектор дождевой канализации должен пропускать лишь часть расхода дождевого стока, остальная часть которого временно затопляет проезжую часть улиц и стекает по ее лоткам. Высота затопления улиц при этом должна быть меньше высоты, которая вызывает затопление подвальных и полуподвальных помещений. Предельный период однократного превышения расчетной интенсивности принимается равным 10—100 годам и зависит от характера бассейна, обслуживаемого коллектором, и условий расположения коллектора.

Различают благоприятные, средние, неблагоприятные и особо неблагоприятные условия расположения коллектора. Под благоприятными условиями понимают бассейн с плоским рельефом (средний уклон поверхности менее 0,005) и площадь не более 150 га. Средние условия: бассейн с плоским рельефом и площадью более 150 га или коллектор, проходящий по тальвегу с уклоном менее 0,02 и площадью бассейна менее 150 га. Неблагоприятными считаются условия, когда коллектор проходит в нижней части склона и площадь его бассейна превышает 150 га или коллектор проходит по тальвегу с крутыми склонами. Особо неблагоприятные условия, когда коллектор отводит воду из замкнутого пониженного места (котловины).

Таблица 6.1.