4.3.3. Расчетная интенсивность, продолжительность и повторяемость дождя

Для определения размеров труб и водосточных каналов необходимо знать расчетный максимальный расход дождевой воды, поступающей в сеть. Этот расход зависит от принятой расчетной интенсивности дождя, его продолжительности, коэффициента стока и площади водосбора, с которого поступает сток.

Интенсивность дождя – это количество осадков, выпавших в единицу времени. Различают интенсивность по слою i и по объему q. Первую получают непосредственно по записям ленты дождемера, пользуясь формулой

(4.13)

где h – слой выпавших осадков, мм;

t – продолжительность выпадения осадков, мин.

Интенсивность по объему измеряется отношением количества осадков (л/с), выпавших на 1 га территории. Ее получают, зная интенсивность по слою i, по формуле q = 166,7i.

Величину интенсивности дождя q описывают следующим эмпирическим выражением:

q = A / tⁿ , (4.14)

где А – многофакторный безразмерный параметр, зависящий oт географического положения местности и метеорологических условий;

t – продолжительность дождя, мин;

n – метеорологический параметр.

По действующиму ТКП 45-4.01-57–2012 величину А рекомендуется определять по следующей формуле:

(4.15)

где q₂₀ – интенсивность дождя (л/с с га) для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1 год;

Р – период времени в годах, в течение которого дождь расчетной интенсивности будет превышен один раз;

m_r – среднее число дождей в год;

γ – метеорологический параметр.

Наиболее существенное влияние на расчетную величину интенсивности дождя оказывает выбор величины периода однократного превышения расчетной интенсивности Р, иначе называемой периодом однократного переполнения водоотводящей сети.

Период (в годах), в пределах которого может выпасть один такой дождь и произойдет один раз переполнение сети, называется периодом однократного переполнения сети (Р), или периодом однократного превышения расчетной интенсивности дождя. Выбор величин Р для конкретных условий является одним из основных факторов рационального проектирования; чем больше принята величина Р, тем, при прочих равных условиях, получают большие размеры труб и, следовательно, большую стоимость канализации, но в то же время обеспечивают большую гарантию от затопления канализуемой территории. При малой величине Р вероятность переполнения сети, а значит, и затопление территории канализуемого объекта со всеми вытекающими последствиями увеличивается.

Продолжительность дождя определяется по лентам самопишущих дождемеров и измеряется в часах или минутах.

Дожди различной интенсивности имеют различную повторяемость, которая показывает вероятность повторения дождей с одинаковой интенсивностью. Повторяемость определяют как частное от деления общего количества всех выпавших дождей определенной интенсивности (или продолжительности) за возможно длительный период наблюдений (15–25 лет) на продолжительность этого периода. Наиболее сильные дожди (ливни) обычно повторяются редко. Поскольку канализационную сеть рассчитывают на максимальные расходы сточных вод, для расчета труб ливневой сети следовало бы принимать максимальные по интенсивности дожди. Однако такие дожди могут повторяться лишь через несколько лет. Трубы дождевой сети в таком случае получились бы значительных размеров, а с расчетной нагрузкой работали бы только один раз в несколько лет. Поэтому такие максимально возможные расходы не учитывают, допуская переполнение труб при очень сильных дождях.