Метод предельных интенсивностей

Величины А, n, иК для конкретного объекта являются постоянными. Площади бассейнов стока на каждом расчетном участке сети определяются по проектам планировки и благоустройства. Принципиальное значение имеет правильный выбор продолжительности расчетного дождя. Для конкретного сечения канализационной сети не все дожди будут расчетными, а только один из них в пределах периода однократного переполнения сети. Продолжительность такого дождя должна быть равна времени добегания дождевой воды от самой удаленной точки бассейна стока до расчетного сечения - тогда трубопровод будет работать при самотечном режиме полным сечением (наполнение равно 1), во всех других случаях наполнение не будет расчетным (рис.5). Эта продолжительность является критической для данного расчетного участка, т.е. t= t.

Рис.5. Графики изменения расходов воды в коллекторе при дождях различной продолжительности и интенсивности (гидрограф дождей)

Интенсивность дождя, соответствующая его критической продолжительности, будет предельной для расчетного сечения, за которой последует переполнение сети. Метод определения расчетных расходов, основанный на указанном принципе, получил название метода предельных интенсивностей.

Рис.6. Схемы расположения дождевой сети в небольших городках:

а - без внутриквартальных сетей;

б - при наличии внутриквартальных дождевых сетей;

1 - уличные лотки;

2 - дождеприемники;

3 - уличный трубопровод (коллектор);

4 - колодцы;

5 - основной коллектор;

6 - внутриквартальная дождевая сеть

Критическая продолжительность дождя складывается из трех слагаемых (рис.6):

,

где:

t- время поверхностной концентрации (на рис.t), мин;

t- время протока воды по лоткам, мин;

t- время протекания воды по трубам, мин.

Время поверхностной концентрации, т.е. время добегания воды по поверхности территории от места выпадения до уличного лотка при отсутствии внутриквартальных дождевых сетей, принимается равной 5-10 мин, при наличии закрытых внутриквартальных сетей - 3-5 мин.

Особенности проектирования и устройства дождевой канализационной сети

Проектирование дождевой канализационной сети, как и бытовой, включает в себя трассировку, гидравлический расчет и конструирование ее элементов. Основная задача трассировки сети состоит в обеспечении сбора дождевых и талых вод со всей территории, намеченной для канализования, и отвода (транспортировки) их кратчайшим путем самотеком к местам выпуска или очистки. Территория объекта первоначально разбивается на бассейны канализования, в каждом из которых предусматривается основной коллектор, имеющий самостоятельный выпуск или соединяющийся с другими коллекторами. К основному коллектору присоединяются уличные (площадочные) коллекторы.

Выпуск дождевых вод в проточные водоемы с незагрязненных территорий можно производить в пределах населенных мест, за исключением зон санитарной охраны водозаборов и мест организованного отдыха населения (пляжей). Это положение не распространяется на маломощные водоемы с расходом воды до 1 м/с и скоростью течения меньше 0,05 м/с. Сброс дождевых вод в непроточные пруды, в замкнутые низины, подверженные заболачиванию, в размываемые овраги не разрешается. Необходимо избегать выпуска дождевых сточных вод в заболоченные поймы рек.

Основные коллекторы бассейнов канализования при полной раздельной системе трассируются обычно перпендикулярно горизонталям и береговой линии. Уличные или площадочные коллекторы в зависимости от уклона местности и проекта благоустройства могут прокладываться по объемлющей схеме (со всех сторон квартала или площадки) при уклоне до 0,008 или по пониженной грани кварталов, площадок при уклоне более 0,008. При невозможности сброса дождевых вод в водоем по кратчайшему перпендикулярному направлению предусматривается устройство перехватывающего коллектора вдоль пониженной грани территории объекта, т.е. применяется пересеченная схема. По пересеченной же схеме осуществляется трассировка сети при полураздельной системе водоотведения, в которой перехватывающим служит общесплавной коллектор, принимающий также сточные воды из бытовой канализационной сети (см. рис.1).

Дождеприемные колодцы (дождеприемники) могут располагаться двояко: только в лотках проезжей части улиц или в лотках проезжей части и внутри кварталов. В последнем случае предусматривается и внутриквартальная дождевая сеть (рис.6). Расстояния между дождеприемниками на проезжей части принимаются в зависимости от уклона и ширины улиц таким образом, чтобы ширина потока в лотке перед решеткой была не более 2 м. Для улиц шириной до 30 м в отсутствии поверхностного поступления дождевых вод с кварталов (при наличии квартальной сети) они равны: при уклонах до 0,004 - 50 м, от 0,004 до 0,006- 60 м, от 0,006 до 0,01 - 70 м и от 0,01 до 0,03 - 80 м. При больших уклонах расстояния определяются расчетом.

Во всех случаях дождеприемники предусматриваются в пониженных замкнутых местах и у перекрестков улиц вне границ пешеходных переходов.

Внутри кварталов дождеприемники располагаются с учетом пропускной способности их решеток и размера обслуживаемой территории. Длина соединительной трубы диаметром не менее 200 мм при уклоне 0,02 от дождеприемника до смотрового колодца на коллекторе должна быть не более 40 м. К дождеприемникам можно присоединять водосточные трубы зданий и дренажные трубопроводы.

Устройство дождеприемного колодца показано на рис.7. Эти колодцы могут быть круглыми диаметром не менее 0,7 м или прямоугольными размером 0,6X0,9 м. Приемные решетки изготовляются из чугуна трех типов: малая прямоугольная (типа ДМ) размером 470X690 мм площадью живого сечения 0,097 м; большая прямоугольная (типа ДБ) размером 570X915 мм площадью живого сечения 0,187 м; круглая (типа ДК) диаметром 775 мм площадью живого сечения 0,135 м. Их пропускная способность при глубине воды в лотке от 2 до 20 см находится в пределах от 6 до 167 л/с. Ширина прозоров решеток составляет 30-50 мм. В проезжей части они устанавливаются на 20-30 мм ниже поверхности лотка.

Глубина заложения основания дождеприемника должна быть не менее 0,8 м. В пучинистых грунтах основание следует располагать не выше границы промерзания грунтов в данном месте траектории.

Рис.7. Дождеприемный колодец из сборных железобетонных элементов:

1 - дождеприемная решетка;

2 - бетонный борт (бордюрный камень);

3 - камера колодца;

4 - лоток набивной из бетона;

5 - песчаная подушка;

6 - основание колодца;

7 - заделка бетоном

Минимальную глубину заложения коллекторов назначают с учетом опыта эксплуатации дождевых сетей в данном районе. При отсутствии такого опыта она назначается как в бытовой канализационной сети. Места расположения и расстояния между смотровыми колодцами на коллекторах дождевой канализации также аналогичны бытовой сети. Начальная глубина заложения уличных коллекторов, прокладываемых под проезжей частью, должна приниматься не менее 1,5 м в связи с повышенной опасностью раздавливания при движении тяжелого транспорта. С учетом перспективного развития и возможности строительства внутриквартальной сети глубина заложения должна быть не менее 2 м. Перепады на сети высотой до 0,5 м и скорости потока не более 4 м/с предусматриваются в смотровых колодцах, а при больших высотах и скоростях - в водобойных (напорогасительных, перепадных) колодцах.

Наименьший диаметр труб внутриквартальной дождевой сети принимается равным 200 мм, уличной - 250 мм. Расчетное наполнение труб при расчетном дожде полное. Сопряжение труб на отдельных участках осуществляется по шелыгам. В остальном дождевая канализационная сеть работает так же, как бытовая, и для ее устройства применяются те же материалы и изделия (чаще всего бетонные и железобетонные трубы).

Открытый отвод дождевых вод (в неполной раздельной системе) осуществляется прямоугольными лотками и кюветами. Заложение откосов кюветов (отношение глубины к ширине по верху) чаще всего принимается 1: 1,5; ширина по дну составляет 0,2-0,4 м. Присоединение кюветов к закрытой сети нужно осуществлять через колодец с отстойной частью. В оголовке кювета (канавы) необходимо предусматривать решетки с прозорами не более 50 мм.