7.2. Визначення розрахункової витрати дощових вод за методом «граничних інтенсивностей»

Метод граничних інтенсивностей полягає в тому, що тривалість дощу приймається рівною часу, який необхідний добігання дощової води від найвіддаленішої точки басейну до розрахункового перерізу дощової мережі.

Витрати дощових вод за цим методом слід визначати за формулою:

(7.4)

де Ψ коефіцієнт стоку;

А, n – параметри, які залежать від кліматичних умов і періоду одноразового перевищення розрахункової інтенсивності дощу;

t – час добігання дощової води до розрахункового перерізу, хв.;

F – площа водозабору, га.

Рис. 7.3. Схема дощової каналізації

Коефіцієнт стоку – це відношення витрати, що потрапила в дощову мережу до витрати, яка випала у вигляді дощу (ψ) і обчислюється за формулою.

(7.5)

де Z_mid – коефіцієнт поверхні;

q^0,2 – інтенсивність дощу;

t – тривалість дощу.

Таким чином, з урахуванням (7.5) витрата дощових вод в розрахунковому перерізі буде

(7.6)

Середньозважене значення коефіцієнту поверхні, який характеризує поверхню басейну стоку і визначається за залежністю.

(7.7)

β –коефіцієнт, який враховує заповнення вільної місткості мережі в момент виникнення напірного режиму і залежить від п.

п	≤0,4	0,5	0,6	≥0,7
β	0,8	0,75	0,7	0,65

А – при відсутності даних метеорологічних досліджень розраховують за формулою:

(7.8)

q₂₀ – інтенсивність дощу тривалістю 20хв. при Р=1рік; (Р – період повторюваності дощу);

m_r – середня кількість дощів за рік;

γ – показник ступеня (якщо γ =1,54, тоді m_r =110, якщо 1,58 – то m_r =60);

Р – період одноразового перевищення розрахункової інтенсивності дощу в рік. Р = 1 рік.

Якщо q₂₀ не зазначено в [1], тоді ця величина визначається за формулою:

(7.9)

Н – середньорічна кількість атмосферних опадів за період в 20 років;

d_в – дефіцит вологості середньозважений за даними метеослужби за 10 років.

Рис. 7.4. Схема начальної ділянки дощової мережі.

(7.10)

t – час добігання до розрахункового створу;

t_соn – час концентрації стоку і приймається 5 – 10 хвилин, при відсутності внутрішньоквартальної дощової мережі, коли внутрішньоквартальна дощова мереж є тоді приймаємо 3 – 5 хвилин;

t_саn – час пробігання води по каналу (до першого водоприймача);

, хв.

t_Р – час руху води по трубопроводу: .

Дощоприймачі встановлюють в місцях де ширина потоку може досягати двох метрів. При гідравлічному розрахунку дощових мереж приймають в додатках 7 і 8 наведені данні для розрахунку дощових мереж.

7.3. Визначення місця розташування першого дощоприймача

Виходячи з вимог СНіП [1], що дощоприймач встановлюється в місці де ширина дощового потоку може досягти двох метрів, визначимо відстань від почату кварталу до розташування дощоприймача l_can (рис. 7.4). Тоді для кварталу із шириною В площа стоку, з якої буде надходити витрата, яка дорівнюватиме граничній q_can, яка створює ширину потоку на проїзній частині рівній 2м буде

q_can = q_rB l_can (7.11)

Величина q_гр буде залежите від похилу потоку вулиці і його наповнення. В таблиці 7.4 – наведені значення швидкісної W і витратної К характеристики в залежності від ширини вулиці і наповнення потоку h.

Таблиця 7.11

h, м	Ширина проїзної частини вулиці, м
	3,5		6		9		12
	К, м3/с	W, м/с	К, м3/с	W, м/с	К, м3/с	W, м/с	К, м3/с	W, м/с
0.05 0.06 0.08 0.10 0.12 0.15	0.16 0.47 1.1 2.0 3.3 5.35	3.9 5.2 6.94 8.78 11.0 13.3	0.16 0.47 1.28 1.98 3.02 5.05	3.9 5.2 7.8 9.4 11.2 14.0	0.16 0.47 1.03 1.98 3.4 5.95	3.9 5.2 6.4 7.9 10.0 12.5	0.16 0.47 1.03 1.86 3.04 6.05	3.9 5.2 6.4 7.45 8.45 11.2

Виходячи з даних, наведених в 7.11 швидкісна витрата в кінці каналу будуть відповідно дорівнювати

q_can =К√і_саn; v_can = W√і_саn (7.12)

підставляючи в 7.12 значення для q_r і q_can, враховуючи 7.11 і приймаючи β = 1, а t = 0, отримаємо

К√і_саn = (7.13)

Отримане рівняння не може бути розв’язане відносно l_can, тому його розв’язують підбором. Визначається витрата в каналі q_can перед дощоприймачем в залежності від нахилу і_саn і глибині води в каналі згідно даних табл.. 7.11, а потім в праву частину рівняння 7.13 підставляється ряд значень l_can і будується графік на перетин6і горизонтальної лінії, яка відповідає q_can і кривої, що відображає залежність витрати в каналі від його довжини (рис. 7.5) визначаємо l_can.

Рис. 7.5. Визначення довжини каналу до першого дощоприймача.

Питання для самоперевірки

1. Якими параметрами характеризують дощі?

2. Від яких параметрів залежить коефіцієнт стоку?

3. В чому полягає метод «граничних інтенсивностей»?

4. Як визначається час добігання до розрахункового перерізу дощової мережі?

5. Який принцип покладено у визначення місця розташування першого дощоприймача?