Расчет дождевых стоков с территории


Калькулятор расчета объема ливневых стоков - помощь в проектировании ливневки

Ливневая канализация – одна из важнейших систем оборудования жилого участка, о которой, к сожалению, многие хозяева просто забывают или же относятся к ней слишком легкомысленно. И совершенно напрасно – надежды на то, что дождевая или талая вода уйдет сама собой, нередко приводят к постепенному заболачиванию территории, к разрушению или провалам уложенных дорожек и площадок, к размыванию и эрозии конструкций фундаментов возведённых построек, переувлажнению их стен и другим негативным последствиям.

Калькулятор расчета объема ливневых стоков

Ливневая канализация включает немало различных элементов, отвечающих за конкретный участок сбора воды, за несколько таких участков или за всю систему в целом – это дождеприемники, трубы, колодцы, коллекторы. Чтобы они были в состоянии справиться со своей задачей, их параметры должны соответствовать предполагаемым объемам воды. И при проведении планирования системы может оказаться полезным калькулятор расчета объема ливневых стоков, предлагаемый вниманию читателя.

Ниже, под калькулятором, будет дано краткое пояснение по принципу его работы.

Калькулятор расчета объема ливневых стоков

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчетов

Итак, для планирования каждого отдельного участка ливневой канализации необходимо знать, какой объем воды может на него выпасть. Далее, отдельные участки через дождеприемники и трубы связываются с колодцами, обслуживающими уже несколько таких зон — и так далее, до «вершины иерархии», то есть ливневого коллектора или главного накопительного колодца. Естественно, при этом показатели отдельных участков или групп суммируются. Но в основе расчета, так или иначе, лежит каждый отдельный участок сбора.

Объем воды, подлежащий сбору с отдельно взятого участка, можно выразить упрощенной формулой:

Qсб= q20 × F× ϒ

Qсб — общий объем сбора ливневой воды с участка.

q20 — табличный коэффициент, показывающий среднестатистическую интенсивность осадков в данном регионе, в зависимости от климатических условий. Подобными величинами обязательно оперируют все местные строительные, проектировочные, метеорологические организации – узнать его несложно. Другой вариант – воспользоваться картой схемой, расположенной ниже. Этот показатель выражается в литрах в секунду на гектар.

Карта-схема для определения коэффициента интенсивности осадков q20

F — площадь участка сбора воды, выраженная в гектарах. Площадь принимается в плане, то есть если, например, расчёт ведется для скатной кровли, то считается только ее горизонтальная проекция.

Для удобства расчетов в калькуляторе предусмотрен ввод значений в квадратных метрах – пересчет на гектары программа проведет самостоятельно.

ϒ — коэффициент, учитывающий то, что определенная часть воды может впитаться в покрытие. Это табличная величина, значения которой для покрытий, характерных для частного строительства, уже внесены в калькулятор.

Для большего удобства пользователя результат будет представлен в трех величинах: литры в секунду, литры в минуту и кубометры в час.

Устройство ливневой канализации

Проектирование ливневки – это довольно непростая задача, и определением объемов стоков не заканчивается. Подробнее об устройстве и порядке создания ливневой канализации – в соответствующей статье нашего портала.

stroyday.ru

Расчет объёма стока дождевых вод

Объём стока дождевых вод, Wд, м3/га определяется по формуле

Wд = 2,5 · Hд · Кд · Кн ,

где Нд – слой осадков за тёплый период со средними температурами выше 0 0С, мм; определяется по данным метеорологических наблюдений территориального органа Росгидромета, для г. Воронежа принимается равным 367 мм;

Кд – коэффициент, учитывающий объём стока дождевых вод в зависимости от интенсивности дождя для данной местности продолжительностью 20 мин, определяется по данным таблицы при периоде однократного превышения расчётной интенсивности дождя равном одному году q20.

Для г. Воронежа q20= 80, соответственно Кд = 0,71.

Таблица

Определение коэффициента объёма стока дождевых вод

q20

20

30

40

50

60

70

80

90

100

120

Кд

0,96

0,91

0,87

0,82

0,78

0,75

0,71

0,68

0,65

0,60

Кн – коэффициент, учитывающий интенсивность формирования дождевого стока в зависимости от степени распространения водонепроницаемых поверхностей Пн. Пн, %, определяется как отношение площади водонепроницаемых поверхностей к общей площади территории природопользователя.

Таблица

Определение коэффициента интенсивности формирования дождевого стока

Пн

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Кн

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

Расчет объёма стока талых вод

Объём стока талых вод Wт, м3/га, определяется по формуле

Wт = Нт· Кт · Кв,,

где Нт – слой осадков за холодный период со средними температурами ниже 0 0С, мм; определяется по данным метеорологических наблюдений территориального органа Росгидромета, для г. Воронежа принимается равным 120 мм;

Кт – коэффициент, учитывающий объём стока талых вод в зависимости от условий снеготаяния определяется по таблице.

Так как г. Воронеж находится в зоне 1, то по таблице принимается Кт = 0,47.

Таблица

Определение коэффициента объёма стока талых вод

Зоны по условиям снеготаяния

1

2

3

4

Значения коэффициента Кт

0,47

0,56

0,69

0,77

Кв – коэффициент, учитывающий вывоз снега с территории природопользователя. При отсутствии вывоза коэффициент принимается равным 10 с уменьшением его значения пропорционально объёму вывоза снега.

studfiles.net

Калькулятор расчета объема ливневых стоков

1 Расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации, л/с, отводящих сточные воды с селитебных территорий и площадок предприятий, следует определять методом предельных интенсивностей по формуле

(1) где А, п — параметры, характеризующие соответственно интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности (определяются по 2); Ψmid — средний коэффициент стока, определяемый как средневзвешенная величина в зависимости от значения Ψi для различных видов поверхностей водосбора; F — расчетная площадь стока, га; trn — расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания дождевых вод по поверхности и трубам до расчетного участка (определяется в соответствии с указаниями, приведенными в 5).

Расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей, Qcal, л/с, следует определять по формуле

(2) где β — коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима (определяется по таблице 1);

Таблица 1 — Значения коэффициента β, учитывающего заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима

2 Параметры A и n определяются по результатам обработки многолетних записей самопишущих дождемеров местных метеорологических станций или по данным территориальных управлений Гидрометеослужбы. При отсутствии обработанных данных параметр А допускается определять по формуле

(3) где q20 — интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1год (определяют по рисунку Б.1); п — показатель степени, определяемый по таблице 2; тr — среднее количество дождей за год, принимаемое по таблице 2; Р — период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, годы; у — показатель степени, принимаемый по таблице 2.

Рисунок Б.1 — Значения величин интенсивности дождя q20

Таблица 2 — Значения параметров п, тr, у для определения расчетных расходов в коллекторах дождевой канализации

7.4.3 Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя необходимо выбирать в зависимости от характера объекта водоотведения, условий расположения коллектора с учетом последствий, которые могут быть вызваны выпадением дождей, превышающих расчетные, и принимать по таблицам 3 и 4, или определять расчетом в зависимости от условий расположения коллектора, интенсивности дождей, площади водосбора и коэффициента стока по предельному периоду превышения. При проектировании дождевой канализации у особых сооружений (метро, вокзалов, подземных переходов), а также для засушливых районов, где значения q20 менее 50 л/с (с 1 га), при Р = 1период однократного превышения расчетной интенсивности следует определять только расчетом с учетом предельного периода превышения расчетной интенсивности дождя, указанного в таблице 3. При этом периоды однократного превышения расчетной интенсивности дождя, определенные расчетом, не должны быть менее указанных в таблицах 4 и 5.

Таблица 3 — Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя в зависимости от значения q20

Таблица 4 — Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя для территории промышленных предприятий при значениях q20

Таблица 5 — Предельный период превышения интенсивности дождя в зависимости от условий расположения коллектора

4 Расчетную площадь стока для рассчитываемого участка сети необходимо принимать равной всей площади стока или части ее, дающей максимальный расход стока. Если площадь стока коллектора составляет 500 га и более, то в формулы (1) и (8) следует вводить поправочный коэффициент К, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади и принимаемый по таблице 6.

Таблица 6 — Значения поправочного коэффициента К, учитывающего неравномерность выпадения дождя по площади

5 Расчетную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам tr до расчетного участка (створа) следует определять по формуле

(4) где tcon — продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка или при наличии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (время поверхностной концентрации), мин, определяемая согласно 6; tcan — то же, по уличным лоткам до дождеприемника (при отсутствии их в пределах квартала), определяемая по формуле (5); tp — то же, по трубам до рассчитываемого створа, определяемая по формуле (6);

tcon следует рассчитывать или принимать в населенных пунктах при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей равным 5 — 10 мин, а при их наличии — равным 3 — 5 мин.

При расчете следует внутриквартальной канализационной сети время поверхностной концентрации принимать равным 2 — 3 мин. Продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам tcan следует определять по формуле:

(5) где lcan — длина участков лотков, м; vcan — расчетная скорость течения на участке, м/с.

Продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения tp, мин, надлежит определять по формуле:

(6) где lp — длина расчетных участков коллектора, м; vp — расчетная скорость течения на участке, м/с.

7 Средний коэффициент стока зависит от вида поверхности стока zтid,а также от интенсивности q20и продолжительности tr дождя и определяется по формуле:

(7) где zmid — среднее значение коэффициента, характеризующего вид поверхности стока (коэффициент покрова), определяют как средневзвешенную величину в зависимости от коэффициентов zi для различных видов, поверхностей по таблицам 7 и 8; q20 — интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1год (определяется по рисунку Б.1); tr — продолжительность дождя или время добегания от наиболее удаленной части бассейна, мин (определяется по 7.3.1 СП 32.13330.2012).

Таблица 7 — Значения коэффициента стока Ψi и коэффициента покрова z для разного вида поверхностей

Таблица 8 — Значения коэффициента покрова z для разных значений параметров А и п

8 Если водонепроницаемые поверхности составляют более 30 — 40 % общей площади стока, что характерно для большинства промышленных предприятий, то расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации Qr допускается определять по формуле (1) при постоянных коэффициентах стока Ψi, приведенных в таблице 7.

Расчет ливневых стоков

Ливневые стоки — это дождевая и талая вода, попадающая в водоотводные стояки.

Расчет дождевых вод, стекающих с поверхности здания, необходим для определения пропускной сп особности трубы при монтаже ливневой канализации. Расчет важен при определении объема принимающей жидкость емкости (при автономной канализации).

Правильный расчет регламентируется СНиП 2.04.01-85* раздел «Внутренние водостоки» (новый документ СП 30.13330.2011) и СНиП 2.04.03-85 в части расхода дождевых вод (новый документ СП 32.13330.2011).

Достоверно, что расходный расчет ливневых вод с крыш домов возможно рассчитать по двум разным формулам: первая изложена в СНиП 2.04.01-85* (внутренняя), вторая в СНиП 2.04.03-85 (наружная). При этом, при равных условиях, по первой формуле расход получается значительно больше.

Расчет по внутренней формуле определяет расход как произведение объема осадков на площадь кровли. Наружная формула более сложная. Там множество коэффициентов, понижающих расчетный расход.

Расчет дождевых вод, необходимых к отводу, лучше производить по формулам, приведенным в СНиП 2.04.01-85:

  • для кровель с уклоном до 1,5% включительно — Q=Fq20 / 10000;
  • для кровель с уклоном больше 1,5%  — Q=Fq5 / 10000;

где :

F — водосборная площадь, кв.м.;

q20 — интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 20 минут при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году (принимаемая согласно СНиП 2.04.03-85);

q5 — интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 5 минут при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году, определяется по формуле:

q5=4nq20,

где n — параметр, применяемый согласно СНиП 2.04.03-85.

При расчете водосборной площади необходимо учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к крыше, и стен, возвышающихся над ней.

После расчета дождевых и талых вод и получения результата подбирается необходимый диаметр трубы. Это нужно для того, чтобы пропускная способность трубы не получилась меньше, чем требуется. Расход жидкости, приходящийся на водоотводный стояк, не должен превышать данные, приведенные в таблице.

Диаметр водосточного стояка, мм 85 100 150 200
Расчетный расход дождевых вод на водосточный стояк, л/с 10 20 50 80

Основные методы отведения стоков

Для отведения осадков с поверхности зданий используют два основных метода.

Первый метод — точечное отведение. Этот метод основывается на сливе водных масс с поверхности здания путем создания уклонов в сторону принимающих воронок. Далее в водоотводную систему.

Второй метод — линейное отведение. Согласно этому методу, все воды с поверхности крыши стекают к водоприемному желобу (такие желоба выполнены с уклоном к водосточной трубе) и по нему сбрасываются в систему водоотвода. Вода уходит в наружные сети дождевой канализации. При отсутствии таковой стоки принимаются в открытые лотки около здания.

При автономной системе канализации целесообразнее собирать воду для хозяйственных нужд в отдельную емкость. Ёмкость должна быть оборудована системой перелива.

Каким методом воспользоваться?

Точечное отведение стоков применяется на плоских крышах. Плоские крыши обычно проектируются с внутренними водостоками, находящимися в центре плиты. Кровельные плоскости таких крыш выполнены с уклоном. Вода движется по кровельным поверхностям и лоткам к приемной трубе внутреннего водостока. На плоскости необходимо устанавливать не менее двух воронок.

Линейное отведение стоков проектируется на скатных кровлях. Кровли бывают односкатными, двускатными, четырехскатными и еще более сложными. Этот вид крыш чаще проектируются с внешними водосточными трубами. Можно встретить с внутренним водостоком. Низ кровли, выходящий за границы наружных стен, именуется «свес». Нижняя кромка называется «капельник». На сложных видах крыш, в местах соединения двух поверхностей, образуется желоб, по которому ливневая вода стекает к водостокам. Этот желоб называется «ендова».

При любых видах кровли расстояние между воронками не должно превышать 48 м.

После расчета расхода воды на всю кровлю и определения метода отведения стоков подбирается размер водостоков и количество воронок. Общий расход делится на расход воронки по паспорту (у разных производителей этот показатель составляет около 7-10 л/с).

sdelaydom.guru

Проектирование ливневых очистных сооружений

1. Типовое решение с применением проточного режима

Технологическая схема очистных сооружений с применением проточного режима

Расчетный расход дождевых вод, подаваемый на очистные определяется по формуле:

qlim = Kdivqr

  • Kdiv - коэффициент, показывающий часть расхода дождевых вод, направляемую на очистку
  • qr - расход подходящих к разделительной камере дождевых вод, определяемый по методу предельных интенсивностей без учета коэффициента, учитывающего заполнение свободной сети в момент возникновения напорного режима

Принцип действия заключается в регулирование расхода стока за счет устройства на коллекторах дождевой канализации разделительных камер, через которые на последующие сооружения направляется от малоинтенсивных дождей весь сток и от интенсивных дождей часть стока.

Пример расчета

Данные:

  • Длина сетей L = 500 м
  • Cкорость v = 1 м/с
  • F территории водосбора = 2,0 Га
  • F твердых покрытий = 1,5 Га
  • F газонов = 0,5 Га

Результат:

  • qr = 155,98 л/сек
  • qlim = 23,39 л/сек

Вывод: в качестве очистных сооружений принимается установка для очистки ливневых, талых и –производственных сточных вод Векса-25-М, производительностью 25 л/сек (допускается превышение расхода на 10% в соответствии с ТУ 4859-001-98116734-2007).

Организация данной схемы основана на принципе полураздельной системы канализации, только рассчитываемый предельный расход направляется не в общесплавной коллектор, а на локальные очистные сооружения для очистки поверхностного стока. В связи с дефицитом строительных площадей и отсутствием технической возможности для подключения к городским и ливневым коллекторам эта схема наиболее применима в современных условиях.

2. Типовое решение с применением накопительной емкости

Технологическая схема очистных сооружений с аккумулирующей емкостью

Принцип действия заключается в аккумулировании и последующем отведении на очистку объема дождевых вод, поступающих от начала стока до момента накопления в аккумулирующем (регулирующем) резервуаре определенного объема.

Пример расчета для схемы с резервуаром

Данные:

  • F территории водосбора = 2,0 Га
  • F твердых покрытий = 1,5 Га
  • F газонов = 0,5 Га
  • Учесть вывоз снега

Результат:

  • Объем дождевого стока: 147.50 куб. м.
  • Производительность: 1.71 л/с
  • Суточный объем талых вод: 56.00 куб. м.
  • Производительность: 0.77 л/с
  • Результирующая производительность установки: 1.71 л/с
  • Гидравлический объем аккумулирующей емкости: 191.75 куб. м.

Вывод: Принимается больший объем 147,5 куб.м. В качестве очистных сооружений принимается установка для очистки ливневых, талых и производственных сточных вод Векса-2-М, производительностью 2 л/сек.

Объем дождевого стока от расчетного дождя (Wоч) вычисляется по нижеприведенной формуле. Одновременно производится проверочный расчет (Wт макс.сут) из условия приема в аккумулирующий резервуар суточного объема талого стока, образующегося в период интенсивного снеготаяния К проектированию принимается наибольшая из двух величин.

Wоч = 10 hа F Ψmid

  • 10 - переводной коэффициент
  • hа - максимальный слой осадков за дождь, мм, сток от которого подвергается очистке в полном объеме. При отсутствии данных многолетних наблюдений величину hа для селитебных территорий и промышленных предприятий первой группы допускается принимать в пределах 5-10 мм как обеспечивающую прием на очистку не менее 70% годового объема поверхностного стока для большинства территорий Российской Федерации
  • Ψmid - средний коэффициент стока для расчетного дождя (определяется как средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений коэффициента стока Ψi для разного вида поверхностей)
  • F - общая площадь стока, Га

Максимальный суточный объем талых вод, в середине периода снеготаяния, отводимых на очистные сооружения с селитебных территорий и промышленных предприятий, определяется по формуле:

Wт макс.сут = 10 hтP a Ψт F Ку

  • 10 - переводной коэффициент
  • Ψт - общий коэффициент стока талых вод (принимается 0,5–0,8)
  • F - общая площадь стока, га
  • Ку - коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега, определяется по формуле: Ку = 1 - Fу / F , где Fу – площадь, очищаемая от снега (включая площадь кровель, оборудованных внутренними водостоками)
  • hтP - слой осадков заданной повторяемости
  • a - коэффициент, учитывающий неравномерность снеготаяния, a = 0.8

www.veksa.ru


Смотрите также