6.2. Гидравлический расчёт и проектирование высотной схемы дождевого коллектора

К гидравлическому расчету дождевой сети следует перейти после окончания подготовительной работы, которая заключается в следующем:

1. Производится трассировка сети, назначаются расчетные участки, находятся площади водосбора, тяготеющие к ним.

2. Определяется среднее значения коэффициента стока Z_mid по формуле

Z_mid= , (6.5)

где z_i ‑ коэффициент, характеризующий поверхность стока и принимаемый по табл.16;

F_i ‑ доля составляющих площадей.

1. Готовится график [1, рис. 8.2], который приведен на рис. 6.3.

Рис. 6.3. График изменения расхода от времени

Все цифровые данные гидравлического расчёта дождевой сети рекомендуется заносить в табл. 25.

Графы 1-5 табл. 25 заполняются с плана сети. Предварительные скорости течения дождевых вод (гр. 6) принимают в зависимости от уклона местности, но не менее минимальных, рекомендуемых СНиП [3, п. 2.34]. На начальных участках предварительную скорость, _предв., рекомендуется принимать не менее 0,7 - 0,8 м/с, на последующих участках она должна возрастать. Расчётную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам t_r (гр. 7) определяют по формуле (6.6) [3, п. 2.15]

t_r=t_лoт+t_кв.+t_тр, (6.6)

где t_тр ‑ время протекания дождевых вод по трубам определяется по формуле

t_тр= , (6.7)

здесь l_p ‑ длина расчётных участков коллектора, м;

_p ‑ расчётная скорость течения на участке, м/с;

t_кв. ‑ время поверхностной концентрации следует принимать равным 5 мин при наличии подземных внутриквартальных дождевых сетей или 10 мин ‑ при их отсутствии [3, п. 2.16];

t_лот. ‑ время протекания по лотку рекомендуется принимать по [3, п. 2.16].

t_лот= , (6.8)

где l_лот – длина участков лотков, м; _лот - расчётная скорость течения дождевого стока в лотке, м/с. Ориентировочно допускается принимать t_лот=1 мин, или равным нулю при наличии дождевой сети на территории квартала.

Таблица 25

Гидравлический расчет дождевой сети (β=0,65)

Номер участка	Длина участка lр, м	Площадь, га			Vр предв., м/с	время		Удельный сток, qc, л/(с га)
		прилегающая	транзитная	всего		tр, мин	tг, мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Продолжение табл. 25

Расчетный расход qcal, л/с	Диаметр d, мм	Падение уклона		Пропуск. способн. qпр., л/с	Абсолютные отметки, м
					земли		шелыги
		i	H=il, м		Zз.нач.	Zз.кон.	Zш.нач.	Zш.кон.
10	11	12	13	14	15	16	17	18

Окончание табл. 25

Абсолютные отметки, м		Глубина заложения
лотка		лотка трубы, м		Примечание
Zл.нач.	Zл.кон.	hнач.	hкон.
19	20	21	22	23

Для последующих участков t_r (графа 8 табл. 25) определяется продолжительностью протекания дождевых вод для данного участка от начала дождевого коллектора, то есть путем суммирования времени протекания по вышележащим участкам.

Значение удельного стока q_c (графа 9 табл. 25) определяется для любого расчётного участка по графику q_c=f(t_r) рис. 6.3. Например, при значениях Z_mid= 0,192, t_cлот+t_cкв.=11 мин расчётная формула интенсивности дождя будет иметь вид q_c=500,8(11+t_p)^0.752 и тогда зависимость q_c=f(t_r) будет иметь следующий цифровой ряд (табл. 26).

Расчётный расход для каждого участка q_cal (графа 10) определяется по формуле (6.4).

Таблица 26

tp, мин	0	2	5	15	30	60
qc, л/(с*га)	82,5	76,2	59,5	43,2	30,7	20,3

По таблицам для гидравлического расчёта водоотводящих сетей [5, 9] находим диаметр трубопровода (графа 11, табл. 25) и его пропускную способность (графа 14) при принятом уклоне прокладки трубопровода (графа 12), который должен быть по возможности равен уклону поверхности земли, но не менее минимального уклона для принятого диаметра.

При гидравлическом расчёте дождевой сети принимают для труб полное наполнение; минимальные диаметры труб - не менее 250 мм. При несовпадении значения пропускной способности труб q_пр (графа 14) с полученным значением расчётного расхода уточняют значение скорости _пр (графа 6) и вновь повторяют расчёт для этого участка. Перерасчёт не производится, если несовпадение расходов находится в пределах 5 % для труб диаметром до 500 мм и 10 % для труб большего диаметра.

Если на последующем участке расчётный расход получается меньше, чем на предыдущем, то принимаем его одинаковым с расходом на предыдущем участке.

При резком увеличении уклона по ходу коллектора допускается уменьшить диаметры труб по сравнению с предыдущим участком на один сортамент. Соединение труб при этом следует производить путём выравнивания лотков.

Проектирование высотной схемы дождевой водоотводящей сети выполняется так же, как и бытовой сети, с той лишь разницей, что здесь вычисляются отметки шелыги трубы (т.к. наполнение труб полное) и соединение труб в колодцах производится только по шелыгам. Начальная глубина заложения дождевой сети целесообразна на глубине промерзания грунта, но из условия нераздавливания трубы ‑ не менее 0,7 м до её верха.

Как правило, дождевая сеть проектируется самотечной. Перекачка дождевых вод не предусматривается.