Входные данные
- Регион – Северо-Запад России (Ленинградская область);
- Территория – приречная с горизонтами вод в реке:
- ГВВ – 82,0 м;
- ГНВ – 79,0 м;
- ГМВ – 80,2 м;
- ГЛС – 79,7 м.
- Средний уклон к реке – 0,002;
- Характер канализируемой поверхности (площадь в процентах от общей):
- крыши строений – 20;
- покрытие булыжное – 28;
- покрытие асфальтовое – 9;
- без покрытия – 20;
- зелёные насаждения – 23.
- Наличие предприятий – одно: со сбросом условно чистых вод с КНС, обеспечивающей равномерную в течение суток подачу со скоростью 17 л/с.
Рассчитывается коллектор 1-В.
Порядок расчёта
Разбивка обслуживаемой площади
Вся территория разбивается на кварталы. Квартал разделяется на простые геометрические фигуры – чаще это треугольники и трапеции. Эти фигуры образуются проведением биссектрис от углов квартала. Вычисляется площадь каждой элементарной фигуры в гектарах.
Выбор значений параметров и формулы
Так как доля водонепроницаемой поверхности меньше половины общей, для расчёта используется формула, учитывающая переменность коэффициента стока:
q = A1,2z /t1,2n-0,1 л/с с га.
Здесь:
А = 20nq20(1+c lgp);
t = tконц + tл + tпр.
Величина коэффициента z берётся из таблиц в зависимости от типа покрова поверхности. Средняя величина zср получается умножением доли рода поверхности на абсолютную величину z.
Другие нужные параметры определяют исходя из локальных условий. Для принятых исходных данных:
- n = 0,65 (берётся из карты изолиний);
- q20 = 60 л/с на 1 га (информация оттуда же);
- с = 0,85 (по карте в СНиП);
- р = 0,5 (там же, с учётом существования промышленного предприятия);
- tконц = 5 мин (стандартное рекомендуемое время);
- tл = tпр (открытые лотки отсутствуют).
Тогда расчётная формула для А приобретёт вид:
А = 200,6560(1+0,85 lg0,5)= 313,0.
Подставляя величины, имеем для удельной величины
qуд = 3131,2 × 0,156/(2tпр+5)0,68 л/c с 1 га.
Логарифмирование даёт
lgqуд = 2,1877 – 0,68lg(2tпр+5).
Получили уравнение с двумя неизвестными: qуд и tпр. Для дальнейших расчётов потребуется построение графика зависимости удельного стока от времени протекания воды, так как аналитическое вычисление для каждой величины qуд нецелесообразно. Строим кривую qуд = f (tпр). На оси абсцисс задаётся интервал от 0 до 45 минут с шагом 5 минут, на оси ординат – qуд в литрах стоков в секунду с одного обслуживаемого гектара площади. Из полученного графика можно получить величину удельного стока в коллекторе для любого момента в пределах 0÷45 мин.
Гидравлический расчёт
Данные по гидравлическому расчёту сводятся в таблицу. Известными величинами являются: топографические данные участка (длина, площадь стока, топографические отметки). По заданной скорости течения воды и длине участка определяется время протока. Из построенной кривой qуд = f (tпр) находится величина удельного стока.
Полный расчётный расход вычисляется умножением её на общую площадь F. Поправочный коэффициент η в формуле Qp = qудηF здесь равен 1, поскольку F меньше 300 га.
Для каждого участка канализационной сети по заданной скорости отвода воды определяется необходимый уклон и диаметр труб при полном их заполнении. При принятых этих величинах находится расход. Вычисленная величина не должна отклоняться от табличного более, чем на 5%; в противном случае нужно задать другую скорость потока.
Трубы смежных участков выравниваются по шелыге. За tпр принимается время прохождения воды от начала участка до сечения, для которого проводился расчёт.
По результатам гидравлического расчёта проводится также построение продольного профиля участка дождевой канализации.