Калькулятор расчета объема ливневых стоков: проектируем грамотно
Содержание:
- Для чего нужен расчет ливневой канализации
- Какими нормативными документами определяется порядок расчета
- Основные правила обустройства ливневой канализации
- Проектирование местоположения канализационной системы
- Как вычислить параметры проекта
- Обустройство дождевой канализации правила и рекомендации
- Пример расчета ливневой канализации
- Устройство очистного сооружения ливневой канализации
- Важность ливневой канализации и основные элементы системы
- § 95. Особенности расчета общесплавной системы канализации
- Как вычислить параметры проекта
- Важность ливневой канализации и основные элементы системы
- Пример вычисления пропускной способности системы
- Обустройство ливневки по правилам
- Определение стоков ливневой канализации
- Основные аспекты расчетов, пример
- Особенности устройства ливневой канализации
- Какими нормативными документами определяется порядок расчета
- Видео: Как можно использовать собранную дождевую воду
Для чего нужен расчет ливневой канализации
Расчет ливневой канализации необходим для определения пропускной способности канализационных труб в напорном режиме. Это означает возникновение увеличенного давления в подземной сети трубопроводов из-за больших объемов сточных вод. Возникает ситуация, когда уровень стоков в коллекторах поднимается и за счет веса воды давление в системе возрастает. Вводится коэффициент заполнения канализационных коллекторов стоками, оказывающими воздействие на поток во внутренней части системы. Этим ливневые системы принципиально отличаются от бытовых или промышленных — режим работы либо минимальный, либо максимальный. Если сечение трубопроводов не в состоянии обеспечить необходимую производительность, система не справится со своими задачами. Определить диаметр трубы ливневой канализации можно только расчетным способом, для чего надо располагать массой статистической информации:
- частота и количественные показатели осадков, характерные для данного региона;
- возможное содержание в стоках ила и твердых частиц;
- расстояние, на которое придется транспортировать стоки.
Примечательно, что нормативными документами определены предельные размеры трубопроводов. Для дождевых наружных сетей минимальный диаметр принят равным 200 мм. Этот размер надо использовать, даже если расчет диаметра ливневой канализации требует использовать трубы меньшего сечения. Это несколько упрощает задачу, поскольку на небольших участках размеры труб можно попросту не рассчитывать, а принимать сразу минимальное значение. Однако, для больших площадей, которые может занимать ливневая канализация, определение диаметра и прочих параметров труб становится основной целью.
Какими нормативными документами определяется порядок расчета
Все необходимые решения в отношении ливневой канализации и расчетного объема дождевых стоков принимаются по результатам проектных работ. Они регламентируются СНиП 2.04.03 – 85 или СП 32.13330.2012, где содержатся все необходимые формулы и коэффициенты
При проектировании конкретной системы важно отыскать все необходимые величины и коэффициенты, характерные для метеорологических и гидрогеологических условий данного района. Большинство из них содержится в таблицах СНиП или СП, другие параметры надо рассчитать самостоятельно. Расчет диаметра дождевой канализации выполняется исходя из количества осадков, поступающих в коллектор и требующих перемещения по системе
При этом, важно обеспечить минимальные размеры, которые определены действующими нормативами
Расчет диаметра дождевой канализации выполняется исходя из количества осадков, поступающих в коллектор и требующих перемещения по системе
При этом, важно обеспечить минимальные размеры, которые определены действующими нормативами
Основные правила обустройства ливневой канализации
Принцип построения ливневой канализации состоит в создании системы трубопроводов, обеспечивающих транспортировку и сброс дождевой воды в заранее определенные участки сброса. Ими могут служить:
- канализационная система общего назначения;
- очистные сооружения;
- водоемы;
- овраги, понижения рельефа.
Как правило, ливневая канализация строится для работы в самотечном режиме. Это оправдано как экономически, так и технологически. Безнапорная система не требует подключения к сетям электропитания и постоянного обслуживания. Размер ее зависит от площади и конфигурации обслуживаемого участка. Правила создания дождевой канализации предписывают соблюдать следующие требования:
- использование ливневой канализации для отведения бытовых или промышленных стоков запрещается;
- точка сброса стоков должна быть согласована с СЭС и водоохранными организациями;
- разрешается направлять дождевые поверхностные стоки с участков частных домов в магистральные линии централизованной канализационной системы без предварительной подготовки;
- в городских условиях плотной застройки ливневая канализация должна создаваться в закрытом варианте конструкции. Для дачных или коттеджных поселков допускается создание открытой ливневой канализации.
Основными задачами являются создание самотечной сети трубопроводов или желобов, способных принять и переместить дождевые воды. Их количество определяется по максимальному значению величины осадков в данной местности, полученному по результатам многолетних измерений.
Проектирование местоположения канализационной системы
На данном этапе производятся следующие манипуляции:
- На схеме построенного дома отмечают расположение сантехнических и бытовых приборов – умывальников, ванн, стиральных и посудомоечных машин.
- Все точки слива стоков на графическом изображении соединяют линиями труб с указанием их реальной длины и внутреннего диаметра.
- На схеме участка планируют расположение наружной канализационной сети. При этом дворовые коммуникации для отведения стоков, впадающие в коллектор или септик, должны идти до конечной своей точки по наименьшему расстоянию, без крутых и резких поворотов.
- Согласно требованиям СНиП 2.07.01-89 прокладываемая канализация должна быть расположена по горизонтали (в свету) не менее чем в 1,5 м от бытового водопровода, газовой подземной трубы; в 0,5 м от линий связи и силовых кабелей.
Как вычислить параметры проекта
Исполнителю нужно обладать сведениями геологических особенностей местности, ландшафтных характеристик, строительной специфики объекта, расположения инженерных систем. При выполнении ливневки на промышленном предприятии дополнительно просчитывается количество подъездных пандусов, общая площадь участка, его проходимость.
Перед разработкой гидропроекта определяются следующие моменты:
- составление сметы работ;
- закупка материала;
- установка датчиков, сигнализаторов;
- количество колодцев, их месторасположение;
- тип канализации (сток внешнего или внутреннего типа);
- длина трубопроката;
- проведение гидравлических вычислений.
Вышеназванные параметры зависят от нормы осадков и максимально возможного их количества, близости водоемов, скорости потока воды, площади водозабора. При прокладке ливневки выполняется расчет по расходу воды, то есть пропускной способности канализации в процессе водоотвода.
Обустройство дождевой канализации правила и рекомендации
Основная цель расчета ливневой канализации – определение диаметра и уклона трубы в соответствии с объемом атмосферных осадков, выпадающих в конкретной местности. При недостаточной пропускной способности трубопровода существенно снижается эффективность канализационной сети, что увеличивает вероятность затопления территории во время обильных дождей.
Система водоотвода – важный элемент любого строительного объекта
Все работы по обустройству ливневой канализации регламентируются СНиП. Помимо гидравлических расчетов, для правильной эксплуатации системы необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
- Хозяйственно-бытовые стоки и промышленные отходы не должны отводиться через ливневую канализацию.
- Место выпуска стоков в естественный водоем должно согласовываться с санэпидемслужбой, а также органами охраны водных объектов.
- Поверхностные воды с территории частных хозяйств могут направляться в центральную канализационную сеть без предварительной очистки. Для промышленных предприятий стоки должны обязательно проходить через дополнительные очистные сооружения.
- Возможность приема атмосферных осадков с территорий частных и промышленных объектов городской канализацией определяется пропускной способностью центральной сети и производительностью очистных сооружений.
- Отведение поверхностных вод, по возможности, следует организовывать в самотечном режиме.
- Для крупных населенных пунктов и производственных площадок необходимо предусматривать системы водоотвода закрытого типа. Для малоэтажных загородных объектов допускается применение канализационной сети открытого типа.
В частных домах часто комбинируется открытая и закрытая системы отвода дождевой воды
Пример расчета ливневой канализации
Некоторые проектировщики не вдаются в детали расчета ливневой канализации, оперируя рекомендуемыми значениями диаметров труб, которые указаны в СНиП. Для безнапорных сетей в качестве водоотвода обычно используют трубопровод диаметром 200-250 мм. Именно такой размер гарантирует оптимальную скорость движения поверхностных стоков в случае интенсивных осадков.Вместе с тем правильно выполненный расчет способствует более целесообразному распоряжению бюджетом, поскольку для нормальной функциональности ливневой сетимогут подойти трубы меньшего диаметра.
Расчет диаметра трубы позволяет уменьшить затраты без ущерба для функциональности системы
В качестве примера рассчитаем параметры водосточной трубы для крыши частного дома площадью 100 м² (0,01 га), расположенного в одном из населенных пунктов Московской области:
- Согласно карте интенсивности дождя параметр q20 для Москвы и близлежащих районов составляет 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли равен 1. Исходя из этих данных, рассчитываем расход дождевых вод:
Qr =80·0,01 = 0,8 л/с
- Поскольку уклон кровли в частном доме, как правило, существенно превышает показатель 0,03 (3 см на 1 м), коэффициент заполнения свободной емкости во время напорного режима принимаем равным 1. Таким образом:
Q = Qr = 0,8 л/с
- Зная показатель расхода дождевой воды, можно не только произвести расчет диаметра ливневой канализации, но и определить необходимый уклон стока. Для этого воспользуемся справочником А.Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Согласно расчетным данным, которые представлены в таблицах, для показателя расхода 0,8 л/с подойдут трубы с такими параметрами:
- диаметр 50 мм, уклон 0,03;
- диаметр 63 мм, уклон 0,02;
- диаметр 75 мм (и выше), уклон 0,01.
Уклон трубы обратно пропорционален ее диаметру
- Материал трубопровода.
СНиП допускает использование труб из асбестоцемента, стали и пластика (ПВХ). Асбестоцементный трубопровод, хоть и является экономичным вариантов, сегодня применяется достаточно редко из-за хрупкости материала и большого веса (1 метр 100-миллиметровой трубы весит 24 кг). Стальные трубы значительно легче асбестовых, тем не менее они склонны к коррозии. Поэтому дляливневок чаще всего используютсятрубы из ПВХ, которые совмещают в себе малый вес, простоту монтажа и длительный срок эксплуатации.
- Глубина прокладки подземной части.
Оптимальное расположение трубы – ниже уровня промерзания грунта и выше уровня грунтовых вод. Поскольку не каждая местность позволяет соблюсти данное условие, допускается прокладка трубопровода на небольшой глубине, однако не ближе 70 см к поверхности.
- Монтаж стояков.
Отвод дождевой воды с крыши осуществляется посредством стояков, под которыми размещаются точечные или линейные дождеприемники. Вертикальные водоотводы крепятся к стене с помощью хомутов. Расчет интервала крепления стояков ливневой канализации выполняется с учетом материала трубы. Для ПВХ хомуты размещаются с интервалом 2 м, для стали – 1-1,5 м.
- Охранная зона.
СНиП предусматривает организацию так называемых охранных зон вблизи расположения ливневой сети. На расстоянии менее 3 м от трубопровода запрещено возводить строительные объекты, сажать кусты и деревья, устраивать свалку мусора, обустраивать парковочное место.
Типовая схема ливневки частного дома
Проектирование системы отвода дождевой воды является важным этапом строительства жилого дома или промышленной площадки. В данной статье приведены формулы для грубого расчета диаметра трубопровода, поскольку они не учитывают такие параметры, как трение воды о внутреннюю поверхность трубы, количество изгибов и соединений в системе и др. Для более точного расчета ливневой канализации существуют специальные программы, которые можно найти в интернете. Однако самый верный метод – доверить проектирование специалистам, которые учтут все нюансы и предложат наиболее эффективный и экономически выгодный вариант.
Устройство очистного сооружения ливневой канализации
Конструкция очистного сооружения ливневки состоит из:
- Резервуара для хранения жидкости.
- Пескоуловителя.
- Нефте- или маслоуловителя.
- Сорбционного блока.
Емкость, в которой собирается жидкость, подключается к ливневой канализационной сети, обеспечивающей прием и транспортировку воды к месту ее хранения. Этот элемент конструкции раскрывает свое предназначение в то время, когда уровень атмосферных осадков превышает количество, которое может переработать очистное сооружение. Таким образом, резервуар для хранения воды позволяет защитить очистные сооружения от слишком высоких нагрузок. Из резервуара вода проходит дальше по системе, где и происходит ее очистка.
Пескоуловители обеспечивают первичную очистку воды. Данное устройство извлекает из жидкости большую часть твердых частиц, имеющих большой (по сравнению с водой) вес. Пескоуловитель может очистить ливневые стоки от 65% загрязнений. Эти элементы системы довольно требовательны к очистке, поэтому ее нужно проводить хотя бы раз в три месяца.
Масло- или нефтеуловители являются обязательным элементом очистного сооружения ливневой канализации, если есть необходимость соблюдать нормы сброса сточных вод в водоем. Принцип действия устройств заключается в следующем: сначала нефть или масло отсеиваются, после чего они собираются в крупные фракции. В дальнейшем эти грязевые комки всплывают наверх, и их можно извлечь вручную, воспользовавшись специальными приспособлениями или выполнив промывку устройства.
Сорбционный блок – это конструктивный элемент, завершающий цикл очистки ливневых стоков. Устройство извлекает из воды самые маленькие частицы грязи и остатки нефтепродуктов. Проходя через несколько фильтров, вода оставляет на них большую часть оставшихся загрязнений. Для очистки сорбционного блока необходимо регулярно менять фильтрующие детали.
Иногда ливневые очистные сооружения включают в себя дополнительные приспособления, но вышеперечисленные устройства являются обязательными.
Важность ливневой канализации и основные элементы системы
Можно ли обойтись без ливневки?
Прежде давайте вспомним назначение ливневой канализации, а также то, из каких основных элементов она обычно строится. Без понимания структуры этой системы подходить даже к предварительным наброскам – совершенно бессмысленное занятие.
Итак, ливневая канализация должна рассматриваться как обязательный элемент всей инженерной инфраструктуры участка. В идеале она должна распространяться не только на области застройки или облагороженного двора, но даже на ту часть территории, что отведена под ландшафтный дизайн или под «сельхозугодья».
Задача этой системы – организованно и в кратчайшие сроки собрать с обслуживаемой территории основные объемы воды, выпавшей дождем или образовавшейся в ходе таяния снега, отвести их в безопасное место, при необходимости – подвергнуть очистке, и затем – сбросить или в природный водоем, или в коллектор или иное хранилище.
В идеале ливневая канализация должна «обслуживать» всю территорию загородного участка.
Очень глупо надеяться на то, что выпавшая дождём вода «рассосётся и разойдётся» сама собой. Практика частного домостроения изобилует историями, когда пренебрежение к проблемам ливневой канализации оборачивалось очень серьёзными последствиями. Последствия могут коснуться очень многих сфер: от «банальщины», вечной сырости и грязи во дворе — до надежности капитальных построек, от разрушения дорожек и площадок — до плохой приживаемости или даже гибели высаживаемых растений. И это только так – навскидку…
Мало пользы будет от такой канализации, если она создавалась «на глаз» – велика вероятность, что она не будет справляться со своими обязанностями при сильном или затяжном дожде. Получается, затраченные деньги – на ветер. Другая крайность, когда система строится с огромным, никому не нужным «запасом», что оборачивается совершенно неоправданным усложнением проекта, и значительным удорожанием и материалов, и выполняемых работ.
Это говорится в пользу того, что создание ливневки должно предваряться планированием.
Никогда не следует пытаться «примерить» готовый проект на свой участок. И не имеет никакого смысла искать какую-то универсальную модель ливневки. Все зависит от особенностей участка, его площади, от местных климатических условий, от состояния грунтов, от того, что же планируется возвести на рассматриваемой территории, и от того, как эти объекты будут в дальнейшем эксплуатироваться, от наличия возможности свободного сброса собранных ливневых стоков и от многого другого.
Но при всем этом ливневки строятся из сходных элементов. Каждый из этих элементов (участков) системы выполняет определённые функции.
§ 95. Особенности расчета общесплавной системы канализации
Общесплавная система канализации имеет одну канализационную сеть, которая служит для отведения всех видов сточных вод (см. рис. II 1.2). В период сильных ливней часть смеси сточных вод через ливнеспуски сбрасывается в водоем. Расход несбрасываемых дождевых вод определяется по коэффициенту разбавления
где qд — расход несбрасываемых дождевых вод; qсух — расход сточных вод в сухую погоду; поступающих в сеть до ливнеспуска.
Коэффициент разбавления n принимается от 0,5 до 5 (см. СНиП Н-32-74).
Расход сточных вод во время дождя для любого участка сети, расположенного до ливнеспуска, определяется по формуле
а для участка, расположенного после ливнеспуска, по формуле
где (qсух — расход сточных вод в сухую погоду; поступающих в сеть от ее начала до расчетного участка; qn — расход дождевых вод; поступающих в сеть; nоqсух — расход дождевых вод, прошедших ливнеспуск; qд — расход дождевых вод, поступающих в сеть от ливнеспуска до расчетного участка.
Расход дождевых вод в сети общесплавной системы канализации определяется как и при расчете дождевой сети.
Ливнеспуски выполняются преимущественно в виде боковых прямолинейных или криволинейных водосливов.
Как вычислить параметры проекта
Исполнителю нужно обладать сведениями геологических особенностей местности, ландшафтных характеристик, строительной специфики объекта, расположения инженерных систем. При выполнении ливневки на промышленном предприятии дополнительно просчитывается количество подъездных пандусов, общая площадь участка, его проходимость.
Перед разработкой гидропроекта определяются следующие моменты:
- составление сметы работ;
- закупка материала;
- установка датчиков, сигнализаторов;
- количество колодцев, их месторасположение;
- тип канализации (сток внешнего или внутреннего типа);
- длина трубопроката;
- проведение гидравлических вычислений.
Вышеназванные параметры зависят от нормы осадков и максимально возможного их количества, близости водоемов, скорости потока воды, площади водозабора. При прокладке ливневки выполняется расчет по расходу воды, то есть пропускной способности канализации в процессе водоотвода.
Важность ливневой канализации и основные элементы системы
Можно ли обойтись без ливневки?
Прежде давайте вспомним назначение ливневой канализации, а также то, из каких основных элементов она обычно строится. Без понимания структуры этой системы подходить даже к предварительным наброскам – совершенно бессмысленное занятие.
Итак, ливневая канализация должна рассматриваться как обязательный элемент всей инженерной инфраструктуры участка. В идеале она должна распространяться не только на области застройки или облагороженного двора, но даже на ту часть территории, что отведена под ландшафтный дизайн или под «сельхозугодья».
Задача этой системы – организованно и в кратчайшие сроки собрать с обслуживаемой территории основные объемы воды, выпавшей дождем или образовавшейся в ходе таяния снега, отвести их в безопасное место, при необходимости – подвергнуть очистке, и затем – сбросить или в природный водоем, или в коллектор или иное хранилище.
В идеале ливневая канализация должна «обслуживать» всю территорию загородного участка.
Очень глупо надеяться на то, что выпавшая дождём вода «рассосётся и разойдётся» сама собой. Практика частного домостроения изобилует историями, когда пренебрежение к проблемам ливневой канализации оборачивалось очень серьёзными последствиями. Последствия могут коснуться очень многих сфер: от «банальщины», вечной сырости и грязи во дворе — до надежности капитальных построек, от разрушения дорожек и площадок — до плохой приживаемости или даже гибели высаживаемых растений. И это только так – навскидку…
Мало пользы будет от такой канализации, если она создавалась «на глаз» – велика вероятность, что она не будет справляться со своими обязанностями при сильном или затяжном дожде. Получается, затраченные деньги – на ветер. Другая крайность, когда система строится с огромным, никому не нужным «запасом», что оборачивается совершенно неоправданным усложнением проекта, и значительным удорожанием и материалов, и выполняемых работ.
Это говорится в пользу того, что создание ливневки должно предваряться планированием.
Никогда не следует пытаться «примерить» готовый проект на свой участок. И не имеет никакого смысла искать какую-то универсальную модель ливневки. Все зависит от особенностей участка, его площади, от местных климатических условий, от состояния грунтов, от того, что же планируется возвести на рассматриваемой территории, и от того, как эти объекты будут в дальнейшем эксплуатироваться, от наличия возможности свободного сброса собранных ливневых стоков и от многого другого.
Но при всем этом ливневки строятся из сходных элементов. Каждый из этих элементов (участков) системы выполняет определённые функции.
Пример вычисления пропускной способности системы
За площадь придомовой территории возьмем 100 м2, что составляет 0,01 от 1 гектара земли. Предположительно с этой территории будем отводить воду. Допустим, что объект находится в МО.
Исходя из таблицы вычисления определено, что q20 для Москвы и микрорайонов 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли – 1.
Исходя из определенных показателей, расчет дождевой воды выглядит следующим образом: Qr = 80×0,01 = 0,8 л/с.
В 90% случаев уклон кровли превышает 0,03 (>3 см на 1 м), то коэффициент заполнения свободного резервуара во время напорного режима принимаем за 1. Из этого выплывает, что: Q = Qr = 0,8 л/с.
Важно! После определения показателей расчета дождевой воды у вас будет возможность не только выполнить расчет диаметра трубы для ливневой канализации, но и определится с необходимым уклоном стока
Хорошие рекомендации приведены в справочнике А. Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Здесь начинающий мастер найдет расчетные данные, представленные в форме таблиц. Определенно ясно, что для показателя расхода, равного 0,8 л/с, подойдет труба с таким диаметром и уклоном:
- 50/0,03;
- 63/0,02;
- 75/0,01.
Важно! Запомните, что уклон труб – это обратно пропорциональное диаметру значение
Обустройство ливневки по правилам
Дождевой сток оборудуется с учетом уклона трубопровода и его диаметра. Размеры материала сопоставляются с предполагаемой массой атмосферных осадков. С этой целью нашими специалистами отдельно изучаются синоптические метеокарты конкретной территории. Дефицитная пропускная способность системы из труб приведет к неэффективности ливневой канализации. В результате во время обильных дождей грунт под объектом будет размываться.
Все этапы работ по созданию ливневки соответствуют регламенту СНиП. Кроме гидравлических вычислений необходимо предварительно произвести:
- отдельное обустройство места стоков промышленных либо бытовых отходов;
- согласование с санэпидемслужбой создания системы с выпуском в природные водоемы стоков;
- разработку дополнительных очистных станций для промышленных заводов;
- отвод воды закрытого типа для производственных площадей и крупного населенного пункта.
Определение стоков ливневой канализации
Чтобы избежать неприятных последствий затопления участка осадковыми водами, необходимо проложить ливневку с достаточной пропускной способностью. Для этого нужно рассчитать объем дождевых стоков.
Нахождение среднегодового стока
Рассчитывается объем среднегодовых осадков, суммированием объёмов дождевых, поливо-моечных (актуально для города) и талых вод:
W = WД + WТ + WМ
Для каждого участка сбора дождевой воды объем подсчитывается с учетом вида поверхности отдельных участков (кровли, асфальта, газона…), для чего применяются коэффициенты стока, учитывающие особенности сбора, например, впитывание некоторого количества воды газоном (см. таблицу 1).
При подсчете талых вод учитывается, что поверхности способны частично впитывать подтаявшую воду при оттепелях, для чего вводится стоковый коэффициент ΨТ, принимаемый равным 0.5-0.7. Также может применяться КУ — коэффициент, учитывающий удаление убранного снега с территорий.
Для каждого участка сбор воды подсчитывается отдельно, объемы сборов суммируются
Кроме того, во внимание принимается месторасположение участка, поскольку для различных регионов количество выпадающих осадков различно, что учитывается при подсчетах умножением на высоту осадкового слоя HД или НТ (в мм). Данные берутся из СП 131.13330
Формула для вычисления объема дождевых вод:
WД = 10 HД * F * ΨД
Объем годового сбора талой воды рассчитывается по формуле:
WТ = 10 НТ * ΨТ * КУ * F
Цифра среднегодового сбора пригодится для определения необходимой емкости коллекторного пруда (который может быть использован в качестве пожарного водоема или для полива).
Расчет дождевых осадков для участка ливневой системы
Водный поток складывается из поступления осадков, собираемых с кровли здания и территории участка через:
- водостоки,
- линейные водоотводы,
- дождеприемники.
Перечисленные участки (звенья сбора воды) имеют свои особенности, поэтому каждый из них собирает воду со своей территории по-своему. Это отображается введением коэффициентов, учитывающих существование различных условий местности, например, большее или меньшее впитывание поверхностью выпадающей влаги. Вода с нескольких участков может собираться в отдельный ближайший колодец. Из отдельных колодцев вода перетекает в единый пункт сбора — в коллектор или главный накопительный колодец.
Для каждого участка количество дождевых осадков подсчитывается по формуле:
Q = q20 ∙ F ∙ φ
- q20 — коэффициент, учитывающий среднюю величину интенсивности осадков, выпадающих в том или ином регионе, рассчитан по данным многолетних наблюдений (берется из СП или у метеорологов),
- F принимается равной площади участка, для которого рассчитывается объем дождевого стока (для кровли водосборная площадь считается с 30% добавкой суммарной площади стен.);
- φ — коэффициент, зависящий от преобладающего типа покрытия поверхности на участке (значения приведены в таблице 2).
Гидравлический расчет ливневки проводится и для случая возникновения напорного режима. Для этого используется коэффициент b, учитывающий наполненность водотока и зависящий от продолжительности дождя (см. таблицу 3). Величина n зависит от географического нахождения объекта.
Qн = Q * b
Расчет расхода дождевых вод методом предельных интенсивностей
Для определения расходов отводимых водных масс в коллекторах дождевой канализации расчет стоков производится с учётом зависимости между продолжительностью дождя и расчетной интенсивностью осадков.
Суть метода заключается в следующем — расход ливневых масс в коллекторе достигает максимального значения в случае, когда длительность расчетного выпадения осадков равна времени протекания осадочных вод к избранному для расчета сечению коллектора. Для каждого из сечений коллектора сначала определяется продолжительность протекания вод. Соответственно этой продолжительности ведется расчет удельной интенсивности дождя. Так как при этом расчетном методе диаметры труб неизвестны (а также неизвестными являются скорости течения воды в сечении), расчет имеет итерационный характер.
Данный расчет ведется по формуле, учитывающей поверхностную характеристику стокового бассейна, результаты обработки записей дождемеров за многие годы, продолжительность протекания дождевых вод до расчетного участка, расчетную стоковую площадь, климатические условия местности:
Для максимально нагруженного участка коллектора делается гидравлический расчет. Напорный режим учитывается умножением Qрасч на коэффициент ß.
Qрасч = ß * Q
Этот расчет, как и проектирование систем водоотведения, правильнее доверить специалистам. Тогда канализация гарантированно будет рассчитана и спроектирована оптимальной и надежной в эксплуатации.
Основные аспекты расчетов, пример
Первый этап сооружения канализации для оттока дождевых вод с территории предприятия, участков включает определение наибольшего объема вод, с которыми конструкции придется справляться.
Для облегчения расчетов, стоит воспользоваться приведенной таблицей, где указаны виды материалов и показатели водопоглощения:
- кровля – 1.0;
- асфальтобетон – 0,95;
- цементобетон – 0,85;
- щебень – 0,4;
- щебень с битумом – 0,6.
Прочие показатели интенсивности впитывания дождевых вод можно найти в СНиП, но стоит принимать во внимание значения для определенной местности. После того, как пример расчета покажет точные характеристики, обязательные для системы, предстоит просмотреть и выбрать сечение труб
Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:
После того, как пример расчета покажет точные характеристики, обязательные для системы, предстоит просмотреть и выбрать сечение труб. Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:
Уклон/диаметр мм | 100 | 150 | 200 |
0-0,3 | 3,89 | 12,21 | 29,82 |
0,3-0,5 | 5,02 | 15,76 | 38,5 |
0,5-1,0 | 7,1 | 22,29 | 54,45 |
1,0-1,5 | 8,69 | 27,31 | 66,69 |
1,5-2,0 | 10,03 | 31,53 | 77,01 |
Расчет ливневых стоков требует внимания к расположению уклона. Если трубы берутся с сечением до 0,2 м, показатель примерно эквивалентен 0,007 м. Диаметр труб для системы отвода дождевых, талых вод с территории предприятия или загородного дома, показателем не более 0,15 м требует уклона не менее 0,008 м.
Как показывает пример формулы расчета, уклон не будет слишком неровным, а на коротких участках трубопровода можно не делать уклон, если рельеф местности не позволяет выполнить даже минимального снижения уровня.
Анализ данных требований подсказывает, что на уклон оказывает воздействие шероховатость, поэтому при серьезном уровне данного показателя, придется обустраивать достаточный угол. Также влияет размер сечения труб (их нужно выбирать по показателю объема выпадающих дождевых вод): чем больше сечение, тем меньший уклон нужно делать.
А чтобы все формулы были как можно более понятны, просмотрите пример расчетов. За параметры по умолчанию принимаются:
- участок в 15 соток (1500 м2);
- расположение на участке газонов и клумб, занимающих 300 м2.
Итак, газон и клумбы уже будут впитывать потоки дождевых вод, только если участок не имеет серьезного наклона
Расчеты водоотводящей конструкции берет во внимание коэффициент водопоглощения: кровля обладает более внушительным показателем чем земля, поэтому 300 м2 не включаются в расчеты
Определение объема воды, поступающей на 1200 м2 также будет по стандартным показателям – максимально 25л/1м2 час. Получается, что на 1200 м2 выпадает примерно 30м3. Цифра в примере определяет величину объема дождевых вод, которые придется отводить, поэтому труба с сечением 110 мм и уклоном в 10 мм на 100 см не совсем подходит. Пропускная способность трубы составит не более 6,19 л/сек или 22200 л/час, а вот труба диаметром в 160 мм при том же расчете уклона, будет идеальной.
Простой пример расчетов отвода дождевых потоков с территории, кровли показывает, что все можно сделать самостоятельно. Но не стоит забывать про некоторое количество лотков для ливневки. Также для обустройства дренажного трубопровода на ровных площадях иногда требуется гидравлический насос, обеспечивающий быстрое отведение потоков из лотков, а также транспортировку воды по трубопроводу.
https://youtube.com/watch?v=YGnNGMJSi5o
Особенности устройства ливневой канализации
Система отвода осадков с территории участка может содержать различное количество элементов, предназначенных для определенных зон сбора воды. Обычно в состав ливневой канализации входят: дождеприемники, ревизионные и сливные колодцы, трубопроводы. Перечисленные звенья сети смогут справиться с поставленной задачей при условии, что они будут иметь подходящие объемы.
При планировании системы рекомендуется воспользоваться специальным инструментом – калькулятором для вычисления количества ливневых стоков. После проведения расчетов можно легко подобрать размеры элементов, которые будут использоваться для устройства отводной сети.
Какими нормативными документами определяется порядок расчета
Все необходимые решения в отношении ливневой канализации и расчетного объема дождевых стоков принимаются по результатам проектных работ. Они регламентируются СНиП 2.04.03 – 85 или СП 32.13330.2012, где содержатся все необходимые формулы и коэффициенты
При проектировании конкретной системы важно отыскать все необходимые величины и коэффициенты, характерные для метеорологических и гидрогеологических условий данного района. Большинство из них содержится в таблицах СНиП или СП, другие параметры надо рассчитать самостоятельно
Расчет диаметра дождевой канализации выполняется исходя из количества осадков, поступающих в коллектор и требующих перемещения по системе. При этом, важно обеспечить минимальные размеры, которые определены действующими нормативами.
Видео: Как можно использовать собранную дождевую воду
* * * * * * *
Вот таким порядком, не спеша и продумывая каждый нюанс, производится самостоятельное проектирование системы ливневой канализации.
В завершение нужно сделать одно очень важное предостережение. По большому счету, ливневая и дренажная система делают схожую работу, просто немного на разных уровнях
Но все равно, их в определенной степени можно совмещать, например, объединяя в одном коллекторе. Но ни в коем случае никогда не проводится никаких, даже малейших «пересечений» с бытовой канализацией. Такое объединение чревато катастрофическими последствиями, которые очень сложно будет потом исправить.