Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕЛИОРАЦИИ
Посмотреть оригинал

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕЛИОРАЦИИ

ДОЖДЕВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ

Расчетные расходы дождевых вод

Под гидротехническими мелиорациями понимается комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на улучшение (мелиорацию) существующих природных условий, оказывающих неблагоприятное влияние на объекты ландшафтной архитектуры (например, улучшение состояния почв, подверженных избыточному, недостаточному увлажнению или различным видам водной эрозии). К таким мероприятиям можно отнести защиту зданий и различных сооружений ландшафтной архитектуры от подтопления и затопления, а также от последствий морозного пучения грунтов.

Все предпринимаемые меры воздействия на природную среду связаны с регулированием водного режима почв и грунтов, а также стока рек, ручьев и других элементов гидрографической сети, осуществляемых методами гидротехнической мелиорации: осушение переувлажненных земель (дренаж); орошение почв в условиях недостаточного увлажнения (ирригация); обводнение; борьба с эрозией почв, оползнями и другими неблагоприятными природными факторами.

Одновременно методами гидротехнической мелиорации можно добиваться повышения эстетичности и комфортности элементов ландшафта, а также улучшения микроклимата приземного слоя воздуха путем строительства водоемов, водотоков, водопадов, водяных гротов, улучшения (каптажа) природных источников (родников), фонтанов и других водяных сооружений, объединяемых общим названием «гидропластика ландшафта».

В результате снеготаяния и выпадения дождевых осадков на поверхности земли образуется поверхностный сток. В результате неровности поверхности и строительства ряда сооружений в отдельных местах происходит скопление воды, вызывающее подтопление объектов озеленения и сооружений ландшафтной архитектуры. Для предотвращения этого негативного процесса необходима организация поверхностного стока. Для этого проводится комплекс инженерных мероприятий, включающих в себя вертикальную планировку территории и устройство специальной системы водоотведения, которую часто называют дождевой канализацией. Устройство системы водоотведения не только предупреждает подтопление территории, но и препятствует развитию процессов эрозии, образования оврагов, оползней, повышения уровня грунтовых вод и затопления объектов ландшафтной архитектуры.

Существует три основные системы организации поверхностного стока.

  • 1. Открытая система, при которой вода отводится с помощью наземной сети каналов, лотков и кюветов. Открытая система водоотведения обычно применяется на территории дачных участков, поселков, а также крупных парков и лесопарков. Такая система отличается простотой конструкции и относительной легкостью выполняемых работ, небольшими затратами материалов и средств. Недостатками открытой системы при ее эксплуатации являются быстрое засорение и зарастание, что связано с необходимостью регулярных окашиваний, чисток и ремонта ее конструктивных элементов.
  • 2. Закрытая система, которая предусматривает отвод талых и дождевых вод при помощи подземных трубопроводов, называемых водосточной сетью. Закрытая система водоотведения обязательна для применения в городах (на улицах и площадях) и целесообразна на территории городских скверов, бульваров, магистралей, в зонах зрелищных и спортивных комплексов. Вода из таких систем отводится в городскую водосточную сеть.
  • 3. Смешанная система, которая представляет собой сочетание закрытых подземных трубопроводов и открытых каналов и лотков. Смешанная система водоотведения применима в городских парках, где имеются четко выраженные зоны главного входа, аттракционов, спортивных комплексов наряду с зонами пассивного отдыха, имеющими лесопарковый характер насаждений.

В условиях засушливого климата на территории парков, городских садов и бульваров поверхностный сток с дорог и площадок можно сбрасывать на участки самих насаждений — газоны, растительные группировки, куртины древесной растительности — путем поднятия дорог над поверхностью земли.

В условиях избыточного увлажнения озеленяемого объекта такой подход недопустим, так как приводит к дополнительному увлажнению и переувлажнению. В этом случае необходим отвод поверхностного стока наряду с мероприятиями по понижению уровня грунтовых вод, которые будут рассмотрены далее.

На городских объектах озеленения устраивают закрытую систему водоотведения, называемую дождевой канализацией, которая включает в себя как систему открытых лотков вдоль дорог, площадок и границ различных комплексов, так и систему трубопроводов различного диаметра, проложенных ниже глубины промерзания грунтов. Для попадания вод поверхностного стока с поверхности земли и из элементов открытой сети в закрытую сеть служат дождеприемные колодцы (дождеприемники), которые соединяются с закрытой сетью трубопроводов с помощью так называемых присоединений.

Помимо дождевых вод с территории различных объектов ландшафтной архитектуры необходимо удалять и другие виды сточных вод (бытовых, промышленных), для чего используются различные виды и системы канализации.

В зависимости от способа отведения сточных вод системы канализации подразделяются на следующие виды: общесплавные, раздельные (полные, неполные и полураздельные) и комбинированные. При общесплавной системе канализации все виды сточных вод отводят по единой сети. При раздельной системе канализации отдельные виды сточных вод (в зависимости от загрязнения) отводят по самостоятельным канализационным сетям.

Сеть для отвода атмосферных сточных вод называется дождевой, или водосточной.

Одним из основных расчетов водоотводящей сети, определяющих ее конструкцию, является гидрологический расчет, конечной целью которого является определение расчетных расходов. Такой расчет производится в соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

Расходы дождевых вод qr, л/с, следует определять методом предельных интенсивностей по формуле

где ZcP — среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока (значения коэффициента ZcP для различных поверхностей приведены далее); А — параметр, определяемый по формуле (4.3); F — расчетная площадь стока, га, определяемая по плану; 1р — расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам Гф до расчетного участка, мин, определяемой по формуле (4.4); п — показатель степени, определяемый по табл. 4.1.

Значения коэффициента ZcP для водопроницаемых поверхностей

Брусчатые мостовые и черные щебеночные покрытия

дорог............................................................................................0,224

Булыжные мостовые..................................................................0,145

Щебеночные покрытия, не обработанные вяжущими..........0,125

Гравийные садово-парковые дорожки.....................................0,090

Грунтовые поверхности (спланированные).............................0,064

Газоны.........................................................................................0,038

Значения коэффициента г^лля водонепроницаемых поверхностей (в том числе кровли зданий и сооружений, асфальтобетонных покрытий дорог) в зависимости от параметра А

Параметр А.............300 400 500 600 700 800 1000 1 200 1 500

Коэффициент ?сР... 0,32 0,30 0,29 0,28 0,27 0,26 0,25 0,24 0,23

Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей ?расч, л/с, определяют по формуле

где р — коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима.

Значение коэффициента р в зависимости от показателя степени л

Показатель степени п........... Менее 0,4 0,5 0,6 Более 0,7

Коэффициент р....................... 0,80 0,75 0,70 0,65

Примечание. При уклонах местности 0,01...0,03 указанные значения коэффициента р следует увеличивать на 10... 15 %, а при уклонах местности свыше 0,03 — принимать равными единице.

Если обшее число участков на дождевом коллекторе или на притоке менее 10, то значение р при всех уклонах допускается уменьшать на 10% при числе участков 4... 10 и на 15% при числе участков менее четырех.

Таблица 4.1

Значения л, тги у по районам

Район

Значение п при

тг

Y

Р> 1

Р< 1

Побережья Белого и Баренцева морей

0,4

0,35

130

1,33

Север европейской части России и Западной Сибири

0,62

0,48

120

1,33

Равнинные области запада и ucirrpa европейской части России

0,71

0,59

150

1,54

Возвышенности европейской части России, западный склон Урала

0,71

0,59

150

1,54

Низовье Волги и Дона

0,67

0,57

60

1,82

Нижнее Поволжье

0,66

0,66

50

2,00

Наветренные склоны возвышенностей европейской части России и Северное Предкавказье

0,70

0,66

70

1,54

Ставропольская возвышенность, северные предгорья Большого Кавказа, северный склон Большого Кавказа

0,63

0,56

100

1,82

Район

Значение п при

т,

У

Р> 1

Р< 1

Южная часть Западной Сибири

0,72

0,58

80

1,54

Северные склоны Западных Саян, Заилийс- кого Алатау

0,57

0,57

80

1,33

Джунгарский Алатау, Кузнецкий Алатау, Алтай

0,61

0,48

140

1,33

Северный склон Западных Саян

0,49

0,33

100

1,54

Средняя Сибирь

0,69

0,47

130

1,54

Хребет Хамар-Дабан

0,48

0,35

130

1,82

Восточная Сибирь

0,6

0,52

90

1,54

Бассейны Шилки и Аргуни, долина Среднего Амура

0,65

0,54

100

1,54

Бассейны Колымы и рек Охотского моря, северная часть Нижеамурской низменности

0,36

0,48

100

1,54

Побережье Охотского моря, бассейны рек Берингова моря, центр и Запад Камчатки

0,35

0,31

80

1,54

Восточное побережье Камчатки (южнее 56" с.ш.)

0,28

0,26

ПО

1,54

Побережье Татарского пролива

0,35

0,28

110

1,54

Район оз. Ханка

0,65

0,57

90

1,54

Бассейны рек Японского моря, о. Сахалин, Курильские острова

0,45

0,44

ПО

1,54

Черноморское побережье и западный склон Большого Кавказа

0,62

0,58

90

1,54

Побережье Каспийского моря

0,51

0,43

60

1,82

Восточный склон Большого Кавказа, Кура- Араксинская низменностьдо 500 м

0,58

0,47

70

1,82

Южный склон Большого Кавказа выше 1 500 м, южный склон выше 500 м (Дагестан)

0,57

0,52

100

1,54

Побережье Черного моря, склоны Кавказа до 2 000 м

0,54

0,5

90

1,33

Бассейн Куры, восточная часть Малого Кавказа, Талышский хребет

0,63

0,52

90

1,33

При величине расчетной продолжительности протекания дождевых вод меньше 10 мин в формулу (4.1) следует вводить поправочный коэффициент, равный 0,8 при tr = 5 мин и 0,9 при 1Г= 7 мин.

Параметры А и п следует определять по результатам обработки многолетних записей самопишущих дождемеров, зарегистрированных в данном конкретном пункте. При отсутствии обработанных данных допускается параметр А определять по формуле

где q1 о — интенсивность дождя, л/с на 1 га, для данной местности продолжительностью 20 мин при Р= 1 год, определяемая по рис. 4.1; п — показатель степени, определяемый по табл. 4.1; Р— период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, принимаемый по табл. 4.2; тг — среднее количество дождей за год, принимаемое по табл. 4.1; у — показатель степени, принимаемый по табл. 4.1.

Необходимо учитывать особенности расположения коллекторов. При благоприятных условиях расположения коллекторов бассейн площадью не более 150 га имеет плоский рельеф при среднем уклоне поверхности 0,005 и менее; коллектор проходит по водоразделу или в верхней части склона на расстоянии от водораздела не более 400 м.

При средних условиях расположения коллекторов бассейн площадью свыше 150 га имеет плоский рельеф с уклоном 0,005 и менее; коллектор проходит в нижней части склона по тальвегу с уклоном склонов 0,02 и менее, при этом площадь бассейна не превышает 150 га.

При неблагоприятных условиях коллектор проходит в нижней части склона, площадь бассейна превышает 150 га, а если по тальвегу с крутыми склонами, то при среднем уклоне склонов свыше 0,02.

При особо неблагоприятных условиях коллектор отводит воду из замкнутого пониженного места (котловины).

Если площадь стока коллектора составляет 500 га и более, то в формулу (4.1) следует вводить поправочный коэффициент К, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади:

Площадь стока, га....... 500 1000 2000 4 000 6000 8 000 10000

К.................................... 0,95 0,90 0,85 0,8 0,7 0,6 0,55

Расчетные расходы дождевых вод с незастроенных площадей водосборов свыше 1000 га, не входящих в территорию населенного пункта, следует определять по соответствующим нормам стока для расчета искусственных сооружений автомобильных дорог (согласно ВСН 63-76).

Расчетную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам /р, мин, следует принимать по формуле

Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя в зависимости от условий расположения коллекторов

Условия расположения коллекторов

Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя Ру лет, для населенных пунктов при значениях фо

На проездах местного значения

На магистральных улицах

До 60

Свыше 60 до 80

Свыше 80 до 120

Свыше 120

Благоприятные и средние

Благоприятные

0,33...0,50

©

ы

U)

8

0,5 ...1,0

1...2

Неблагоприяп 1ые

Средние

0,5... 1,0

1,0... 1,5

1...2

2...3

Особо неблагоприятные

Неблагоприятные

2...3

2...3

3...5

5... 10

Особо неблагоприятные

Особо неблагоприятные

3...5

3...5

5...10

о

CN

О

где /Л01 — продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка или при наличии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (время поверхностной концентрации), мин; („„ад — продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам до дождеприемника (при отсутствии их в пределах квартала); — продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения.

Время поверхностной концентрации дождевого стока следует определять расчетным путем или принимать в населенных пунктах при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей равным 5... 10 мин; при наличии их — 3...5 мин.

При расчете внутриквартальной канализационной сети время поверхностной концентрации глот принимают равным 2...3 мин.

Продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам до дождеприемника /ложд мин, определяют по формуле

где /яожд — длина участков лотков, м; цдожд — расчетная скорость течения на участке, м/с.

Продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения t, мин, определяют по формуле

где /р — длина расчетных участков коллектора, м; vp — расчетная скорость течения на участке, м/с.

Территории садов и парков, не оборудованные дождевой закрытой или открытой канализацией, в расчетной величине площади стока и при определении коэффициента z не учитываются. Если территория объекта имеет уклон поверхности 0,008...0,010 и более в сторону улиц и проездов, то в расчетную площадь стока необходимо включать прилегающую к проезду полосу шириной 50... 100 м.

Озелененные территории внутри жилых районов (полосы газонов вдоль дорог, бульвары, и т.д.) следует включать в расчетную величину площади стока и учитывать при определении коэффициента поверхности бассейна стока z-

Конструктивные элементы канализации представлены внутренними канализационными устройствами зданий, наружной внутриквартальной канализационной сетью, наружной уличной канализационной сетью, насосными станциями, напорными тру-

Типовой круглый смотровой колодец из стандартных железобетонных колец для уличной сети диаметром 150...600 мм

Рис. 4.2. Типовой круглый смотровой колодец из стандартных железобетонных колец для уличной сети диаметром 150...600 мм:

1 — круглый металлический люк с крышкой; 2 — регулировочные вставки или кирпичная кладка; 3 — опорное кольцо; 4 — бетонное кольцо диаметром 700 мм и высотой 300...600 мм; 5 — плита перекрытия; 6 — бетонное кольцо диаметром 1 000 мм; 7— ходовые скобы; 8— регулировочные вставки или кирпичная кладка; 9 — плита основания; 10 — щебеночная подготовка бопроводами, очистными сооружениями и устройствами для выпуска очищенных сточных вод в гидрографическую сеть.

Канализационные сети строят с учетом рельефа местности. Всю территорию канализации обычно разделяют на бассейны канализации. Бассейном канализации называется часть территории, ограниченная водоразделами. Участки канализационной сети, собирающие сточные воды с одного или нескольких бассейнов, называются коллекторами. Коллекторы часто имеют достаточно большие размеры. Коллекторы подразделяются на следующие виды:

  • • коллекторы бассейнов канализации, собирающие сточные воды с отдельных бассейнов;
  • • главные коллекторы, принимающие и транспортирующие сточные воды двух или более коллекторов бассейновой канализации;
  • • загородные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединений) за пределы объекта канализации к насос-
Типовой дождеприемный колодец из сборных железобетонных

Рис. 4.3. Типовой дождеприемный колодец из сборных железобетонных

элементов:

1 — дождеприемная решетка; 2 — бетонный борт; 3 — колодец; 4 — лоток набивной из бетона класса В 15; 5 — песчаная подушка; 6 — плита основания; 7 — заделка отверстий бетоном класса В 15; размеры указаны в м ным станциям, очистным сооружениям или местам выпуска в гидрографическую сеть.

Для осмотра, промывки и прочистки канализационной сети от засорения устраивают смотровые колодцы (рис. 4.2). Для приема атмосферных сточных вод с проездов, из лотков дождевой канализации или иных сооружений стока применяют дождеприемники, представляющие собой круглые или прямоугольные в плане колодцы с металлической решеткой сверху (рис. 4.3).

Расстояние между дождеприемниками при пилообразном продольном профиле принимают в зависимости от продольного уклона и глубины воды в точке изменения уклона. Расстояния при продольном уклоне одного направления устанавливают расчетным путем исходя из условия, что ширина потока перед решеткой не должна превышать 2 м.

Длина присоединения от дождеприемника до смотрового колодца на коллекторе должна быть не более 40 м. Допускается один промежуточный дождеприемник. Диаметр присоединения определяется по расчетному притоку при уклоне 0,02, но не менее 200 мм. К дождеприемнику допускается присоединение водосточных труб зданий и дренажных трубопроводов.

При полураздельной системе канализации следует применять дождеприемники с приямком (отстойником) глубиной 0,5...0,7 м для осадка и гидравлическим затвором высотой не менее 0,1 м. Присоединение открытого канала или лотка к закрытой сети следует предусматривать через колодец с отстойником не менее указанных ранее размеров. При этом в оголовке канала или лотка необходимо предусматривать решетки с прозорами не более 50 мм. Диаметр присоединения определяют расчетным путем, но не менее 250 мм.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы