7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения icon

7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения




Скачати 334.9 Kb.
Назва7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения
Дата27.06.2012
Розмір334.9 Kb.
ТипДокументи


7. ДОЖДЕВАЯ ВОДООТВОДЯЩАЯ СЕТЬ


7.1. Общие сведения


Дождевая канализация предназначена для отвода дождевых вод с крыш жилых зданий, крупных общественных зданий и промышленных предприятий. Дождевая вода, выпавшая на поверхность дворов и кварталов, а также стекающая с крыш, отводится в основном открытой сетью лотков к улице, где по уличным лоткам протекает до ближайшего дождеприемника. Отвод же дождевой воды по улицам канализационного объекта производится по закрытой системе водостоков, по которой сплавляется в ближайшие естественные водоемы. Как правило, отвод дождевых вод в водоемы производится самотеком и лишь в редких случаях, при особо неблагоприятных условиях рельефа местности прибегают к перекачке дождевых вод.

Недостаточное внимание к современному отведению атмосферных осадков приводит к затоплению территорий, перерывам в работе промпредприятий и транспорта и даже к гибели людей. Ущерб, вызванный сильными ливнями можно сравнить с уроном, нанесенным крупным пожаром. Современные системы поверхностного водоотведения призваны обеспечить нормальную жизнь населенных пунктов во время выпадения дождей, не создавая трудностей для населения и транспорта. Перед сбросом поверхностных вод в водоемы они, как правило, должны быть очищены до такой степени, чтобы не вызывать загрязнения воды в водоемах. В случаях, когда это экономически оправдано, поверхностный сток целесообразно накапливать и использовать для водоснабжения или орошения полей.

Строительство сооружений для отведения с застроенных территорий атмосферных осадков началось еще раньше, чем строительство трубопроводов, предназначенных для сбора бытовых сточных вод.

Расчеты сетей для отведения поверхностных вод более сложные, чем расчет сетей бытовой канализации. Это объясняется тем, что расчетный расход дождевых вод определяется продолжительностью выпадения дождя, которая считается зависящей от времени протекания дождевой воды по поверхности земли и по трубам, т.е. является функцией скорости течения воды. Поскольку эта скорость в начале расчета неизвестна, расчетные параметры приходится определять методом подбора.


^ 7.2. Схемы и системы водоотведения


Дождевая водоотводящая сеть служит для организованного и быстрого отведения дождевых и талых вод с территории населенных мест и промышленных предприятий. Иногда в дождевую сеть сбрасываются условно-чистые производственные воды.

Дождевая сеть делится на внутреннюю и наружную.

Внутренняя дождевая сеть устраивается в пределах зданий различного назначения и служит для отвода атмосферных вод с крыш больших по площади зданий (обычно это промышленные здания, реже жилые и общественные здания). Из внутренней дождевой сети вода отводится в наружную дождевую сеть.

Наружная дождевая сеть предназначена для отвода атмосферных осадков, стекающих с территории населенных мест и промышленных предприятий в ближайшие водоемы, овраги и др. Она устраивается за пределами зданий. Наружная водоотводящая сеть может быть открытой (в виде лотков и канав), закрытой (в виде подземных трубопроводов) и смешанного типа.

Открытая сеть состоит из лотков и канав, по которым собранные дождевые и талые воды самотеком удаляются за пределы населенных мест и промышленных предприятий и без очистки сбрасываются в водоемы. В настоящее время открытые водостоки устраиваются лишь в небольших населенных пунктах с малой плотностью населения, низкой степенью благоустройства и небольшим количеством атмосферных осадков (до 200 мм в год).

В современных благоустроенных населенных пунктах, как правило, устраивают закрытую (подземную) дождевую водоотводящую сеть. В этом случае (рис. 7.1) дождевые воды, стекающие с кварталов и улиц, собираются в уличные и внутриквартальные лотки 1, входящие в конструкцию городских улиц и тротуаров, и через специальные колодцы (дождеприемники) 2 поступают в сеть подземных трубопроводов 3, проложенную внутри кварталов и по улицам; по подземной сети труб, собранные дождевые воды, сплавляются в ближайшие водоемы или овраги, либо без предварительной очистки, либо после очистки.

В тех случаях, когда в части кварталов отсутствует подземная дождевая сеть, устраивают сеть смешанного типа, состоящую из открытых уличных лотков и труб, проложенных под землей.



Рис. 7.1 – Схема отведения дождевой воды, стекающей с уличного проезда в подземную уличную дождевую сеть:

1 – открытый уличный лоток; 2 – дождеприемннк; 3 – подземная уличная дождевая сеть


В зависимости от степени благоустройства объекта водоотведения, рельефа местности, расходов сточных вод по категориям, их загрязненности, климатических условий, вида и мощности водных объектов, в который сбрасываются дождевые сточные воды, применяют раздельную (полную и неполную), полураздельную, комбинированную и общесплавную системы водоотведения.

При полной раздельной системе укладываются две сети труб – одна для бытовых и производственных сточных вод, другая – для отведения поверхностного стока, т.е. дождевых, талых и поливомоечных вод. При неполной раздельной системе поверхностный сток отводится по открытым лоткам и каналам. Полураздельная система отличается от полной раздельной тем, что в ее составе предусмотрено устройство общесплавного главного коллектора, который обычно располагается вдоль реки. По этому коллектору сточные воды всех категорий – бытовые, производственные и поверхностные стоки поступают на очистные сооружения. Для уменьшения диаметра труб главного коллектора и снижения требуемой мощности очистных сооружений в точках примыкания к нему уличных коллекторов, предназначенных для отведения поверхностного стока, устраивают разделительные камеры. При сильных ливнях вода из уличных дождевых коллекторов через разделительные камеры полностью или частично сбрасывается в реку без очистки. Вода, собираемая уличными дождевыми коллекторами при небольших дождях и первые порции наиболее загрязненных дождевых вод при любых дождях, через разделительные камеры попадают в главный общесплавной коллектор и отводятся на очистные сооружения. При общесплавной системе все виды сточных вод отводятся по одной сети трубопроводов. Специальных коллекторов для удаления поверхностного стока при этой системе не устраивают.

В зависимости от рельефа местности, расположения объекта водоотведения и водоема, требований к очистке поверхностного стока применяют различные схемы размещения дождевых коллекторов. Так же как и при отведении бытовых сточных вод применяют перпендикулярную схему, зонную или пересеченную. При трассировке уличных коллекторов для уменьшения глубины заложения их прокладывают перпендикулярно к горизонталям. Прокладываются уличные дождевые коллектора в зависимости от рельефа местности по объемлющим квартал линиям или по пониженной грани квартала.



Рис. 7.2 – Схема устройства подземной дождевой сети населенного пункта


Для защиты населенных мест и промпредприятий от дождевых и талых вод, стекающих с вышерасположенных территорий, устраивают перехватывающие водоотводные канавы.

В современных благоустроенных жилых кварталах на улицах и внутри кварталов на внутриквартальных проездах располагают дождеприемники. Длина присоединений от дождеприемников до колодцев на внутриквартальной сети или до колодцев на уличных магистралях не должна превышать 40 м. Диаметр трубы присоединения принимается не менее 200 мм, а ее уклон 0,02.

При невысокой степени благоустройства квартала (одно-двухэтажная застройка), а также на территории садов и парков при условии крутого уклона поверхности земли ?0,01 дождеприемники внутри кварталов не предусматривают – открытый тип водоотведения.

Внутри квартала вода собирается в отрытые внутриквартальные лотки, откуда попадает в уличные лотки и по ним стекает в дождеприемники. Глубина воды в этих лотках при расчетном дожде должна быть не более 6 см. Уличные магистрали в этом случае трассируют по пониженной грани.

Дождеприемники обязательно устанавливают на перекрестках улиц, не доходя до полосы перехода ("зебры") их пешеходами.

Схемы дождевых сетей и размещение дождеприемников на площадках промпредприятий зависят от расположения зданий, проездов и сооружений, рельефа местности.


^ 7.3. Основные расчетные параметры, характеризующие дождь


Количество выпадающих осадков зависит от климатических и географических условий. Общее количество осадков, выпадающих в том или ином районе, определяют по годовому их слою в мм. Так среднегодовой слой осадков для Киева равен 590 мм, Харькова – 500 мм, Одессы – 380 мм; Москвы – 600 мм; Баку - 180 мм и т.д. Наибольше количество осадков выпадает в районе экватора (в Индонезии > 4000 мм).

Для полной характеристики дождя необходимо знать его продолжительность, интенсивность и повторяемость.

Продолжительность или длительность дождя измеряют в часах или минутах по лентам самопишущих дождемеров.

Под интенсивностью дождя понимают количество осадков, выпавших на единицу поверхности в единицу времени. Различают интенсивность выпадения дождей по слою i и по объему q. Интенсивностью по слою i называют отношение высоты h в мм выпавших осадков к продолжительности t в минутах их выпадения.

, мм/мин

(7.1)

^ Интенсивность по объему q называют количество выпавших осадков в л/с на 1 га площади, и она увязана с интенсивностью дождя по слою:

, л/с на 1 га

(7.2)

где а = 10000 – количество м2 в га;

b = 1000 – количество л в м3;

? = 1000 – количество мм в м;

60 – число секунд в минуте;

166,7 – переводной модуль от интенсивности дождя по слою к интенсивности дождя по объему.

Обобщение статистических данных о выпадении дождей привело к следующей общей зависимости для интенсивности дождя по объему

, л/с на 1 га

(7.3)

где А и п – величины, зависящие от метеорологических условий (от географического положения объекта),

t – продолжительность дождя, мин.


Повторяемость дождя – период времени в годах, в течение которых дождь определенной продолжительности и интенсивности выпадает один раз. Дожди большой интенсивности повторяются реже, дожди малой интенсивности, но большей продолжительности – чаще.

Существует закономерность: чем интенсивнее дождь, тем он менее продолжителен, и, наоборот, чем менее интенсивен дождь, тем он более продолжителен. С увеличением интенсивности дождей частота их повторения уменьшается.

Выпадающие дожди характеризуются еще и вероятностью повторения, которое выражается через период однократного превышения расчетной интенсивности дождя.


^ 7.4. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя


Дождевую сеть можно рассчитать по разному, например, на очень сильный (кратковременный) дождь (ливень), который выпадает очень редко; при этом дождевая сеть получится очень больших диаметров и будет стоить очень дорого, но так как такие ливни повторяются редко, то дождевая сеть большую часть времени не будет заполнена водой полностью. Если же дождевую сеть рассчитать на небольшие дожди, то её диаметры будут меньше и стоить она будет дешевле, но в случае выпадения более сильных дождей, рассчитанная таким образом сеть, не справится с водоотводом, переполнится, вода может излиться из сети на поверхность, подтопить часть территории, подвалы, в которых может быть расположено ценное оборудование и т.д., что нанесет значительный ущерб.

Поэтому расчет дождевой сети производят на некоторый расчетный дождь определенной интенсивности и продолжительности, а также с определенной повторяемостью; но при этом учитывают возможность переполнения рассчитанной таким образом сети при выпадении более сильных дождей и ущерб, который при этом будет нанесен.

При расчете дождевой сети вводят понятие о периоде однократного превышения расчетной интенсивности дождя; его обозначают через Р и выражают в годах.

Под периодом однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р понимают промежуток времени в годах, в течение которого произойдет однократное (один раз) переполнение дождевой сети.

Правильный выбор величины ^ Р имеет очень большое значение при проектировании дождевых сетей. Чем больше будет принято значение Р, тем больших размеров получится сеть, но тем реже будет возможность переполнения ее и подтопления территории.

Выбор величины Р следует производить с учетом обеспечения минимальных затрат на строительство и эксплуатацию системы водоотведения и устранение ущерба возможного при переполнении дождевой сети; величину Р следует принимать по табл. 5, 6 и 7 [3], исходя из конкретных местный условий. Для населенных мест и промышленных предприятий величина Р может находиться в пределах от 0,33 до 20 лет.


^ 7.5. Коэффициент стока


При выпадении дождя, не вся вода попадает в водоотводящие сети, так как часть воды фильтруется в грунт и испаряется, часть уходит на смачивание поверхности и заполнение ее неровностей. Поэтому при расчете стока с застроенных территорий эти потери воды учитывают, вводя коэффициент стока

,

(7.4)

где q – интенсивность дождя, выпавшего на поверхность, определяемая по формуле (7.3);

qв – интенсивность дождя, достигшего водоотводящей сети.

Коэффициент стока всегда < 1. Причем коэффициент стока зависит от вида поверхности, интенсивности и продолжительности дождя и формула имеет вид

,

(7.5)

где средневзвешенное значение коэффициента покрова.


^ 7.6. Определение расчетных расходов дождевых вод


Расход дождевых вод в водоотводящих сетях определяется по формуле

, л/с

(7.6)

где F – площадь стока, га.

Т.к. при больших площадях стока (> 500 га) обнаруживаем неравномерность выпадения дождя по площади, то в формулу (7.6) необходимо ввести поправочный коэффициент К, который зависит от площади стока А (чем больше площадь, тем меньше коэффициент К) и, учитывая формулы (7.3) и (7.4), получим:

, л/с

(7.7)

или , л/с

(7.8)

Таким образом, расчетный расход дождевых вод определяется по формуле (7.7). Из формулы (7.4) следует, что

, л/с.




Если коэффициент стока изменяется, то с учетом формул (7.3 и 7.5)

, л/с

(7.9)

а если коэффициент стока постоянен, то

, л/с.

(7.10)

По рекомендациям [3], величину А следует определять по формуле

,

(7.11)

где q20 – интенсивность дождя, л/с·га, для данной местности продолжительностью 20 мин. при Р = 1 год. Определяем по черт.1 [3];

п – показатель степени, определяем по табл.4 [3];

– среднее число дождей в год, принимаем по табл.4 [3].

Общее количество дождевых вод, стекающих с территории города или бассейна за определенный период времени (расчетный период в течение одного дождя, за сутки, за год) определяем по формуле

, л/с

(7.12)

где ^ Н – слой осадков, мм;

F – площадь стока, га;

?1 – общий коэффициент стока, который рекомендуется принимать равным: при определении годового объема дождевого стока 0,3-0,4; при определении суточного объема дождевого стока (0,7-0,8)?1.

Максимальный расход дождевых вод со всего бассейна равен:

,

(7.13)

где ^ F – расчетная площадь стока, га;

? – коэффициент стока;

qt – максимальная интенсивность, отвечающая продолжительности t, равной времени добегания Т от наиболее удаленной точки "а" площади стока, л/с на 1 га до расчетного сечения "б".

Подставляя в эту формулу значения формул (7.3) и (7.5), а также учитывая коэффициент ? неравномерности выпадения дождя по площади, формула для определения максимального расхода дождевых вод принимает вид:

,

(7.14)

где параметры А определяем по формуле (7.11), а значения п, mr, ?, приведены в табл. 4 [3];

z – средневзвешенное значение коэффициента покрова (вид поверхности).


^ 7.7. Определение расчетной продолжительности дождя


Продолжительность t протекания дождевых вод по поверхности и трубам определяем по формуле

, мин.

(7.15)

где tcon – продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка или до уличного коллектора. Принимается равным 5-10 мин. при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей и 3-5 мин. – при наличии;

tcаn – продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам до дождеприемника, мин. Определяем по формуле

, мин.

(7.16)

где lсan – длина участков лотков, м;

Ucan – расчетная скорость м/с в лотке;

tp – продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения, мин. Определяем по формуле

, мин.

(7.17)

где lР – длина расчетных участков коллектора, м;

Uр – расчетная скорость течения на участке коллектора, м/с.


^ 7.8. Удельный сток дождевых вод


Определить расчетные расходы дождевых вод по формулам, приведенным в п. 7.5, при гидравлическом расчете сети сложно, так как в этих формулах время протока воды по подземным трубам tр от начала сети до каждого рассчитываемого участка сети будет разным.

Поэтому для упрощения гидравлического расчета дождевой сети определяют так называемый удельный сток дождевой воды – qуд.д. в л/с с 1 га, т.е. сток с площади F = 1 га, при расчетной продолжительности дождя, равной времени поверхностной концентрации стока (при tч = tcon), и определяется по формуле

, мин.

(7.18)

Расход с площади стока F определяем по формуле

, л/с.

(7.19)



^ 7.9. Проектирование схем дождевой сети


Трассировку дождевой сети производят с учетом рельефа местности, характера планировки намечаемых мест выпусков дождевых коллекторов кратчайшим путем в ближайшие водоемы, насыщенности территории подземными коммуникациями. Закрытая подземная дождевая сеть устраивается при полной раздельной системе водоотведения. В нее не допускается сброс каких-либо загрязненных сточных вод. С помощью дождевой сети атмосферные (дождевые) воды отводятся либо непосредственно в водоемы, либо на очистные сооружения.

Дождевая сеть проектируется безнапорной (самотечной), но наполнение труб принимается полным.

Безнапорный режим работы сети и сброс воды без очистки в водоемы и определяют особенности проектирования схем дождевой сети. Принципы составления схем дождевой сети аналогичны принципам составления схем бытовой сети. Коллекторы и уличная сеть дождевой сети трассируются в соответствии с рельефом местности, причем направление течения воды в трубопроводах должно совпадать с уклоном поверхности земли.

При проектировании дождевой сети применяется обычно перпендикулярная схема. При очистке атмосферных вод на центральных очистных сооружениях возникает необходимость устройства главного коллектора для перехвата воды от уличных коллекторов. По главному коллектору воды поступают уже на очистные сооружения. Трассировку уличных трубопроводов осуществляют по следующим схемам: по пониженной грани, по объемлющей и по черезквартальной схеме.

Разбивку кварталов на части площадей, тяготеющих к соответствующим коллекторам следует производить с учетом рельефа местности. В целях сокращения длины подземной сети и уменьшения ее стоимости для отвода дождевых вод используют лотки мостовых. В зависимости от расчетного расхода дождевых вод и уклона улиц эти лотки могут обслуживать от одного до трех кварталов и внутриквартальная сеть тогда не устраивается. В современных городах с большими размерами кварталов проектируются внутриквартальные дождевые сети и к ним же присоединяются и водосточные трубы зданий. Выпуск дождевых вод допускается в овраги, суходолы и маломощные водоемы, но необходимо провести поверочные расчеты, не произойдет ли затопление или заболачивание прилегающих территорий или повышение уровня воды в водоеме. Если земельные территории, прилегающие к обслуживаемому объекту, имеют более высокие отметки, чем сам объект, то для исключения стекания воды с окружающей местности, предусмотрены перехватывающие (нагорные) канавы с самостоятельными выпусками в водоемы.

С целью уменьшения и выравнивания расхода дождевых вод, т.е. регулирования стока, предусматриваются регулирующие резервуары или пруды.

Поэтому одновременно с выбором схемы дождевой сети следует решать вопрос об устройстве и определении мест расположения регулирующих резервуаров. При их устройстве сокращается расход отводимых дождевых вод в период интенсивных ливней. Задержанный объем воды постепенно удаляется из резервуара после снижения интенсивности дождя или после полного его прекращения. Благодаря чему сокращаются объемы сооружений. В качестве регулирующих резервуаров можно использовать существующие пруды, овраги и ложбины.

Регулирующие резервуары применяют в следующих случаях: в местах присоединения кюветов и канав, несущих значительные расходы дождевых вод к подземной сети; на дождевой сети промышленных предприятий перед присоединением их к уличной сети городов; перед насосной станцией для перекачки дождевых вод; перед очистными сооружениями. Регулирующие резервуары выполняются открытыми или закрытыми. Подземные закрытые резервуары можно устраивать в пределах застройки. Для удаления осадка необходимо предусматривать его смыв. Открытые регулирующие резервуары, как правило, устраивают за пределами жилой застройки. Очистку их от осадка удобно выполнять бульдозерами для чего предусматривают съезды.

Вместимость регулирующих резервуаров определяют исходя из графика притока воды или по формуле

, м3

(7.20)

где qr – расчетный расход (см. формулы (7.7), (7.8) и (7.19));

tr – продолжительность дождя (см.формулу (7.12));

Кр – коэффициент, зависящий от условий компоновки резервуаров и принятой схемы, определяется по таблицам.


^ 7.10. Нормативные требования для гидравлического расчета дождевой сети


Согласно СНиП [3], нормативные требования для дождевой сети следующие:

  1. Наполнение труб дождевой сети принимается полным, т.е. = 1.

  2. Минимальный диаметр внутриквартальной дождевой сети принимается 200 мм, а уличной – 250 мм.

  3. Минимальные скорости движения воды в трубах должны быть не менее рекомендованных для бытовой сети.

  4. Начальная глубина заложения труб дождевой сети Н определяется аналогично бытовой сети по трем условиям, но при этом по условиям промерзания грунта она не должна быть менее глубины промерзания грунта (т.е. Н ? Нпром).

  5. Сопряжение (соединение) труб дождевой сети в смотровых колодцах производится по шелыгам труб.



^ 7.11. Сооружения на дождевой сети


На ливневой сети устраивают дождеприёмники, колодцы различного технологического назначения, камеры, водоотводные канавы, ливнеспуски, разделительные камеры, выпуски в водоемы, насосные станции, очистные сооружения.


Дождеприемники


Дождеприемники – это колодцы, перекрытые на уровне поверхности дорожного покрытия чугунными решетками с прозорами шириной 20-30 мм; обычно решетки устанавливают на 2-3 см ниже поверхности лотка дорожного проезда.

Дождеприемники устанавливают для предотвращения затопления дождевыми водами улиц и подвальных помещений. Размещают их в пониженных метах и в конце улиц с затяжными спусками, на перекрестках и у пешеходных переходов, внутри кварталов, на дворовых и парковых территориях, не имеющих стока поверхностных вод. Расстояние между дождеприемниками принимается в зависимости от продольного уклона улиц и глубины воды в лотке у дождеприемника, которая не должна превышать 6 см и ширина потока перед решеткой не должна превышать 2 м. Выполняют дождеприемные колодцы из железобетонных колец D = 0,7 и 1 м, перекрытых решетками. Подбираются решетки по пропускной способности, которая зависит от глубины воды в лотке перед решеткой.

Схема дождеприемника приведена на рис. 7.3. В раздельной системе водоотведения устраивают дождеприемники без осадочной части (см. рис. 7.3, а), а в полураздельной и общесплавной системах – с осадочной частью глубиной 0,5-0,7 м (для сбора осадка) и гидравлическим затвором высотой не менее 0,1 м (см. рис. 7.3, б) для предотвращения выхода через них канализационных газов.



Рис. 7.3 – Схема устройства дождеприемников:

а – без осадочной части; б – с осадочной частью и гидравлическим затвором;

1 – дождеприемная решетка; 2 – бетонный поребрик; 3 – лоток набивной из бетона марки М200; 4 – осадочная часть колодца (приямок); 5 – колено (или тройник с заглушкой на одном конце или какое-либо другое устройство) для создания гидравлического затвора


^ Колодцы и камеры


На дождевых сетях в местах присоединения к коллектору, в местах изменения направления уклонов, диаметров трубопроводов устраивают смотровые колодцы. На прямых участках в зависимости от диаметра труб на расстоянии от 50 м (для диаметров 200-400 мм); до 250, 300 м для труб диаметром 2000 мм. В местах слияния двух или трех водостоков большого диаметра устраивают камеры. Выполняются колодцы и камеры из сборного или монолитного бетона и железобетона. Колодцы обычно состоят из рабочей части и горловины. Горловина колодца выполняется из стандартных железобетонных колец D = 700 мм. Сверху горловины устанавливают люк с крышкой. Причем верх люка должен быть на одном уровне с поверхностью проезжей части дороги, а в зеленой зоне возвышаться на 50-70 мм над поверхностью земли. Для спуска в колодец в стенки их заделываются ходовые скобы.

При необходимости понижения оси трубопроводов для приема потоков, а также во избежание возникновения в трубах скоростей, превышающих максимально допустимую при пересечении с другими подземными сооружениями устраиваются перепадные колодцы.


^ Трубы, каналы


Для дождевых сетей (самотечных, безнапорных) применяют железобетонные, бетонные, керамические и асбестоцементные трубы, а для напорных сетей в зависимости от давления грунтовых вод и других местных условий – напорные железобетонные, асбоцементные, чугунные и пластмассовые трубы.

Бетонные безнапорные трубы выпускаются раструбными и фальцевыми. Раструбные трубы соединяются между собой на стыках, уплотняемых герметиками или резиновыми кольцами.

^ Раструбные бетонные трубы имеют D от 100 до 1000 мм и длину от 1 до 2 м. В качестве заполнителей стыков применяют просмоленную пеньковую прядь, законопаченную до половины пространства, образованного раструбом и гладким концом труб и затем в оставшееся пространство заливают асфальтовую мастику. Разрешается раструбную щель на всю глубину заделывать цементным раствором. Раструбные бетонные трубы могут соединяться и на резиновых кольцах.

^ Фальцевые бетонные трубы изготовляются D 300-800 мм и длиной 1,5-2 м. Стыки заделывают цементно-песчаным раствором, асфальтной мастикой, а также резиновой прокладкой и кольцами. Эти трубы сравнительно дешевы и не покрываются отложениями, но имеют большой вес и хрупкость. Поэтому желательно применять железобетонные диаметром 400-2400 мм, l = 3-5 м. Изготовляются также раструбными и фальцевыми соединениями, как и бетонные. Трубы должны быть водонепроницаемыми.

^ Асбестоцементные трубы выпускают D 100-400 мм; l = 2,95 и 3,95. Соединения на асбестоцементных муфтах, а пространство между внутренней поверхностью муфты и наружной поверхностью труб заполняется просмоленным канатом или пеньковой прядью и с двух сторон муфты заполняется асфальтовой мастикой или асбестоцементом. Используются для строительства внутриквартальных сетей и в районах, где попадание в воду песчаных частиц незначительное.

Керамические трубы применяют в основном для загрязненных стоков, когда отводится агрессивный дождевой сток с площадок промышленных предприятий или при прокладке их в агрессивной среде.

Выпускаются они D 150-600 мм, l = 1-1,5 м, раструбные. Соединяют также как и асбестоцементные или бетонные трубы.

При отведении больших расходов дождевых вод применяют железобетонные каналы. Имеют они круглое сечение до 2 м и квадратное при больших сечениях.

Открытые дождевые сети выполняют в виде кюветов, канав или водоотводных открытых каналов, а также в виде борт-лотков. Борт-лотки устраивают из сборных железобетонных, бетонных элементов или из асбестоцементных труб, разрезанных пополам. Лотки бывают треугольного, прямоугольного или полукруглого сечения. Размеры лотков определяют по расчету. Глубина воды в лотке при расчетном дожде не должна превышать 0,06 м (6 см).

Кюветы размещают по сторонам проезжей части дороги сразу за обочинами или за бортовыми камнями. Стенки кюветов укрепляют по дну или по всему периметру мощенным камнем, бетонными плитами.

^ Водоотводные канавы для перехвата дождевых вод с вышерасположенных территорий выполняют аналогично кюветам. Максимальная глубина кюветов и канав в населенном месте не должна превышать 1 м. Запас глубины канав над расчетным горизонтом воды должен быть не менее 0,2 м.


^ Основания под трубы


Основания под трубы принимаются в зависимости от диаметра труб, гидрогеологических условий, вида грунтов и их несущей способности. В нормальных плотных грунтах с допускаемым давлением на грунт не менее 1,5 атм. трубы всех типов укладываются на естественное ненарушенное основание. Если под трубами залегают глинистые, суглинистые породы, либо гравий, галечник или скальные породы, то устраивается песчаная подушка толщиной не менее 0,1 м. Если трубы укладывают в торфяных или илистых грунтах, то основание может быть железобетонным на бетонной плите, либо железобетонное свайное (ростверки). В просадочных грунтах трубы укладывают на грунт, который предварительно замачивают водой и уплотняют на глубину 0,2-0,25 м.


^ Ливнеспуски, разделительные камеры


Количество дождевых вод во время расчетного дождя во много раз превышает количество бытовых и производственных сточных вод, поэтому на общесплавной сети необходимо устройство ливнеспусков для сброса в водоемы части расхода сточных вод в основном дождевых.

Ливнеспуски служат для автоматического сброса из коллектора излишков бытовых и дождевых сточных вод после определенного разбавления бытовых сточных вод дождевыми.

Устраивают их в виде водосливного отверстия в коллекторе общесплавной системы канализации. Бывают ливнеспуски с односторонним и двухсторонним боковыми водосливами.

При полной раздельной и полураздельной системах водоотведения на дождевой сети устраивают разделительные камеры для сброса части дождевых вод при интенсивных дождях в водоем: при полной раздельной системе – на дождевой сети перед очистными сооружениями, при полураздельной – на дождевой сети перед присоединениями ее к общесплавным коллекторам и перед очистными сооружениями для временного сброса части стоков в регулируемые резервуары для последующей подачи их на очистные сооружения.


^ Выпуски в водоемы


Атмосферные осадки, выпавшие на поверхность земли, собранные и отведенные за пределы обслуживаемых объектов сбрасывают в водоемы. Сброс осуществляют через специальные сооружения – выпуски. По типу водоема выпуски подразделяются на: речные, озерные и морские; по месту расположения на: береговые, русловые и глубинные; по конструкции на: сосредоточенные и рассеивающие. Береговые сосредоточенные выпуски выполняются в виде труб, открытых каналов, быстротоков и оголовков различных конструкций. Эти выпуски не обеспечивают начального разбавления дождевых вод с водой водоема.

^ Русловой выпуск – трубопровод, выдвинутый в русло реки и оканчивающийся затопленным оголовком. При одном оголовке выпуск называют сосредоточенным, а при нескольких – рассеивающим.

^ Глубинные выпуски – аналогичны русловым и применяются при выпуске в озера, водохранилища и моря. Они отличаются большим заглублением. Трубопроводы русловых и глубинных выпусков выполняют из стальных труб с усиленной антикоррозионной изоляцией и укладывают их либо в траншее, либо по дну, но закрепляют якорями.

При наличии в населенном пункте благоустроенных набережных и глубоких водотоков рекомендуется делать затопленные выпуски. Такие выпуски применяются в первую очередь по эстетическим соображениям, так как сброс даже очищенных поверхностных вод в водный объект производит на жителей неблагоприятное впечатление. При устройстве затопленных выпусков обычно предусматривают устройство перепадных колодцев, которые размещены не далее 10 м от водотока. Затопленный выпуск реже повреждается при ледоставе и ледоходе.

В местах выпуска воды из открытой сети (канав, лотков) в закрытую дождевую сеть, а также в местах выпуска дождевых вод в суходолы, овраги устраивают оголовки из дерева или бетона, монолитного или сборного или каменной кладки.


Дождемеры


Измерение количества выпадающей дождевой воды производится на метеорологических станциях с помощью специальных приборов.

Установки для измерения количества атмосферных осадков, выпавших за некоторые промежутки времени называют дождемерами.

Они бывают обыкновенные (простые) и самопишущие (автоматические). Дождемер простого типа представляет собой металлическое ведро в виде цилиндра, площадь поперечного сечения которого равна 500 см2, а высота 40 см. Устанавливается он на столбе на высоте 2 м от поверхности земли на расстоянии 20-25 м от зданий. Для измерения жидких осадков, поступающих в дождемер, их сливают в измерительный, градуированный стакан с делениями, по которому определяют выпавшую на площадь 500 см2 за время t толщину слоя дождя, h1, выраженную в долях м. Таким дождемером определяют только среднюю величину интенсивности дождя. Непрерывные во времени измерения количества осадков производятся с помощью плювиографа. Состоит этот прибор из трех основных узлов: системы для сбора осадков, механизма для измерения количества осадков и регистраторов сумм осадков во времени. Плювиографы бывают поплавковые, весовые, челночные, клапанные и резисторные. Наиболее простыми являются поплавковые, которые состоят из камеры с поплавком, куда через воронку поступает вода. Плювиограф имеет масштаб записи: вертикальный (наименьшее деление на ленте 1 мм соответствует 0,1 мм слоя осадка), горизонтальный (наименьшее деление на ленте 2,6 мм соответствует 10 мин. продолжительности).


^ Насосные станции


Дождевые воды обычно отводятся самотеком, но бывает, что по топографическим особенностям территории возникает необходимость перекачки поверхностных вод насосной станцией – в основном это при плоском рельефе в сочетании с неблагоприятными грунтовыми условиями. Строительство насосной станции при этом позволяет уменьшить глубину заложения сети водостоков и этим самым снизить строительную стоимость.

В основном насосные станции для перекачки дождевых вод мало отличаются от канализационных насосных станций. Особенностью их является периодичность работы, в основном, в теплое время года. Целесообразно устраивать приемные резервуары перед насосной станцией большой емкости, чем достигается более равномерный сброс стока после дождя и уменьшается количество работающих насосов. Т.к. высота подачи дождевых вод небольшая, то целесообразно принимать вертикальные осевые насосы, а также шнековые, которые отличаются простотой и устойчивым коэффициентом полезного действия при колебании притока в широких масштабах. И, кроме того, перед шнековыми насосами не надо устанавливать решетки, предусматривается небольшое заглубление насосных станций (практически не глубже подводящего коллектора), простота обслуживания и автоматизации. Но подъем воды шнековые насосы дают не более 6-8 м. При необходимости подъема воды на большую высоту устраивают двухступенчатые станции.

Насосные станции дождевых вод сооружают (также как и канализационные) прямоугольной и круглой формы. Насосы устанавливают в основном тоже под заливом, т.е. ниже уровня воды в приемном резервуаре.

^ 7.12. Гидравлический расчет дождевой воды


Гидравлический расчет начинают после составления схемы водоотведения. Уличная сеть разбивается на расчетные участки, границами которых являются перекрестки улиц, а бассейны разбивают на площади стока, тяготеющие к отдельным участкам уличной сети. Каждый квартал нумеруется, а отдельные его части обозначают буквами и для упрощения расчетов составляют ведомость площадей с их нумерацией и значением площади в га. Нумеруются все участки сети, и определяется точка, от которой и начинается расчет трубопроводов. Результаты расчетов сводятся в табл. 7.1.

В зависимости от уклона поверхности земли задаются скорости Ucan или Up, которые должны быть немного больше самоочищающих. Расчетную продолжительность дождя tr (графа 8) определяют по формуле (7.12). Интенсивность дождя qв (графа 9) определяют по формуле (7.9) или (7.10). Расчетный расход qч (графа 10) рассчитывают по формуле (7.7). Графы 11-13 заполняются по табл. Лукиных [5] с учетом расхода и уклона, т.е. дальше все расчеты выполняют, как и при проектировании бытовой сети.

При определении начального заглубления трубопровода необходимо выполнить следующие условия:

  • исключить промерзание труб;

  • исключить разрушение труб от движущегося транспорта;

  • обеспечить присоединение к первому расчетному участку внутриквартальных сетей.

Начальное заглубление первого дождеприемника внутриквартальной сети следует принимать равным глубине промерзания грунта.

Площади стока (графы 3 и 4) определяют по схеме дождевой сети. Территории парков, не оборудованные дождевой сетью, в расчетной величине площади стока и при определении коэффициента стока не учитываются.


Таблица 7.1 – Гидравлический расчет дождевой сети

№№ участков

Длина участка l, м

Площадь стока F, га

Скорость протока v, м/с

Продолжитель-ность протока l/(60), мин.

Расчетная продолжитель-ность дождя tч, мин.

Интенсивность дождя qв, л/с·га

Расчетный расход qч, л/с·

Диаметр труб D, мм

Уклон лотка труб i

Пропускная способность, л/с

собствен.

притоков

общая

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13


^ 7.13. Загрязненность поверхностного стока и его влияние на состояние водоемов


Поверхностный сток, формирующийся на территории населенных пунктов и промплощадок, в значительной степени загрязнен и оказывает отрицательное влияние на водные объекты. Загрязнение поверхностного стока зависит от многих факторов. Основные факторы – климатические условия, санитарное состояние бассейна водосбора и приземной атмосферы и закономерности движения поверхностного стока в сети дождевой канализации.

^ К климатической характеристике местности, влияющей на состав атмосферных вод относится: интенсивность и продолжительность дождя, частота его выпадения и количество осадков, продолжительность таяния снега.

^ Состояние бассейна водосбора характеризуется благоустройством и родом поверхностного покрова, степенью загрязнения территории и атмосферы, интенсивностью движения автотранспорта. Для сокращения загрязненности поверхностного стока необходимо регулярно убирать территорию, своевременно проводить ремонт дорожных покрытий, ограждать зоны озеленения бордюрами и т.д.

Поверхностный сток смывает и выносит с потоком растворимые и нерастворимые примеси. Кроме того, атмосферные воды сорбируют на своей поверхности частицы пыли, газа и др. примесей, находящихся в воздухе, начинают загрязняться еще в воздухе.

Основными загрязнениями поверхности стока являются взвешенные вещества. Их концентрация колеблется от нескольких мг до десятков г в литре воды. Большие колебания наблюдаются и по размеру частиц примесей. Основное количество нерастворенных примесей это мелкодисперсные частицы, в основном, это частицы пыли. 80% по весу взвешенные вещества имеют размеры частиц не > 0,05 мм. Органические вещества в поверхностном стоке содержатся в растворенном и нерастворенном состоянии. Скорость окисления органических веществ в поверхностном стоке ниже, чем в хозяйственно-бытовых сточных водах. Содержание нефтепродуктов в поверхностном стоке определяют, в основном, интенсивным движением транспорта. Кроме того, в поверхностном стоке могут содержаться биогенные элементы, соединения тяжелых металлов, специфические примеси, выбрасываемые в атмосферу промпредприятиями и бактериальные загрязнения. В районах, где имеются выбросы двуокиси серы, выпадают кислые дожди.

Поверхностный сток с городских территорий и с промышленных площадок, поступая в водные объекты, вызывает их загрязнение и затопление. Донные отложения нарушают жизнедеятельность микроорганизмов, а окисление органических примесей этих донных отложений приводит к ухудшению кислородного режима водоема. Так как поверхностный сток является одним из источников загрязнения окружающей среды, то отведение и обезвреживание является важнейшим требованием охраны природных вод.

Концентрация примесей в дождевом стоке зависит от интенсивности выпадения осадков, продолжительности периода сухой погоды и предшествующего дождя. Концентрация примесей в дождевом стоке меняется во времени. Она быстро возрастает до максимума и далее уменьшается к концу дождя. Наиболее существенно изменяется содержание взвешенных веществ, нефтепродуктов и органических веществ, выраженных ХПК. Причем изменяться они могут в процессе притока стока в несколько раз.

Установлено, что основную массу загрязнений выносят часто повторяющиеся дожди относительно малой интенсивности. Дожди же большой интенсивности – ливни, хотя и образуют поток с большим расходом воды, повторяются очень редко и не наносят большого ущерба водоемам ввиду относительно малой загрязненности. Для определения концентрации загрязняющих веществ дождевого стока составлены таблицы в зависимости от различной степени благоустройства (для взвешенных веществ и нефтепродуктов). БПК20 в дождевом стоке изменяется от 40-90 мг/л, соединения азота до 5-6, а фосфора до 1 мг/л. Солесодержание дождевого стока колеблется от 20-900 мг/л. Щелочность от 2 до 9 мг-экв/л, а общая жесткость от 2,5 до 13 мг-экв/л. Кроме того, имеются таблицы с подробной характеристикой дождевого стока для ряда городов СНГ.

В ряде случаев удобно при определении концентрации загрязняющих веществ дождевой канализации пользоваться удельным выносом примесей, которые приводятся для 1 га в зависимости от величины слоя осадка и продолжительности предшествующего периода сухой погоды и плотности населения. Так рекомендуется принимать при плотности населения 100 чел. на 1 га взвешенные вещества – 2500 кг/год; ХПК – 1000; БПК20 – 140; нефтепродукты – 25; соединения азота – 6; фосфора – 1,5; минеральных солей – 400 кг/год·га. Для малоэтажной застройки и низком уровне благоустройства удельный вынос взвешенных веществ следует увеличить на 20%.

Физико-химический состав поверхностного стока с территорий промышленных предприятий зависит от характера технологических процессов, а концентрация и удельный вынос зависят от санитарного и технического состояния водосборного бассейна, режима уборки территорий и эффективности работы систем газо- и пылеулавливания. Для различных предприятий (например, угольных шахт, металлургических заводов, нефтеперерабатывающих заводов и др.) имеются таблицы по физико-химическому составу поверхностного стока с их территорий.


^ 7.14. Динамика изменения загрязненности поверхностного стока


Мы установили, что загрязненность зависит от многих факторов, основными из которых является загрязненность территории и воздушного бассейна, характер выпадения дождей, продолжительность периода сухой погоды. Изменяется загрязненность в течение одного дождя и различна в одно и то же время у дождеприемников и в разных точках дождевой сети. Загрязненность дождевых вод складывается из двух составляющих: основной загрязненности, определяющейся смыванием накопленных на поверхности загрязнений и фоновой, возникающей из-за эрозии (размыва) самих поверхностей.

В течение периода, предшествующего выпадению осадка, происходит накопление загрязнений на поверхности водосбора. Количество этих загрязнений определяют уровнем благоустройства территорий, ее санитарным состоянием, интенсивностью транспортной нагрузки, степенью загрязнения атмосферы осаждающимися частицами.

Количество загрязнений в килограммах, накопленных за время Т на единице площади в гектарах, определяют по формуле

,

(7.21)

где ^ Mmax – максимально возможное количество накапливаемых загрязнений, кг;

Кз – коэффициент динамики накопления загрязнений;

Т – продолжительность периода без стока, сут;

е – основание натурного логарифма.

Значение Mmax и Кз для определения загрязненности дождевого стока по взвешенным веществам принимается:

  • для районов современной застройки с высокой степенью благоустройства и малой транспортной нагрузкой Mmax = 10-20 кг на 1 га; Кз = 0,4-0,5;

  • для административно-торговых центров с высокой транспортной нагрузкой Mmax = 100-140; Кз = 0,3-0,4;

  • для промышленных районов и зон, прилегающих к крупным магистралям Mmax = 200-250; Кз = 0,2-0,3.

Количество смываемых загрязнений Мсм зависит от продолжительности выпадения t и средней интенсивности дождя, и определяют по формуле

,

(7.22)

где Кс – константа смыва загрязнений и зависит от характера бассейна водосбора и принимается 0,003-0,008. Причем меньшие значения Кс соответствуют менее загрязненным территориям.

Концентрация взвешенных веществ в дождевом стоке у дождеприемника равна:

,

(7.23)

где Wq – объем дождевого стока с площадью F за время выпадения осадков t. Определяется Wq по величине слоя осадков.

В начальный период дождя, когда расход мал, и наполнение и скорость течения тоже малы, часть загрязнений, поступивших в канализационную сеть через дождеприемники, выпадает в осадок и уменьшает загрязненность дождевых вод. При увеличении расходов, скорость в трубах тоже увеличивается и происходит размывание и транспортирование по трубам ранее выпавших в осадок загрязнений и общая концентрация загрязнений увеличивается.

При сбросе неочищенного дождевого стока в водоемы существенно ухудшается качество воды в них, особенно во время выпадения интенсивных дождей (происходит засорение рек плавающими предметами). На поверхности воды образуется пленка нефтепродуктов, резко возрастает концентрация взвешенных веществ. Но уже через несколько часов после прекращения поступления дождевого стока содержание примесей в воде снижается и постепенно восстанавливается фоновое качество воды по всем показателям, кроме концентрации растворенного кислорода. Ухудшение кислородного режима воды реки после дождя связано с увеличением потребления кислорода органической частью донных отложений, внесенных поверхностным стоком.





Схожі:

7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения iconЛекция Интернет Вопросы лекции: Общие сведения История сети Общая характеристика сети Протоколы сети Услуги сети
Охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы, и даже саму сеть. Tcp/ip — это технология межсетевого взаимодействия,...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения icon1. Характеристика объекта компьютеризации Общие сведения
...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения iconТехнология и техника шахтного транспорта
Знать: общие сведения, классификацию, со­ставные части, область применения, преимущест­ва, недостатки и пути усовершенствования приме­няемых...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения iconЛекция Общие сведения о стандартах iso серии 9000
Элементы петли качества: маркетинг, проектирование продукции, разработка процессов, закупки, производство и предоставления услуг,...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения iconЛекция 1 Тема. Общие сведения о науке
Цель лекции: формирование первичных представлений о ключевых понятиях науки и научной деятельности, об истории научного прогресса,...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения icon3. Позиционные игры Общие сведения
Число ходов в данной игре не фиксируется, оно зависит от последовательности выборов исходов. Однако, правила должны гарантировать,...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения icon3. Позиционные игры Общие сведения
Число ходов в данной игре не фиксируется, оно зависит от последовательности выборов исходов. Однако, правила должны гарантировать,...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения icon1. общие сведения о водоотведении
Комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, предназначенных для сбора, отвода за пределы города, очистки, обезвреживания...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения icon4. бесконечные антагонистические игры общие сведения
Но, как и во всякой антагонистической игре, в бесконечной антагонистической игре принципом оптимального поведения игроков остается...
7. дождевая водоотводящая сеть общие сведения icon4. бесконечные антагонистические игры общие сведения
Но, как и во всякой антагонистической игре, в бесконечной антагонистической игре принципом оптимального поведения игроков остается...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи