Гидравлический расчет дождевой сети

Метод расчета дождевых сетей должен тесно увязывать метеорологические и гидравлические факторы действительных физических явлений. В ходе расчета определяются размеры и уклоны лотков, каналов и труб. Основным исходным данным является расчетный расход, который определяется по методу предельных интенсивностей прежде всего в зависимости от расчетного времени протока t_r до расчетного сечения. Как известно, это время складывается из трех величин:

t_r = t_con + t_can + t_p.

Здесь t_con – время поверхностной концентрации, принимается по СНиП 2.04.03-85 примерно от 2..3 до 10 минут. Время протока по уличным лоткам t_can до первого дождеприемника рассчитывается в зависимости от скорости воды в лотке, однако можно ориентировочно принять t_can = 1 мин. Наконец, время протока воды по дождевой сети принимается как сумма времени протока по отдельным участкам при расчетных для каждого участка расходах:

t_p = 0,017Σ(l_p / v_p),

где l_p – длина расчетных участков коллектора,
v_p – расчетные средние скорости на участках.

Главной особенностью гидравлического расчета дождевых сетей является то, что величина расчетного расхода (по которому принимается диаметр и уклон трубы) связана с продолжительностью протока по сети, а значит, зависит от диаметра и уклона. По этой причине весь расчет приходится производить методом последовательных приближений.

Итак, гидравлический расчет необходимо проводить в следующем порядке:

1. Производится трассировка дождевой сети и разбивка кварталов на площади стока, с последующим определением величин площадей стока.

2. Строится вспомогательный график (см. рис) зависимости интенсивности q_t от времени протока по трубам t_p (при принятых значениях t_con и t_can):

,

где η – коэффициент неравномерности выпадения дождя, β _e – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости коллектора, z_mid – средневзвешенное значение коэффициента покрова, A и n – параметры, зависящие от географического расположения.

Расчет начинается, как правило, с наиболее длинного коллектора бассейна. Задается скорость протока v_p на расчетном участке (например, 0,8 м/с). Для первого (верхового) участка определяется время протока по трубам t_p, по вспомогательному графику находится интенсивность, соответствующая этому времени, затем рассчитывается сам расчетный расход:

q_cal = q_tF,

где F – площадь стока, примыкающая к расчетному участку.

3. Для последующих участков время протока t_p обязательно суммируется с временем протока на всех предыдущих участках.

Если расчетный расход окажется меньше расхода на предыдущем участке, его принимают равным расходу на вышележащем участке.

4. По соответствующим таблицам или номограммам находится уклон и диаметр трубы (при полном заполнении) таким образом, чтобы пропускная способность и скорость течения в ней отличались от ранее заданных значений q_cal и v_p не более чем на 10%. Если предварительно заданная скорость все же отличается от вычисленной, следует повторить расчет при вычисленной скорости и скорректировать значение расхода.

5. Производится определение отметок и глубин заложения труб, а также высотное проектирование сети. Строятся продольные профили коллекторов.