Гидравлический расчет дождепремников

Гидравлический расчет дождеприемников сводится к определению их пропускной способности с учетом особенностей работы в зависимости от схемы расположения в лотке.

Основными факторами, определяющими расход дождеприемника Q_д в треугольном несимметричном лотке на участке улицы с продольным уклоном одного знака, являются расход в лотке Q_o, значения продольного i_пр и поперечного i_nоп уклонов лотка, тип дождеприемника и размеры его отверстия, сквозность, характер расположения и форма стержней решеток, перекрывающих отверстия дождеприемника.

Как указывалось в п. 1.5 настоящего учебного пособия, расстояние между дождеприемниками при затяжном уклоне улиц 0,005 устанавливается исходя из условия, что ширина потока перед решеткой не должна превышать 2 м. При закрытой дождевой сети на территории кварталов дождеприемники должны устанавливаться на расстоянии50, 60, 70 или 80 м при уклоне улицы соответственно 0,004; 0,004- 0.006; 0,006-0,01 и 0,01-0,03.

Пропускная способность (м³/с) вертикального отверстия в бордюрном камне без всяких устройств невелика и может быть определена по формулам:

- при Н_о <1,4 h, когда отверстие работает как боковой водослив с широким порогом:

(3.4)

- при Н_о > 1,4 h, когда верхняя кромка отверстия затапливается,

, (3.5)

где Н – глубина воды перед отверстием, м; Н _о = Н +v²/2g – гидродинамический напор перед решеткой, м; v – скорость течения воды на подходе к отверстию, м/с; h - высота отверстия, м; l_отв и _отв – длина (м) и площадь (м²) отверстия.

Устраивать водопропуcкные отверстия в виде вертикального отверстия в бордюрном камне на затяжных спусках не рекомендуется, так как большая часть воды «проскакивает» мимо них.

Горизонтальные кюветные впуски (см. п. 1.5 дождепремники с горизонтальным отверстием, перекрытым решеткой) на дорожной поверхности привлекательны тем, что имеют большую пропускную способность. Однако при большой нагрузке от транспорта решетки могут ломаться, а при их повреждении колеса автомобилей могут проваливаться во впускные отверстия. Решетки подвержены засорению, а наиболее эффективные в гидравлическом отношении решетки с продольной щелью шириной 25 мм представляют опасность для велосипедистов.

В соответствии с ГОСТ 26008-83 [2] на дождеприемниках в пониженных местах на улицах при пилообразном продольном профиле лотков (уклон улиц < 0,005) и в парках рекомендуется устанавливать малые чугунные прямоугольные решетки типа ДМ (дождеприемник малый) с размерами l_p = 58 см и b = 30 см. В населенных пунктах с пересеченным рельефом при продольном уклоне улиц 0,005 0,005 рекомендуется применять большие чугунные прямоугольные решетки типа ДБ (дождеприемник большой) с размерами l_p = 80 см и b = 40 см.

При малых глубинах лотка, если выполняется соотношение , решетка, установленная в пониженном месте, не перекрывается слоем воды и работает как водослив с широким порогом, т.е. вода поступает в дождеприемник по периметру с расходом (м³/с):

, (3.6)

где l_реш – длина той части периметра решетки, на которой происходит прием воды, м; Н — глубина воды в лотке перед решеткой, м; Н_о и v – смотри в формуле 3.5.

При , когда решетка покрыта слоем воды и работает по схеме истечения через отверстие, расход (м³/с) определяется по формуле

, (3.7)

где – площадь отверстий решетки, м.

При расчете решеток типа ДБ на улицах с затяжным уклоном следует учитывать, что часть воды будет «проскакивать» мимо решетки. Таким образом, к каждому из расположенных ниже дождеприемников притекает все больший расход. Расход в лотке перед дождеприемником определяется как сумма расчетного расхода дождевых вод с площади водосбора, относящегося к данному дождеприемнику, и расходов проскока мимо предыдущего дождеприемника (см. п. 1.5, рис. 1.8, а).

Пропускную способность решеток, установленных в пониженных местах лотков с пилообразным продольным профилем рекомендуется принимать по табл. 3.1.

Таблица 3.1

Пропускная способности (л/с) решеток дождеприемников,

установленных в пониженных местах

Типы решеток	Глубина потока в лотке перед решеткой, см , см
Малая прямо- угольная типа ДМ	6,5	18,6	34,2	52,6	76,3	80,4	86,8	92,9	98,4
Большая прямоугольная типа ДБ

Пропускная способность решёток, установленных в лотках с продольным уклоном i _пр, определяется расходом воды в лотке перед решеткой и поперечным уклоном. Эта величина для решеток типа ДМ и ДБ принимается на основе исследований по табл. 3.2 и 3.3.

При плоском рельефе местности и отведении дождевых вод с неблагоустроенных территорий в ряде случаев применяются дождеприемники с осадочной частью глубиной 0,5-0,7 м. При такой конструкции дождевая сеть в меньшей степени засоряется землей и песком, но осадочные части дождеприёмников следует регулярно очищать.

Таблица 3.2

Пропускная способность (л/c) решеток типа ДМ, установленных

в лотках с продольным уклоном i_пр = 0,0025 (числитель) и

i_пр = 0,005 (знаменатель)

Расход воды в лотке перед решеткой, л/с	Поперечные уклоны лотков
0,01	0,02	0,03	0,04
	12/14 18,5/17 27/20 32/27 35/31	13,5/15 21/21 30/26 35/33 38/37	15/16 23/24 32/30 37/37 41/41	16/17 25,7/27 33,5/34 39/41,5 44/45

Таблица 3.3

Пропускная способность (л/с) решеток типа ДБ, установленных

в лотках с продольным уклоном i_пр

Расход воды в лотке перед решеткой, л/с	Поперечные уклоны лотков
0,01	0,02	0,03	0,04
	При iпр = 0,005 (числитель) и iпр = 0,02 (знаменатель)
	15/16	16,5/17	18/19	19/20
	20/25	26/28	30/32	33/34
	28/30	36/38	41/42	44/45
	34/38	39/46	48/50	52/54
	40/42	46/48	52/59	59/64
	При iпр = 0,03 (числитель) и iпр = 0,04 (знаменатель)
	16/17	17/18	19,3/19,5	20/20
	25/26	29/30	33/34	35/38
	33/34	40/41	46/48	48/52
	40/42	49/50	57/59	58/63
	45/50	54/59	64/71	68/78

За рубежом, кроме того, применяют дождеприемники со съемными корзинами под дождеприемными решетками для удержания листьев и мусора. Корзины периодически должны очищаться от задержанных загрязнений.