Калькулятор расчета объема ливневых стоков с пояснениями
Ливневая канализация является обязательным атрибутом жилого участка, где владелец заботится об эффективном обустройстве придомовой территории. Талая и дождевая вода могут впитываться в землю очень долго, что способствует созданию заболоченных территорий. Также излишки воды разрушают дорожки, размывают участок и провоцируют появление эрозии и переувлажнение стен.
Устройство ливневой канализации предполагает наличие целого набора разных элементов, которые отвечают за правильную работу системы и ее отдельных участков. Это трубы, коллекторы, дождеприемники и всевозможные колодцы. Параметры отдельных устройств должны соответствовать планируемому потреблению воды. Прежде, чем планировать устройство подобной системы, стоит воспользоваться калькулятором для расчета объема сточных вод.
Как проводится расчет?
Для создания проекта участка ливневки нужно заранее определить, какие объемы воды могут на него выпасть.
Отдельные участки связываются при помощи специальных магистралей и дождеприемников и выводятся к колодцам. Этот элемент системы обслуживает уже пару зон. В итоге колодцы выводятся к основному ливневому коллектору. Показатели, полученные на разных отдельных участках, складываются. При проведенных вычислениях учитывается каждый элемент набора воды.
Объем жидкости на каждом участке рассчитывается по этой формуле:
Qсб = q20*F*Y, где
Qсб – объем сбора жидкости на территории.
Q20– коэффициент, отображающий средние показатели осадков в конкретной области, в зависимости от климатических особенностей. Такие значения можно найти в специальных таблицах. Подобные значения используют в своей работе различные организации строительного профиля. Также, чтобы их узнать, стоит воспользоваться картой схемой.
F – площадь исследуемого участка, которая выражается в гектарах. При этом учитываются только горизонтальные поверхности. Чтобы вам было удобно считать, в калькулятор вы можете ввести показатели в квадратных метрах, а потом они автоматически переведутся в гектары.
Y – показатель, который учитывает, что часть воды самостоятельно впитывается в землю. Данное значение также можно посмотреть в таблице. Это стандартные данные, которые занесены в калькулятор.
Итог предоставляется в трех величинах. Это кубометры в час, а также литры в секунду и в минуту.
Расчет ливневых очистных сооружений в Москве
В компании «ЭкоКомпозит» вы можете бесплатно заказать услугу профессионального расчёта ЛОС.
Прежде чем приобрести ливневое очистное сооружение, крайне важно грамотно просчитать его производительность и другие параметры. Эту услугу, а заодно и проектирование, производство, монтаж ЛОС, вы можете заказать у нас.
Почему так важен правильный расчёт ливневого очистного сооружения
Установка ЛОС — необходимая мера для объектов промышленности, дорожной и городской инфраструктуры и т. д. Через систему очистки должна проходить значительная часть загрязнённых поверхностных стоков, образующихся в результате таяния снега и выпадения атмосферных осадков.
Качественно рассчитать производительность сооружения — сложная инженерная задача. Любые допущенные ошибки значительно повышают риск неправильного подбора очистного сооружения ливневых стоков. В процессе дальнейшей эксплуатации это может привести:
- к снижению эффективности работы системы;
- загрязнению окружающей среды;
- нарушению законодательных норм, за которыми обязательно последуют соответствующие санкции.
Как осуществляется подбор очистных сооружений ливневых стоков
Как пример расчёта производительности очистного сооружения ливневой канализации может служить следующая формула:
V = S * q20 * D;
где:
- V — максимальный расход воды;
- S — площадь территории, с которой поступают сточные воды;
- q20 — максимальная интенсивность атмосферных осадков;
- D — коэффициент влагопоглощения поверхности.
Различают проточные и накопительные сооружения.
Проточный тип подходит для расхода воды рассчитанного методом предельных интенсивностей, с учетом времени поверхностной концентрации и времени добегания стока по трубам. Проточный тип распространен для отвода стока с небольших площадей водосбора.
В основе накопительного типа — аккумулирующий резервуар для сбора поверхностного стока. Сток выше нормы удаляется через разделительную камеру. Далее накопленные стоки равномерно отправляются на очистку. Данный тип сооружений рассчитывается на прием осадков любой интенсивности, которые являются максимально концентрированными по загрязнениям.
Как выполняют расчёт ливневых очистных сооружений в компании «ЭкоКомпозит»
Скачать опросной лист
Специалистам нашей компании для точного подбора ЛОС потребуется следующая информация:
- Общая площадь крыш, газонов, асфальтированных и прочих территорий.
- Концентрация различного рода загрязнений на входе в очистное сооружение ливневой канализации и требуемая степень очистки на выходе.
- Глубина залегания подводящего коллектора.
- Место сброса поверхностных сточных вод . Как пример — в водоём или в канализацию.
Выполненные ранее проекты
По результатам расчёта будет предложено индивидуальное решение для вашего объекта. Мы делаем расчет в соответствии с нормативными документами СНиП 2.04.0385 и СП 32.13330.2012
Для того чтобы заказать бесплатный подбор очистных сооружений ливневых стоков, скачайте опросный лист на этой странице, заполните его и вышлите на наш электронный адрес. В ближайшее время с вами свяжется сотрудник компании «ЭкоКомпозит» для более подробного обсуждения всех деталей.
сброс на рельеф, локальные очистные сооружения, объём, установка, выбор ливневки
Содержание:1. Назначение и устройство ливневки
2. Классификация системы по методу сбора стоков
3. Проектирование системы и расчет ливневых стоков с территории
4. Данные для расчетов
5. Вычисление объема ливневых стоков
6. Глубина закладки водоотводных каналов
7. Стандарты и нормы уклона
9. Обустройство ливневки на крыше
10. Монтаж подземных коммуникаций
Плохое качество сборки ливневой канализации всегда дает о себе знать: во дворе появляются лужи, мешающие ходить, на голову постоянно капает вода, стоит только выйти за порог, а переоценить степень негативного влияния на фундамент здания практически невозможно. В результате жизнь в частном доме будет крайне некомфортной и проблематичной.
Чтобы избежать подобных проблем, достаточно обустроить хорошую и надежную ливневую канализацию. О том, как выполнить расчет ливневых стоков с территории и создать качественную ливневку, и пойдет речь в этой статье.
Назначение и устройство ливневки
Ливневая канализация – это сложная конструкция, которая обеспечивает сбор, очистку и отведение атмосферных осадков, выпавших на участке, в специальные места, где вся эта влага никому не будет вредить. При правильном функционировании ливневка удаляет лишнюю воду с выбранной территории, защищая тем самым объекты, находящиеся на участке, растущие там же растения и комфорт жильцов.- дождеприемники, необходимые непосредственно для сбора жидкости;
- желоба, трубопроводы и лотки – устройства для транспортировки воды к следующим элементам системы;
- пескоуловители, обеспечивающие удаление различного мусора и загрязнений из ливневки;
- смотровые колодцы, позволяющие контролировать работу конструкции;
- очистные сооружения для ливневых стоков, хранящие собранную воду и переправляющие ее в ближайший водоем (детальнее: «Очистные сооружения ливневых сточных вод — расчет и установка»).
Классификация системы по методу сбора стоков
Отталкиваясь от принципа сбора ливневых стоков, можно выделить два вида ливневой канализации:- Точечная. Данный тип системы работает следующим образом: все установленные водостоки передают воду дождеприемникам, установленным внизу. Каждое из этих устройств подключено к общему, магистральному трубопроводу. Все дождеприемники оснащаются защитными решетками и пескоуловителями, в результате установки которых система сбора дождевой воды не засоряется, поскольку в нее не попадают различные отходы, вроде листьев, песка, земли и другого мусора.
- Линейная. Такая конструкция представляет собой разветвленную сеть водоотводов, установленных под землей или почти на одном уровне с ней в оборудованных траншеях. Сбор воды в данном случае выполняют лотки, установленные открытым методом. Их верхняя часть полностью накрывается решетками. Преимущество такой системы перед предыдущим типом заключается в возможности сбора жидкости не только с крыши, но и с других поверхностей, имеющихся на участке: дорожек, автомобильных площадок или отмостки. Такая конструкция способна работать практически в любых условиях и хорошо заменяет точечную ливневку там, где ее было бы невозможно установить. Линейная канализация является лучшим вариантом для удаления атмосферных осадков с больших территорий.
При выборе подходящего типа ливневки необходимо отталкиваться от площади, которую необходимо обработать. Конструктивные стороны каждой системы тоже нужно учитывать, но все это не столь важно. Основополагающим фактором, влияющим на подбор системы ливневой канализации, является опыт, приобретенный в данной сфере, и опираясь на него можно определить тип конструкции, разобраться с глубиной закладки каналов и выполнить расчет ливневых стоков с территории.
Проектирование системы и расчет ливневых стоков с территории
Для реализации качественной ливневой канализации потребуется выполнить ее проектирование и сделать расчет ливневых стоков с кровли и территории. Система должна иметь соответствующую производительность: слишком слабая конструкция будет просто бесполезной, а чересчур мощная ливневка обойдется очень дорого, и смысла в столь эффективной системе будет мало.Данные для расчетов
Расчет ливневых стоков требует наличия некоторой информации.Для создания проекта нужны следующие данные:
- Показатель средней величины осадков в данном регионе. Она различается в зависимости от района, а узнать ее можно в СНиПе 2.04.03-85.
- Периодичность выпадения атмосферных осадков и средний показатель толщины снежного покрова. Эти данные позволят создать систему, способную отводить не только дождевую, но и талые воды.
- Площадь сточной поверхности. В случае с точечной ливневкой, этот показатель будет соответствовать значению проекции площади крыши на плоскую поверхность. Линейная ливневая канализация в качестве площади учитывает суммарное количество площадей каждого участка, с которого будут отводиться стоки.
- Характеристика грунтов и типов поверхностей, находящихся на участке. Этот пункт при расчетах отображает долю воды, которая будет отводиться самостоятельно.
- Размещение подземных коммуникаций на участке.
Вычисление объема ливневых стоков
Чтобы выполнить расчет ливневых стоков с территории, необходимо воспользоваться формулой. Для определения объема ливневых стоков необходимо перемножить средний показатель стоков в регионе, суммарную площадь поверхности, с которой они отводятся, и поправочный коэффициент, отображающий степень впитывания жидкости в зависимости от типа поверхности.Значения поправочного коэффициента выглядят следующим образом:
- для участков, покрытых щебнем – 0,4;
- для бетонных площадей – 0,85;
- для асфальтовых поверхностей – 0,95;
- для кровли – 1.
Глубина закладки водоотводных каналов
Укладывать лотки или трубы необходимо на глубине, которая подходит данному региону. Для выяснения точного значения можно обратиться в строительную компанию или узнать у местных жителей, недавно обустраивавших ливневую канализацию. Для средней полосы примерное значение глубины равняется 30 см, если диаметр труб или лотков не превышает 50 см. Более крупные конструкции углубляются в землю на 70 см.При прокладке ливневки стоит учитывать фактор наличия дренажной системы. Если она есть, то ливневая канализация должна быть выше нее. Глубина закладки обычно получается небольшой, поскольку смысла в большом объеме земляных работ нет. Конечно, соблюдать стандарты необходимо, в частности, конструкция должна располагаться хотя бы на одном уровне с глубиной промерзания грунта. Для предотвращения ее замерзания в холодное время года можно воспользоваться теплоизоляционными материалами. Если не углублять систему слишком сильно, то можно сэкономить.При закладке труб и лотков нельзя забывать о необходимости соблюдения уклона, для чего локальные очистные сооружения ливневых стоков должны быть ниже, чем дождеприемники или другие устройства, собирающие ливневые стоки. Для соблюдения всех этих параметров требуется качественный проект, который обязательно должен создаваться до начала работ.
Стандарты и нормы уклона
Нормативные акты говорят о том, что минимальный уклон для 150-мм труб должен составлять 0,008 метра, а в случае с 200-мм трубами этот показатель можно уменьшить до 0,007 м. Конечно, этот показатель можно изменять в зависимости от условий, возникших на конкретном участке. Самый большой уклон достигает значения 0,02 м в том месте, где трубопровод подключается к дождеприемнику, поскольку именно там необходимо ускорить процесс движения воды. На участках перед пескоуловителями движение воды нужно замедлить, чтобы крупные частицы могли осесть.Монтаж ливневой канализации
При обустройстве ливневки необходимо соблюдать те же правила, которые действуют при укладке наружной канализации, но при отсутствии водосточных каналов на самом доме начать нужно именно с них.
Обустройство ливневки на крыше
В перекрытиях кровли подготавливаются отверстия для дождеприемников. Когда все устройства будут смонтированы, их нужно обработать герметиком. Далее выполняется установка ливневых стоков, труб и стояков. Закрепление элементов конструкции выполняется хомутами. После обустройства верхней части конструкции монтируются лотки (в случае с линейной ливневкой) или трубопровод (точечная канализация).Монтаж подземных коммуникаций
Все подземные элементы должны быть указаны в проекте, поэтому когда дело доходит до практики, необходимо свериться с ним и подготовить траншею заранее рассчитанных размеров. Если в плане указано дополнительное утепление трубопровода, необходимо также учитывать высоту песчаной подушки, находящейся на дне траншеи, и толщину теплоизоляционного слоя. Читайте также: «Монтаж водоотводных лотков — устройство и установка на примерах».Высота песчаной подушки в утрамбованном состоянии должна составлять около 0,2 м. При рытье траншеи необходимо удалять из нее все посторонние элементы, вроде камней или корней деревьев. Далее нужно подготовить яму, куда будут устанавливаться очистные сооружения ливневых стоков. Последние можно создать как из готовой емкости (например, пластиковой бочки), так и самостоятельно, используя бетон и опалубку. В подготовленные траншеи и котлованы устанавливаются соответствующие элементы, которые нужно сразу же соединять фитингами.На прямых отрезках системы длиной боле 10 м стоит устанавливать смотровые колодцы. Также они должны быть на каждом повороте системы. В месте соединения коллектора и трубопровода нужно установить пескоуловитель. Каждая часть конструкции присоединяется к ней, после чего стык герметизируется. Перед окончательной засыпкой траншеи грунтом необходимо протестировать систему, залив в воронку несколько ведер воды. Если сброс ливневых стоков на рельеф или в водоем осуществляется, то траншея засыпается, и конструкция готова к использованию.
Иногда при обустройстве системы возникают проблемы. Например, далеко не всегда кровлю можно оборудовать водостоками. Чтобы вода не лилась прямо под дом, стоит установить внизу желоба с решетками и подключить их к трубопроводу. Подключать ливневку к канализации в городе нельзя из-за различных химических примесей, да и на загородных участках это не рекомендуется: нет смысла лишний раз перегружать систему.
Заключение
Качественная ливневая канализация позволит решить массу проблем и продлить срок службы дома, увеличить комфорт проживания на участке и защитить растения от подтоплений. При необходимости ливневку можно сделать и самостоятельно: работы по ее обустройству довольно трудоемкие, но особой сложности они не представляют.
Как рассчитать мощность необходимого оборудования очистных сооружений
При проектировании очистных сооружений, первое с чего надо начать — определить состав оборудования. Объектом, стоки которого надо очищать, может быть жилой дом, ферма, завод или город. Общее в очистных сооружениях этих объектов только назначение — уменьшение концентрации вредных веществ в стоках до уровня, позволяющего сливать стоки на ландшафт или осуществлять дальнейшую очистку. Например, для очистки бытовых токов требуется блок биологической очистки. Для очистки ливневых стоков необходим пескоотделитель и отделитель нефтесодержащих веществ. Для очистки производственных стоков и стоков фермерских хозяйств необходим целый комплекс очистного оборудования.
Состав оборудования напрямую зависит от состава стоков, а мощность оборудования от их объема. Так при очистке бытовых стоков в первую очередь рассчитывается объем очистных камер, диаметр патрубков и площадь поглощения очищенных стоков. В этом случае за исходные параметры принимается количество жильцов.
Расчет объема септика
Если в качестве очистного сооружения используется септик, то его объем вычисляется по формуле:
V=N*Q*T*k, где
- N – количество постоянно проживающих людей;
- Q – расчетный объем воды на одного человека. В среднем он равен 200 л.
- T – количество суток, необходимых для отстаивания воды
- k – коэффициент на непредвиденное увеличение объема стока. Обычно его принимают равным 1,2.
Коэффициент необходим при залповом сбросе воды. Например, при быстром сливе наполненной ванны или одновременном сливе воды из различных источников.
Расчет объема очистных сооружений ливневых стоков
Очистными сооружениями для ливневых стоков (ЛОС), называется комплекс оборудования очистки, предназначенный для удаление из ливневых и талых вод различных загрязнений.
Для расчета объема резервуара используется формула:
V = S * q20 * D;
где:
- V — максимальный объем воды;
- S — площадь территории, с которой поступают сточные воды;
- q20 — максимальная интенсивность атмосферных осадков;
- D — коэффициент влагопоглощения поверхности.
Как видно из параметров, для каждой географической зоны максимальный объем ливневых стоков будет индивидуальным.
Для расчета ЛОС специалисты потребуют сообщить площадь какова площадь территории, какую ее часть занимают газоны, крыши и асфальтированные площадки.
Для того, чтобы рассчитать состав оборудования, потребуется информация о хозяйственной деятельности, проводимой на территории. От этого будет зависеть состав загрязнений.
Например, ливневые стоки автостоянок содержат большое количество масел, следы топлива, соли и песка. Ливневые стоки фермерских хозяйств могут содержать химические реагенты и примеси биологического происхождения.
Состав оборудования очистных сооружений в этих случаях будет сильно разнится.
Другой немаловажный показатель — санитарные требования к очищенным сточным водам. Если сточные воды сливаются в водоем — требования более жесткие. Если слив производится в городскую канализацию, то в стоках может содержаться повышенная концентрация некоторых видов загрязнений, поскольку канализационные воды подвергаются дополнительной очистке.
Расчет систем очистки стоков с более сложным составом загрязнений, например стоков промышленных или перерабатывающих предприятий выходит за рамки этой статьи. Такой расчет требует учета многих показателей и производится специалистами после изучения техпроцесса.
Расчет объема стоков
Канализационные стоки
Количество канализационных стоков рассчитывается как сумма приведенного количества канализационных стоков qk для каждого участка системы.
Приведенный объем стоков
Приведенный объем стоков — это объем стока в систему канализации с каждой точки водозабора при нормальной эксплуатации.
| Приведенный объем стоков (qk) | |
|---|---|
| Участок системы | qk, л/с |
| Ванна | 0,9 |
| Биде | 0,3 |
| Душ | 0,4 |
| Отвод воды с пола | 0,9 |
| Раковина в ванной комнате | 0,3 |
| Раковина на кухне | 0,6 |
| Раковина на кухне для объектов общественного питания | 1,2 |
| Писсуар | 0,3 на каждый день(макс 1,8) |
| Писсуар со смывом | 0,4 |
| Стиральная машина (для частных домов) | 0,6 |
| Посудомоечная машина | 0,6 |
| Водяной желоб | 0,4 с метра или с каждого крана |
| Унитаз со смывом (6-9 л за смыв) | 1,8 |
Расчетный объем стоков
Расчетный объем стоков зависит от того, от какого числа точек идет сбор сточных вод.
- спаренный трубопровод для отвода стоков от одной точки водоразбора и от одной точки стока дождевой воды
- объединенный трубопровод для отведения общего объема сточной воды, если он не превышает 12 л/с. Объединенный трубопровод отводит стоки от нескольких точек водоразбора и нескольких точек сбора дождевой воды
- общий трубопровод, где общий объем стоков превышает 12 л/с.
Данные о системе:
- Гостиница на 360 номеров: 540 койко/мест;
- Местоположение: равнина;
- Дренаж вокруг здания: 180 м трубопровода;
- Почва: глина.
Расчетный приток:
Приток в общую систему рассчитывается как:
Q=Qc+Qл+Qдр, л/с, где
- Qc — объем сточных вод, л/с
- Qл — объем ливневых вод, л/с
- Qдр — объем дренажных вод, л/с
Дренаж:
Площадь дренирования: 180м * (2*10м)=3600 м2
Объем притока дренажных вод:
Qдр=2 м3/ч = 0,5 л/с
В этом примере дренажные насосы сразу направляются в канализационную станцию, т.к канализационная система здесь является общей.
Рекомендации по расчету поверхностного стока с территории
1. Типовое решение с применением проточного режима
Технологическая схема очистных сооружений с применением проточного режима
Расчет расхода
Расчетный расход дождевых вод, подаваемый на очистные определяется по формуле:
qlim = Kdivqr
- Kdiv — коэффициент, показывающий часть расхода дождевых вод, направляемую на очистку
- qr — расход подходящих к разделительной камере дождевых вод, определяемый по методу предельных интенсивностей без учета коэффициента, учитывающего заполнение свободной сети в момент возникновения напорного режима
Принцип действия
Принцип действия заключается в регулирование расхода стока за счет устройства на коллекторах дождевой канализации разделительных камер, через которые на последующие сооружения направляется от малоинтенсивных дождей весь сток и от интенсивных дождей часть стока.
Пример расчета
Данные:
- Длина сетей L = 500 м
- Cкорость v = 1 м/с
- F территории водосбора = 2,0 Га
- F твердых покрытий = 1,5 Га
- F газонов = 0,5 Га
Результат:
- qr = 155,98 л/сек
- qlim = 23,39 л/сек
Вывод: в качестве очистных сооружений принимается установка для очистки ливневых, талых и –производственных сточных вод Векса-25-М, производительностью 25 л/сек (допускается превышение расхода на 10% в соответствии с ТУ 4859-001-98116734-2007).
Примечание
Организация данной схемы основана на принципе полураздельной системы канализации, только рассчитываемый
предельный расход направляется не в общесплавной коллектор, а на локальные очистные сооружения для
очистки поверхностного стока.
В связи с дефицитом строительных площадей и отсутствием технической
возможности для подключения к городским и ливневым коллекторам эта схема наиболее применима в
современных условиях.
2. Типовое решение с применением накопительной емкости
Технологическая схема очистных сооружений с аккумулирующей емкостью
Принцип действия
Принцип действия заключается в аккумулировании и последующем отведении на очистку объема дождевых вод, поступающих от начала стока до момента накопления в аккумулирующем (регулирующем) резервуаре определенного объема.
Пример расчета для схемы с резервуаром
Данные:
- F территории водосбора = 2,0 Га
- F твердых покрытий = 1,5 Га
- F газонов = 0,5 Га
- Учесть вывоз снега
Результат:
- Объем дождевого стока: 147.50 куб. м.
- Производительность: 1.71 л/с
- Суточный объем талых вод: 56.00 куб. м.
- Производительность: 0.77 л/с
- Результирующая производительность установки: 1.71 л/с
- Гидравлический объем аккумулирующей емкости: 191.75 куб. м.
Вывод:
Принимается больший объем 147,5 куб.м. В качестве очистных сооружений принимается установка для очистки
ливневых, талых и производственных сточных
вод Векса-2-М, производительностью 2
л/сек.
Расчет объема резервуара
Объем дождевого стока от расчетного дождя (Wоч) вычисляется по нижеприведенной формуле. Одновременно производится проверочный расчет (Wт макс.сут) из условия приема в аккумулирующий резервуар суточного объема талого стока, образующегося в период интенсивного снеготаяния К проектированию принимается наибольшая из двух величин.
Wоч = 10 hа F Ψmid
- 10 — переводной коэффициент
- hа — максимальный слой осадков за дождь, мм, сток от которого подвергается очистке в полном объеме. При отсутствии данных многолетних наблюдений величину hа для селитебных территорий и промышленных предприятий первой группы допускается принимать в пределах 5-10 мм как обеспечивающую прием на очистку не менее 70% годового объема поверхностного стока для большинства территорий Российской Федерации
- Ψmid — средний коэффициент стока для расчетного дождя (определяется как средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений коэффициента стока Ψi для разного вида поверхностей)
- F — общая площадь стока, Га
Максимальный суточный объем талых вод, в середине периода снеготаяния, отводимых на очистные сооружения с селитебных территорий и промышленных предприятий, определяется по формуле:
Wт макс.сут = 10 hтP a Ψт F Ку
- 10 — переводной коэффициент
- Ψт — общий коэффициент стока талых вод (принимается 0,5–0,8)
- F — общая площадь стока, га
- Ку — коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега, определяется по формуле: Ку = 1 — Fу / F , где Fу – площадь, очищаемая от снега (включая площадь кровель, оборудованных внутренними водостоками)
- hтP — слой осадков заданной повторяемости
- a — коэффициент, учитывающий неравномерность снеготаяния, a = 0.8
Экспресс-методика вычисления расхода дождевых вод для объектов ландшафтного строительства
Географическое положение определяет 4 исходных параметра расчета, а именно интенсивность дождя q_20, среднее количество дождей за год m_r, показатель степени γ, и параметр n. Данные об интенсивности дождя определяются по рисунку А.1 [1] (рисунок 2) обязательного приложения к СП. Определение численного значения значительно затруднено из-за низкого разрешения карты, особенно для небольших населенных пунктов. В материалах нормативного документа отсутствует карта дождевых районов, по которым выбираются параметры расчета.
Рисунок 1. Блок-схема, описывающая методику расчета из СП 32.13330.2018
Для определения интенсивности дождя q_20 более удобно использовать электронный ресурс [2], который основывается на данных справочного пособия А. М. Курганова [3, табл. 6]. Данные метеостанций, представленные в справочном пособии, оцифрованы и привязаны к их координатам. Электронный ресурс позволяет быстро найти интенсивность дождя 20-минутной продолжительности для населенных пунктов. Информация для Санкт-Петербурга, полученная с помощью электронного ресурса, представлена на рисунке 2.
Рисунок 2. Определение интенсивности дождя q_20
Расчет по нормативной методике является массивным из-за необходимости определения множества параметров расчета, причем эти параметры могут выбираться проектировщиком из диапазона, что существенно влияет на результаты расчета. Кроме того, в методике не отражено влияние уклона поверхности, типа покрытия и длины протекания на время концентрации дождевых вод. СП рекомендует принимать время поверхностной концентрации t_con равным 2-3 минутам [1, п. 7.4.5] (рисунок 3).
Рисунок 3. Формулы для определения продолжительности протекания дождевых вод по СП32.13330.2018
Предлагаемая экспресс-методика ориентирована на ландшафтные объекты площадью бассейна до 150 га, имеющие благоприятные условия расположения коллекторов дождевой канализации. Краткий метод расчета применим к условиям городов с расчетной интенсивностью дождя q_20<120 л/с.
Краткий метод основан на нормативной методике, но при этом учитывает другие параметры, влияющие на количество сточных вод в коллекторах дождевой канализации. При расчете по экспресс-методу берутся в расчет геометрические параметры водосборной площади и уклон поверхности. Зависимость расхода дождевых сточных вод от данных параметров доказывается результатами натурных наблюдений Г. Д. Дубелира [4] (рисунок 4), на основе которых и выведены расчетные зависимости экспресс-методики (рисунок 5).
Рисунок 4. Определение времени концентрации
Рисунок 5. Материалы экспресс-методики
Формула экспресс-методики отражает влияние длины протекания по поверхности и уклона в отличие от формул нормативной методики. При этом алгоритм вычислений сводится к определению средневзвешенного коэффициента покрова и подстановке индивидуальных параметров объекта в единственную формулу (рисунок 6).
Рисунок 6. Упрощение расчета расхода дождевых вод по экспресс-методике
Расчет по экспресс-методике дает однозначный результат, что экономит время специалиста на оценку конкретных условий и тонкостей расчета. Далее приводятся расчеты с помощью экспресс-методики, где приведено сравнение результатов расчета со значениями, которые можно получить при вычислениях по СП 32.13330.2018 (рисунок 7).
Рассматриваемый объект представляет собой холм сложной формы, высота которого достигает почти 7 метров. Для водоотведения с южного и западного склонов проектом предусматривается система водоотведения из открытого бетонного лотка общей протяженностью 275 м, проходящего внизу слона по границе участка.
Рисунок 7. Сравнение результатов расчета по экспресс-методике и по СП 32.13330.2018
Национальный калькулятор ливневых вод | Агентство по охране окружающей среды США
Помогает контролировать сток и способствует естественному движению воды Национальный калькулятор ливневых вод (SWC) Агентства по охране окружающей среды— это прикладной программный инструмент, который оценивает годовое количество дождевой воды и частоту стока с определенного участка с использованием зеленой инфраструктуры в качестве средств контроля за развитием с низким уровнем воздействия. SWC разработан для использования всеми, кто заинтересован в сокращении стока из собственности, включая разработчиков участков, ландшафтных архитекторов, градостроителей и домовладельцев.
Программное обеспечение, совместимость и руководства
SWC доступен как мобильное веб-приложение или как настольная программа — обе версии требуют подключения к Интернету. Мобильное веб-приложение можно использовать на настольных и мобильных устройствах, таких как смартфоны и планшеты, и оно совместимо со всеми операционными системами. Программа для настольных ПК на базе Windows работает в любой версии Microsoft Windows с установленной версией 4 или более поздней версии .Net Framework.
Обе версии лучше всего работают со следующими веб-браузерами: Microsoft Edge, Google Chrome, Mozilla Firefox и Apple Safari.
Мобильная версия
Версия для настольных ПК
| Дата | Название |
|---|---|
| 01.08.2019 | Национальный калькулятор ливневых вод, версия 2.0.0.1 (ZIP) (zip)
|
Руководства пользователя
Исходные коды
Заявление об ограничении ответственности: любое упоминание торговых наименований, производителей или продуктов не означает одобрения EPA. EPA и его сотрудники не поддерживают коммерческие продукты, услуги или предприятия.
Возможности
SWC использует модель управления ливневыми водами (SWMM) в качестве своего вычислительного механизма. SWMM — это хорошо зарекомендовавшая себя модель, разработанная Агентством по охране окружающей среды, которая постоянно используется и периодически обновляется в течение 40 лет. В его гидрологическом компоненте используются физически значимые параметры, что делает его особенно подходящим для применения в национальном масштабе. SWMM настраивается и запускается в фоновом режиме без какого-либо участия пользователя. SWC имеет доступ к нескольким национальным базам данных, которые предоставляют информацию о почве, топографии, осадках и испарении для выбранного участка.
Гидрологический анализSWC позволяет пользователям анализировать гидрологию участков для небольших и средних (менее 12 акров) участков в Соединенных Штатах, включая Пуэрто-Рико, с использованием элементов управления LID. Он оценивает количество ливневого стока, образующегося с участка при различных сценариях развития и контроля за долгий период исторического количества осадков.
Модуль затратМодуль оценки стоимости LID в приложении позволяет планировщикам и менеджерам оценивать элементы управления LID на основе сравнения оценок затрат на уровне планирования регионального и национального проекта (капитальное и среднегодовое обслуживание) и прогнозируемых показателей управления LID.Оценка стоимости выполняется на основе определенной пользователем конфигурации размера инфраструктуры управления LID и других ключевых переменных, зависящих от проекта и объекта. Это включает в себя, применяется ли проект как часть новой разработки или перепланировки, и есть ли существующие ограничения сайта.
Климатические сценарииSWC позволяет пользователям учитывать, как сток может изменяться в зависимости от погодных условий в прошлом и потенциальных будущих климатических условий. Чтобы лучше информировать решения, пользователям рекомендуется получить ряд результатов с различными предположениями о входных данных модели.Уточните у местных властей, может ли и как использование этих инструментов способствовать достижению целей местного управления ливневыми водами.
Зеленая инфраструктура как средство управления LID
Практика «зеленой» инфраструктуры, которые являются элементами управления LID, используемыми в SWC, способствуют естественному движению воды, вместо того, чтобы позволять ей вымываться на улицы и в ливневые стоки. Меньший сток воды в ливневые стоки и дороги может помочь предотвратить загрязнение водных путей, деградацию инфраструктуры, наводнения и переполнение очистных сооружений.Это позволяет использовать ливневые воды в качестве ресурса, а не отходов, и может повысить эстетическую и экономическую ценность для сообщества. В SWC включены следующие практики зеленой инфраструктуры:
- Отключение на крыше (водосточная труба). Эта практика позволяет дождевой воде с крыш сбрасываться в проницаемые ландшафтные зоны и газоны, а не непосредственно в ливневые стоки. Его можно использовать для накопления ливневой воды и / или для просачивания ливневой воды в почву.
- Сбор дождевой воды (дождевые бочки или цистерны). Контейнеры, собирающие стоки с крыш, собирают стоки с крыш и направляют их в резервуар, где они могут использоваться для непитьевой воды и для инфильтрации на месте. Цистерны могут располагаться над или под землей и иметь большую вместимость, чем дождевые бочки.
- Сады дождя. Hallow впадины, заполненные специальной почвенной смесью, поддерживающей вегетативный рост. Они предоставляют возможность накапливать и пропускать уловленные стоки и удерживать воду для поглощения растениями. Их обычно используют на индивидуальных участках для улавливания стока с крыш.
- Зеленые крыши ( также известны как покрытые растительностью крыши). Системы биологического удержания, размещенные на поверхности крыши, которые собирают и временно удерживают дождевую воду в почвенной среде. Они состоят из многослойной системы кровли, предназначенной для поддержки роста растений и удержания воды для поглощения растениями, одновременно предотвращая скопление воды на поверхности крыши.
- Уличные плантаторы. Состоит из бетонных ящиков, заполненных специальной почвой, поддерживающей рост растений, и обычно размещаются вдоль тротуаров или парковок.Под почвой находится гравийный слой, который обеспечивает дополнительное хранилище, поскольку захваченный сток проникает в существующую почву ниже.
- Бассейны инфильтрации. Неглубокие углубления, заполненные травой или другой естественной растительностью, которые собирают сток с прилегающих территорий и позволяют ему проникать в почву. Они обеспечивают объем хранилища и дополнительное время для захваченного стока, чтобы проникнуть в естественную почву ниже.
- Пористое покрытие. Земляные работы, заполненные гравием и вымощенные пористым бетоном, асфальтобетонной смесью или модульными пористыми блоками.Обычно весь дождь немедленно проходит через тротуар в слой хранения гравия под ним, где он может естественным образом проникать в естественную почву участка.
Приложения
SWC наиболее подходит для выполнения скринингового анализа небольших участков площадью до нескольких десятков акров с однородными почвенными условиями. Его основная цель — информировать разработчиков сайтов и владельцев недвижимости о том, насколько хорошо они могут достичь желаемой цели по удержанию ливневых вод.Его можно использовать для ответа на такие вопросы, как:
- Какое наибольшее дневное количество осадков может быть зафиксировано участком в предварительном, текущем или пост-застройке?
- В какой степени будут улавливаться дожди от штормов разной силы на месте?
- Какой набор средств контроля LID можно использовать для достижения заданного целевого показателя удержания ливневой воды?
- Насколько хорошо контроль LID будет работать в соответствии с будущими метеорологическими прогнозами, сделанными на основе моделей глобального изменения климата?
- Каковы относительные различия в затратах на уровне планирования (капитальные и эксплуатационные) для различных комбинаций элементов управления LID?
Ресурсы и техническая поддержка
Публикации и другие материалы: Техническая поддержка: Связанные ресурсы:Расчет количества ливневой воды: 2 метода
Обычно существует два метода расчета количества ливневой воды: 1.Рациональный метод 2. Метод эмпирических формул.
В обоих вышеупомянутых методах количество ливневых вод зависит от площади (в гектарах): интенсивности дождя и коэффициента стока. Коэффициент стока или максимальная скорость стока в основном зависит от уклона поверхности и предполагаемого состояния водосборной площади с учетом доли выпадающих осадков.
1. Рациональный метод :Этот метод в основном используется для определения количества ливневой воды.
Количество ливневой воды определяется по рациональной формуле.
Где Q = количество ливневой воды в м 3 / sc.
C = коэффициент стока
i = интенсивность осадков в мм / час.
A = площадь дренажа в гектарах.
Из приведенной выше формулы ясно, что для применения рационального метода требуется выбор коэффициента C и интенсивности дождя i, которые могут быть получены путем правильного суждения.
Площадь A можно более точно определить с помощью следующих трех шагов:
На первом этапе составляется план города и указывается примерное расположение канализационных сетей. Вся территория также разделена на зоны и отмечены точки концентрации вдоль предполагаемых канализационных линий.
На втором этапе определяется выбор частоты дождя и интенсивности дождя для этой частоты. Время концентрации ливневой воды включает время входа и время в пути.
Время впуска — это время, необходимое для того, чтобы дождь, падающий в наиболее удаленную точку притока, стекал по поверхности земли по дренажам или желобам до входа в канализацию. Время в пути — это время, необходимое ливневой воде для прохождения от самого верхнего водозабора до точки концентрации.
На третьем этапе определяется доля осадков, которые попадают в канализацию непосредственно в виде стока.
Коэффициент стока :
В Rational Method требуется значение коэффициента стока «C».Вся дождевая вода, которая попадает на землю, не достигает канализационных или канализационных сетей. Часть ее просачивается в землю, часть испаряется, часть хранится в прудах и канавах, и только оставшаяся часть дождевой воды попадает в канализацию и канализацию. Коэффициент стока — это доля, которая умножается на количество общих осадков, чтобы определить количество дождевой воды, которая попадет в канализацию.
После продолжительных дождей в течение некоторого времени пруды и канавы заполняются, и атмосфера становится почти насыщенной, поэтому коэффициент стока в основном зависит от характеристик поверхности земли, таких как пористость, влажность, почвенный покров и т. Д.
В таблице 4.1 приведены общие значения коэффициента стока, которые обычно используются при определении количества ливневой воды, попадающей в канализационные сети.
Поскольку каждый населенный пункт состоит из разных типов площадей, для расчета общего коэффициента стока используется следующая формула.
Где A 1 , A 2 , A 3 …………. Это разные типы площадей, и C 1 , C 2 , C 3 — их коэффициенты стока соответственно.
Из приведенного выше выражения ясно, что для расчета коэффициента стока площадь каждого типа поверхности должна быть измерена и затем подставлена в формулу. Расчет площади каждого типа поверхности очень утомительный и непрактичный. Поэтому коэффициенты стока выбираются путем обследования населенных пунктов, что напрямую зависит от плотности населения. В таблице 4.2 приведен общий коэффициент стока для разных типов населенных пунктов.
2.Метод эмпирических формул :Для определения стока с очень больших территорий обычно используются эмпирические формулы. Все эмпирические формулы применимы только при определенных конкретных условиях, таких как уклон земли, водонепроницаемость, интенсивность осадков и т. Д. Они были разработаны для конкретного региона после длительного практического опыта и сбора полевых данных. Следуя оригинальному F.P.S. формулы единиц были преобразованы в M.K.S. единицы.
Где Q = сток в куб.м / сек.
c = коэффициент стока
z = интенсивность осадков в см / час.
S = уклон участка в метрах на тысячу метров.
A = площадь дренажа в гектарах.
M = площадь водосбора в квадратных километрах.
Эмпирические формулы для интенсивности осадков :
Интенсивность дождя может быть определена на основании данных об осадках на рассматриваемой территории. Интенсивность дождя может быть взята из записей об осадках в той области, для которой должны быть спроектированы ливневые коллекторы.
В случае, если данные об осадках недоступны, их интенсивность определяется путем применения подходящей эмпирической формулы.
Ниже приведены некоторые эмпирические формулы, которые используются для этой цели:
(a) Общая формула:
, где i = интенсивность осадков в мм / час
t = продолжительность шторма в минутах a и b являются постоянными
По данным Минздрава, У.S.A., значения констант a и b следующие:
(i) a = 30 и b = 10 при продолжительности шторма от 5 до 20 минут.
(ii) a = 40 и b = 20 при продолжительности шторма от 20 до 100 минут.
(b) Для населенных пунктов с частыми дождями:
Эта формула принята для районов с сильными и частыми дождями. Это дает интенсивность осадков, которые будут выпадать один раз в 5 лет. или так.
(c) Для штормов, случающихся один раз в 10 лет.:
(d) Для штормов, случающихся один раз в год:
e) формула Койхлинга:
Пример 1:
Площадь водосбора города составляет 200 га.
Если предположить, что поверхность, на которую падает дождь, классифицируется следующим образом:
Рассчитайте коэффициент непроницаемости. Если максимальная интенсивность осадков составляет 40 мм / час, рассчитайте количество ливневой воды, которая достигнет канализационных сетей.
Раствор:
Коэффициент водонепроницаемости или общий коэффициент стока «c»
Пример 2:
В приведенном выше примере, если плотность населения составляет 300 человек на гектар, а скорость подачи воды составляет 250 литров на человека в день, рассчитайте количество бытовых сточных вод для (а) отдельной системы и (б) для частично отдельной системы.
Раствор:
(а) Количество бытовых сточных вод в раздельную систему:
(б) Количество бытовых сточных вод для частично обособленной системы :
Как рассчитать поверхностный сток
Обновлено 28 декабря 2020 г.
Автор: S.Хуссейн Атер
Вода может идти разными путями, поскольку она падает с неба в виде дождя и других осадков и, наконец, просачивается в землю. Вы можете выяснить, сколько воды может пройти через эти пути погружения через почву или другой материал в землю после сильного дождя. Поверхностный сток воды — это один из способов определения количества воды в результате выпадения осадков.
Формула прямого стока
Простые и понятные методы расчета стока могут сказать вам количество воды, которое штормы приносят на землю.Для данной площади поверхности, такой как крыша или двор, умножьте площадь на дюймы осадков и разделите на 231, чтобы получить сток в галлонах. Фактор 231 исходит из того факта, что объем 1 галлона равен 231 кубическому дюйму. При расчете объема стока с крыши вы можете использовать формулу прямого стока (в 3 ), которая требует умножения площади, покрывающей крышу, на дюймы осадков.
Более тонкие и сложные уравнения учитывают такие факторы, как изменение количества дождя, создаваемого штормом с течением времени.Один метод, известный как рациональный метод , использует рациональное уравнение :
C = \ frac {Q} {iA}
для коэффициента стока C , пиковый сток норма Q , интенсивность осадков i (дюйм / час) и размер участка A (обычно в акрах).
Пиковая скорость стока
Вы можете измерить пиковую скорость стока Q с помощью штормового гидрографа Unit Hydrograph , сток шторма с течением времени для места, где дожди собираются на суше, на устройство ввод осадков.Этот график зависит от самого шторма. Ученые и инженеры создают гидрографы на основе измерений количества осадков во время самих штормов.
Они делают это при решении таких проблем, как различия в площади или времени, в течение которых производятся измерения. Эти расчеты также дают ученым и инженерам возможность моделировать штормы с помощью вычислительных методов.
Используя данные, полученные в результате этих измерений, исследователи могут затем использовать вероятность и статистику для определения вероятности дождя в будущем и того, какой тип осадков может выпасть.Они делают это, используя характеристики для различных типов погоды, таких как интенсивные кратковременные осадки, которые могут происходить в регионах во многих частях мира. Это позволяет им искать закономерности и тенденции, на основе которых они могут строить прогнозы на будущее.
Исследования показали, что около 50 процентов всех дождей происходит с интенсивностью более 20 мм / час, а от 20 до 30 процентов — при 40 мм / час или выше, и эта вероятность возникает независимо от долгосрочного среднего количества осадков для локации.
Свойства стока
Ученые и инженеры определяют сток как часть осадков, талых снегов или поливной воды, которые собираются, когда земля не может их поглотить. На основе этих наблюдений исследователи могут учесть такие факторы, как то, как быстро он появляется после дождя, или можно ли его назвать поверхностным стоком, слиянием или наземным стоком.
Поверхностный сток идет непосредственно с поверхности земли. Пересечение — это явление потока, которое возникает, когда слой материала, такой как почва, вызывает скопление дождя на поверхности. Наземный сток, по своей природе, может накапливать загрязнители почвы, такие как пестициды.
Инструменты, используемые для определения стока, влияют на точность данных. Вы должны принять во внимание точность того, как вы измерили количество осадков, продолжительность дождя, то, как осадки распределяются (в том числе, есть ли в них мокрый снег или снег), направление, в котором движется шторм, и любые другие причины, которые могут влияют на климат. Это может варьироваться от температуры до ветра, влажности и сезонных колебаний.
Другие особенности, более характерные для районов, где выпадают осадки, включают высоту, топографию, форму бассейна, площадь водосбора, тип почвы и близость прудов, озер, водохранилищ, раковин и других компонентов бассейна, которые могут повлиять на сток.
По мере того, как исследователи изучают природу этих явлений с точки зрения геологии, они могут использовать полученные данные и информацию для изучения явлений в атмосфере в других областях. Последствия поверхностного стока и стока между штормами в США и на Амазонке могут сильно отличаться друг от друга.
Исследования показали, что около одной трети осадков над сушей выпадает в виде стока в ручьи и реки, которые в конечном итоге ведут к океану. Остальное количество осадков теряется на испарение, транспирацию и инфильтрацию (проникновение в грунтовые воды). Изучая эти закономерности среди явлений стока, исследователи лучше понимают, как люди влияют на окружающую среду и что вызывают сами явления Земли.
Влияние человека на сток
В результате антропогенного воздействия на Землю были нанесены дороги, здания и другие искусственные сооружения, которые уменьшили способность стока проникать в землю или достигать рек и ручьев.Другие действия людей, такие как удаление растительности и почвы и создание поверхностей, через которые вода не может проникнуть, увеличивают сток. Они привели к увеличению количества и частоты наводнений из ручьев. Повышение осведомленности общественности и обсуждение того, как это может навредить планете, могут помочь в решении этих проблем.
Урбанизация городов по всему миру повлияла на структуру поверхностного стока. Сравнение поведения стока и потока воды в природных зонах, таких как тропические леса, с искусственными, такими как дороги и города в целом, может дать вам представление о том, насколько легко для воды естественным образом течь в свои ручьи и реки в прежние времена. изо всех сил пытается сделать это в последнем.Происходят городские наводнения, и гидрографы принимают более неправильные формы при измерении количества выпавших дождей, чтобы показать эту опасность.
Есть много способов, которыми люди могут решить эти экологические проблемы. Люди, работающие на фермах и в садах, могут ограничить количество удобрений, которые они используют, а городские районы могут использовать меньшее количество непроницаемых поверхностей в качестве основных шагов. Посадка тоже может помочь. У некоторых растений есть естественные способы предотвращения эрозии, и это может ограничить количество вредных стоков в водные пути.
Загрязнение воды и сток
Изучение того, как частицы почвы могут улавливаться стоком, может показать вам, как процессы стока могут влиять на загрязнение воды. Загрязнение из неточечных источников относится к эрозии почвы, вызванной деятельностью человека, и к химическому применению этих эффектов.
Эти процессы заставляют химические вещества в почве прилипать к воде или растворяться в ней, загрязняя окружающую среду. Сама вода может разносить мусор, нефть, химикаты и удобрения, содержащие азот и фосфор, что снижает качество воды.
Характеристики самой почвы могут влиять на процесс загрязнения воды в результате стока. Это может зависеть от пористости, количества открытого пространства между зернами почвы, которые могут отрицательно повлиять на хранение и движение воды.
Это также зависит от шероховатости поверхности почвы, которая может легче улавливать загрязняющие вещества. Изучение химической и физической природы воды в присутствии почвы может дать исследователям лучшее представление о том, как решать проблемы загрязнения воды, поскольку они связаны со стоком.
Как рассчитать сток дождевой воды
Давайте научим вас рассчитывать и сохранять сток дождевой воды на вашем участке. Одним из наиболее важных элементов проектирования надлежащей дренажной системы является определение количества дождевой воды, попадающей на вашу территорию, и что делать с этим объемом воды. Здесь мы также предоставим вам инструменты, необходимые для разработки индивидуальной дренажной системы для вашей собственности.
Вот список того, что вам понадобится:
- Бумага
- Ручка или карандаш
- Рулетка
- Калькулятор.
При расчете дренажа необходимо выполнить три шага:
- Нам нужно рассчитать дождевую воду / ливневый сток или сток. Сток обозначен символом Q. .
- Преобразуем сток дождевой воды в объем воды
- Определяем, как будем хранить сток.
Рассчитать ливневый сток рациональным методом. Есть несколько методов, которые можно использовать для расчета дренажа, но рациональный метод, вероятно, является самым простым и наиболее широко используемым методом.Уравнение рационального метода:
Q = C x I x A / 96,23, где,
- Q — ливневый сток в галлонах в минуту (галлонов в минуту)
- C — коэффициент стока,
- I — интенсивность осадков в дюймах в час
- A — площадь дренажа в кв. Футах.
- 23 — это коэффициент пересчета, если вам нужен расход в галлонах в минуту, а площадь дренажа — в квадратных футах.
C — коэффициент стока, это, по сути, процент воды, которая стекает с данной поверхности.Например; если дождь идет со скоростью 2 дюйма в час и только 1 дюйм в час стекает с поверхности, значение C для этой поверхности равно 1, деленному на 2 или 0,5.
Расчет стока дождевой водыВот таблица, в которой показано значение C для различных поверхностей.
I, — интенсивность осадков в дюймах в час, которую можно рассчитать несколькими способами, но здесь мы используем приблизительные значения осадков из этой 100-летней карты осадков.
Карта осадков за 100 лет показывает приблизительное количество дождя, которое выпадет во время 100-летнего шторма.
A — площадь поверхности, с которой стекают воды, в квадратных футах. Площадь одной половины крыши дома размером 40 на 20 футов составляет 800 кв. Футов
.Уравнение рационального метода гласит, что наш дождевой сток равен коэффициенту стока C, умноженному на интенсивность дождя I, умноженную на площадь стока A, все деленное на 96,23.
- Сток идет с крыши, поэтому значение C в нашем уравнении равно 1,0.
- Давайте представим, что этот дом находится в Атланте, штат Джорджия: где значение I равно 3.5 дюймов в час
- Значение A составляет 800 кв. Футов
Умножая это, мы можем рассчитывать получить 29,1 галлона воды в минуту из этой части крыши во время 100-летнего шторма.
Другой пример:
- На этот раз поверхность — песок, поэтому значение C равно 5,
- Дом в Лас-Вегасе, штат Невада, где значение I составляет 1,5 дюйма в час.
- Площадь стока — 1000 кв. Футов.
Ожидаемый сток здесь 7.79 галлонов в минуту.
Если вода поступает с двух разных поверхностей, но стекает в одну и ту же область, вы обрабатываете их по отдельности, а затем объединяете результаты.
Например, вода поступает как с крыши, так и с травы площадью 800 и 1000 кв. Футов соответственно, мы предположим, что в час выпадает два дюйма осадков. Сток с крыши будет составлять 16,63 галлона в минуту, а сток с травы — 7,7 галлона в минуту.
Сток с крыши составлял 16,6 галлона в минуту, а сток с травы — 7.27 галлонов в минуту, сложив их вместе, мы получим НЕКОТОРЫЕ 24 галлона в минуту, вытекающие из этих областей.
Выберите свой водосборный бассейн.
Ливневой сток и расчетный сток ливневой канализации
Обычно ливневые стоки бывают двух типов.
- Гидрографический метод
- Рациональный метод
Гидрографический метод для ливневых стоков используется для более длинных водосборов, как правило, более 3 км. 2 .
Рациональный методРациональный метод ливневого стока — очень удобный метод расчета ливневого стока в городских районах.
Рациональная формулаОсновная формула этого подхода:
Q = C i A
Где
Q = общий объем ливневых сточных вод (пиковый сброс)
i = интенсивность осадков (мм / час)
A = площадь водосбора i.е. площадь дренажа, на которую рассчитана канализация. Планиметр в основном используется для определения площади.
C = коэффициент стока, представляющий комбинированный эффект просачивания и испарения.
Величина C для различных почв приведена в таблицах. Значение C непостоянно, но изменяется (увеличивается) с увеличением продолжительности дождя по мере уменьшения инфильтрации.
Для непроницаемого грунта C = t / (8 + t)
Для проницаемого грунта C = 0.3т / (20 + т)
Где
t = продолжительность дождя в минутах
для составной области среднее значение C равно
C = (C 1 A 1 + C 2 A 2 + …………………. C n A n ) / ∑A
Где A 1 , A 2 …… .An — площадь водосбора с коэффициентом стока C 1 , C 2 ……… Cn соответственно и
∑A — общая площадь
Интенсивность осадков ( и )- Интенсивность дождя определяется как количество ppt в единицу времени, выраженное как глубина воды в единицу времени (мм / час, дюйм / час).
- Было замечено, что интенсивность осадков в течение короткого периода времени больше, чем интенсивность осадков в течение длительного периода. Максимальные потоки возникают из-за непродолжительного дождя.
- Доступны кривые и уравнения, показывающие соотношение продолжительности и интенсивности дождя.
Уравнения для интенсивности дождя:
я = А / (т + В)
куда
A и B — константы, зависящие от частоты появления и рассматриваемой области.
Сток по формуле Кейтчлингаi = 2667 / (t + 20) (на шторм один раз в 10 лет)
i = 3048 / (t + 20) (на шторм раз в 15 лет)
Где т, — в минутах, а и — в мм / час.Приведенные выше формулы получены для конкретной местности и конкретной частоты дождя. На самом деле значения A и B различны для разных районов и интенсивности осадков.
Время концентрацииВремя концентрации — это время, необходимое для развития максимальной скорости стока в точке канализационной линии. Это время, необходимое для того, чтобы ливневые воды стекали из самой дальней точки района, чтобы достичь точки, для которой должен быть оценен максимальный сток.
Время конуса = время входа + время потока
Время входа
Время впуска — это время, необходимое для протекания воды по поверхности земли к впускному отверстию в канализацию. Это зависит от размера, формы и уклона участка. Его значение обычно составляет 3-20 минут.
Время истеченияЭто время, за которое ливневая вода перетекает из одного водозабора в другой. Это зависит от длины, размера, уклона и гладкости канализационного коллектора и определяется как
т = L / V
Где
t = время истечения
L = длина канализации (трубы)
В = Скорость потока
Важность заключается в том, что из всех штормов с одинаковой частотой возникновения шторм, продолжительность которого равна времени сосредоточения, создает максимальный поток в канализационных коллекторах.Продолжительность меньше, чем время концентрации, дает меньше максимального разряда.
Проект ливневой канализации на основе проектного расхода- Компьютер интенсивность осадков и коэффициент стока (C)
- Рассчитайте расчетный расход по рациональной формуле Q = C i A
- Спроектировать канализацию со скоростью самоочищения 1 м / сек.
Раздел 28.40 СИСТЕМЫ ДРЕНАЖНОГО СЛИВА
Глава 28.40
ШТОРМОВЫЕ ДРЕНАЖНЫЕ СИСТЕМЫ
Ячейки:
28.40.010 Введение.
28.40.020 Критерии проектирования ливневого дренажа.
28.40.030 Критерии проектирования ливневой канализации — Допустимая пропускная способность.
28.40.040 Критерии проектирования ливневого дренажа — Допустимая скорость.
28.40.050 Критерии проектирования ливневого дренажа — шероховатость трубы.
28.40.060 Критерии проектирования ливневого дренажа — Схема системы.
28.40.070 Гидравлическая система ливневого дренажа.
28.40.080 Гравитационный анализ.
28.40.090 Анализ давления-расхода.
28.40.100 Компьютерное гидравлическое моделирование.
28.40.110 Строительные нормы.
28.40.120 Труба ливневого отвода.
28.40.130 Люки.
28.40.140 Впуск.
28.40. 150 торговых точек.
28.40.160 Проектирование ливневой канализации.
28.40.170 Первоначальный проект ливневой канализации.
28.40.180 Предварительный / окончательный проект ливневой канализации.
28.40.190 Пример оформления заявки.
28.40.010 Введение.
(a) Ливневые стоки используются для отвода сточных вод в местах, где улицы или другие водоотводные сооружения превышают установленную пропускную способность или по другим причинам не могут отводиться.Наиболее распространенный метод отвода воды в ливневую канализацию — это уличный водозабор, описанный в Главе 28.44 GJMC. Однако вода также может поступать в систему через входные отверстия решетчатой зоны, входные отверстия водопропускного типа (обычно для отвода потока дренажного канала в дренаж), насосные станции или другие точки входа. Проектирование системы ливневой канализации зависит от топографии, полосы отвода улиц и отводных сервитутов, необходимости перекачивать потоки из разных мест, существующих и предлагаемых сооружений и инженерных сетей, мест сброса, местной гидрологии, а также региональных и местных критериев проектирования. .
(b) Обычно ливневые стоки имеют размер, позволяющий отводить пиковый сток от небольшого шторма, превышающий пропускную способность улиц. Это означает, что верхний конец ответвления ливневой канализации обычно располагается у первого входа, с которым сталкивается сток в данном суб-водоразделе. Как обсуждалось в главе 28.44 GJMC, первый впускной патрубок будет расположен либо в точке, где уличный поток от проектного шторма превышает пропускную способность улицы для этого шторма (впуск на уровне грунта), либо там, где на улице имеется вертикальный прогиб (впуск в отстойник). .Однако в некоторых случаях уличные водозаборы сбрасывают свой перехваченный поток в дренажные сооружения, отличные от ливневой канализации (например, дренажный канал). Ливневые стоки должны иметь размер, обеспечивающий максимальную разницу между пропускной способностью улиц и пиковым стоком для любого заданного проектного ливня. Это может быть разница между максимальным стоком и допустимой пропускной способностью улиц для сильного шторма, или это может быть разница между незначительным ливневым стоком и допустимой пропускной способностью улиц для небольшого шторма.Это обсуждается далее в GJMC 28.40.160–28.40.190.
(c) Иногда размеры водозаборных отверстий и ливневых стоков должны быть такими, чтобы пропускать весь поток крупных ливневых явлений. Далее следуют два примера этой ситуации:
(1) Места, где уличный сток не в желаемом направлении и нет другого подходящего дренажного решения (например, закрытые бассейны — естественные водоемы).
(2) Места, где стандартная допустимая пропускная способность основных штормовых улиц неприменима, например, отрицательные уклоны за пределами обочины, но в пределах полосы отвода.
(d) Пиковые значения стока определяются с использованием методов, изложенных в главах 28.24 и 28.28 GJMC.
(Постановление 40-08 (§ 1001), 3-19-08)
28.40.020 Критерии проектирования ливневого дренажа.
GJMC 28.40.020 — 28.40.060 представляют определенные параметры, относящиеся к проектированию и строительству систем ливневой канализации в округе Меса.
(Постановление 40-08 (§ 1002), 3-19-08)
28.40.030 Критерии проектирования ливневой канализации — Допустимая пропускная способность.
Как описано в GJMC 28.40.010 и с 28.40.160 по 28.40.190, ливневая канализация предназначена для передачи всего проектного шторма для всех подводных водоразделов, являющихся ее притоками. Проектирование напорных или нагнетательных ливневых труб допускается при определенных ограничениях, указанных в этой главе. Сюда входит расчет линий энергетического уровня (EGL) и гидравлических линий (HGL), указывающих все гидравлические потери из-за трения, соединений и других структур и явлений.EGL для проектного потока ливневой канализации ни при каких условиях и в любом месте не должен превышать кромку люка или высоту входного горловины. Могут применяться более строгие местные критерии; Ответственность за выбор наиболее строгого из всех применимых критериев проектирования лежит на проектировщике. Обратите внимание, что расчет EGL и HGL является обязательным для всех проектов для подачи плана дренажа.
Для завершения концептуального проекта системы ливневой канализации расчет EGL и HGL не требуется.В этих случаях первоначальные методы проектирования, представленные в GJMC 28.40.170 (с использованием гидравлики открытого канала, как представлено в GJMC 28.40.080), считаются достаточными. Конкретные требования к концептуальному отчету по дренажу подробно описаны в GJMC 28.12.030–28.12.050.
(Постановление 40-08 (§ 1002.1), 3-19-08)
28.40.040 Критерии проектирования ливневого дренажа — Допустимая скорость.
Минимальные скорости требуются в ливневых стоках, чтобы уменьшить осаждение и способствовать положительному дренажу через трубу на всех глубинах.Минимальная расчетная скорость потока 2,5 фута в секунду требуется для стандартных ливневых стоков (с положительным уклоном). В таблице 28.40.040 приведены требуемые значения уклона, необходимые для поддержания этой минимальной скорости для труб разных размеров и факторов шероховатости.
Хотя бетонная труба сама по себе «может переносить чистую воду с чрезвычайно высокой скоростью без эрозии» (ACPA, 1996), существует множество других факторов, указывающих на необходимость максимальной скорости в ливневых стоках. Среди них — использование труб из других материалов и форм, ожидаемые условия потока, а также «тип и качество конструкции стыков, люков и соединений» (Washoe County, 1996).Следовательно, ливневые стоки должны иметь максимальную расчетную скорость потока 15 футов в секунду. Обратите внимание, что максимальные скорости сброса являются более ограничительными, чтобы защитить эти области от обширной эрозии. См. Главу 28.32 GJMC, Открытые каналы; Глава 28.36 GJMC, Дополнительные гидротехнические сооружения; и главу 28.48 GJMC, Водопроводные трубы и мосты, для подробностей.
(Постановление 40-08 (§ 1002.2), 3-19-08)
28.40.050 Критерии проектирования ливневого дренажа — шероховатость трубы.
Эффект шероховатости может меняться в зависимости от изменения глубины потока и несоответствий при установке. Чтобы упростить конструкцию и обеспечить единообразие, в этом руководстве указываются значения шероховатости и не разрешается использовать значения производителей труб. В таблице 28.40.050 представлен диапазон значений n Мэннинга для многих материалов и конфигураций труб, разработанный Чоу в 1959 г. и Норманном в 1985 г. (адаптировано из таблиц HDS-4 и HEC-22). В целях проектирования ливневой канализации гидравлическая шероховатость должна определяться наибольшим значением n Мэннинга в указанном диапазоне.
Разработчик может выбрать более высокое значение n Маннинга, если того требуют условия.
(Постановление 40-08 (§ 1002.3), 3-19-08)
28.40.060 Критерии проектирования ливневого дренажа — Схема системы.
Компоновка системы ливневой канализации зависит от топографии, гидрологии, поверхностной гидравлики, сервитутов и полосы отвода, существующих сооружений и инженерных сетей, расположения водостоков и других факторов. Ниже приводятся общие критерии проектирования компоновки ливневой канализации.
(a) Вертикальное выравнивание.
(1) Минимальное и максимальное покрытие определяется размером, материалом и классом трубы, а также характеристиками материала покрытия и ожидаемой поверхностной нагрузкой. Разработчик должен проконсультироваться с соответствующими источниками данных, включая:
(i) Стандартные технические условия Министерства транспорта штата Колорадо для строительства дорог и мостов, раздел 700 (Сведения о материалах).
(ii) Руководство по проектированию бетонных труб (ACPA).
(iii) Справочник по изделиям для стального дренажа и строительства дорог (AISI).
(iv) Спецификации производителя труб.
(v) Другие применимые ссылки.
Ливневые стоки, пересекаемые под железными дорогами и автомагистралями, должны соответствовать всем требованиям к перекрытию, установленным для водопропускных труб (Глава 28.48 GJMC).
(2) Трубы, устанавливаемые под любой проезжей частью или стоянкой, должны быть рассчитаны на минимальную временную нагрузку H-20.(Стандартные технические условия города Гранд-Джанкшн для строительства подземных коммуникаций — водопроводов, канализации, ливневых стоков, подземных водостоков и ирригационных систем).
(3) Магистральный ливневой дренаж (любой ливневой дренаж, к которому подключаются боковые трубы) должен иметь минимальное покрытие в 36 дюймов над верхней частью трубы. Этот минимум включает любую толщину покрытия, но не заменяет минимальные требования к покрытию и уплотнению, установленные местными стандартами, а также применение действительных расчетов нагрузки на конструкцию.
(b) Горизонтальное выравнивание.
(1) По возможности следует избегать изгибов ливневого дренажа, независимо от того, выполнены ли они методом протяжного соединения, изогнутой трубы или радиальной (изогнутой) трубы. Изгибы не допускаются для трубы ливневой канализации диаметром менее 48 дюймов. В таблице 28.40.060 (а) показан максимально допустимый прогиб для конструкции с вытяжным соединением.
(2) Согласно Общим сведениям о коммунальных предприятиях города Гранд-Джанкшен, люки ливневой канализации должны располагаться по средней линии полосы движения.Магистральные водостоки должны располагаться на южной или западной стороне проезжей части и должны иметь минимальный горизонтальный зазор в 6 футов от осевой линии проезжей части до осевой линии ливневой канализации. В случаях, когда канализационная дренажная магистраль не расположена на средней линии улицы, проектировщик должен проконсультироваться с соответствующей местной юрисдикцией, чтобы определить требуемые горизонтальные и вертикальные зазоры.
Максимально допустимое расстояние между люками указано в подразделе (d) этого раздела и в Таблице 28.40.060 (б).
(c) Разрешения на коммунальные услуги. Проектировщик должен проконсультироваться с самыми последними версиями следующих документов, чтобы обеспечить соответствие самым строгим (самым большим) значениям разрешений на коммунальные услуги, применимым к рассматриваемому местоположению:
(1) Стандартные технические условия города Гранд-Джанкшн для строительства подземных коммуникаций — водопроводов, канализационных стоков, ливневых стоков, подземных водостоков и ирригационных систем.
(2) Стандартные детали строительства улиц, ливневых стоков и инженерных коммуникаций города Гранд-Джанкшн.
(3) Руководство по стандартам транспортного проектирования города Гранд-Джанкшн (TEDS), GJMC Title 29.
(4) Любые требования к разрешению на коммунальные услуги, установленные местной юрисдикцией или особым округом.
В некоторых местах может потребоваться изоляция трубопровода, где не могут быть соблюдены минимальные зазоры для инженерных сетей. Стандарты по проектированию и установке обсадных труб и бетонного ограждения можно найти в разделе «Общие сведения о коммунальных услугах» города Гранд-Джанкшн. Стандартные сведения о строительстве улиц, ливневых стоков и инженерных коммуникаций.
(d) Люки. Люки необходимы для обеспечения доступа к ливневой канализации для обслуживания и осмотра. При правильной конструкции они также обеспечивают более гидравлически эффективные соединения труб и другие переходы. Все крышки люков для идентификации должны иметь надпись «ливневая вода».
(1) Для труб ливневой канализации диаметром менее 48 дюймов люк должен располагаться при всех изменениях размера или уклона магистральной трубы, стыков, где боковая часть соединяется с магистралью магистрали на большей высоте (вертикальные перепады ), вертикальные перепады магистральной линии (спускной люк) и изменение или изгиб направления магистрали.Люки, расположенные на коленах ливневой канализации, должны располагаться либо на касательном пересечении, либо внутри самого колена.
(2) Для труб диаметром 48 дюймов или более необязательно наличие люков во всех местах, указанных выше. Тем не менее, в местной юрисдикции могут быть предусмотрены люки в дополнение к тем, которые требуются стандартным максимальным расстоянием.
(3) Таблица 28.40.060 (b) указывает максимальное расстояние для люков. Некруглые трубы должны быть преобразованы в эквивалентные диаметры в зависимости от площади трубы.
(Постановление 40-08 (§ 1002.4), 3-19-08)
28.40.070 Гидравлическая система ливневого дренажа.
GJMC 28.40.080 — 28.40.100 представляют гидравлические методы, используемые для расчета пропускной способности ливневой канализации и, таким образом, для проектирования системы ливневой канализации. Фактический процесс проектирования представлен в GJMC 28.40.160–28.40.190. Большинство методов в этом разделе адаптированы из методов, представленных в HEC-22 (Руководство по проектированию городских дренажных систем) и HDS-4 (Введение в гидравлику магистралей).
(Постановление 40-08 (§ 1003), 3-19-08)
28.40.080 Гравитационный анализ.
Первоначальное проектирование ливневой канализации завершается выбором размеров труб на основе «только полной» пропускной способности. Это означает, что пропускная способность рассчитывается с использованием расчетов расхода в открытом канале (без давления). Начиная с самого верхнего участка ливневой канализации (от первого впускного отверстия), проектировщик применяет уравнение Мэннинга (Уравнение 28.40-1) для каждого сегмента водостока. Сегмент — это участок трубы с соединением, переходом, изменением уклона, горизонтальным изгибом или изменением размера трубы на каждом конце.
(28,40–1) |
Где:
Qf | = | Полнопоточная разгрузка (CFS) | |||
n | = | Коэффициент шероховатости Мэннинга (см. GJMC 28.40.050) | |||
Аф | = | Площадь полного потока | = | πD2 | для круглых труб |
4 | |||||
Rf | = | Гидравлический радиус полного потока = D / 4 для круглых труб (фут.) | |||
Так | = | Уклон трубы (So = Sf для полного потока) (фут / фут) | |||
D | = | Диаметр трубы (фут) | |||
Уравнение 28.40-2 — это форма Manning’s, которую можно использовать для непосредственного определения минимально необходимого диаметра трубы для круглых труб. Проектировщик должен всегда округлять до ближайшего доступного размера трубы, имея в виду, что незначительные потери в трубе могут снизить доступную пропускную способность. Начальный размер трубы, Di (футы), основан на пиковом расчетном расходе для этого сегмента трубы, QP (cfs).
(28.40-2) |
Для некруглых труб уравнение 28.40-2 дает эквивалентный диаметр, основанный на площади проходного сечения.
Чтобы лучше учесть потери энергии, которые будут происходить в системе, проектировщик может выбрать предварительный расчет потерь напора через впускные и люковые соединения. Применение этих приблизительных потерь позволит лучше оценить требуемые размеры труб в процессе первоначального проектирования, ускорив этапы предварительного и окончательного проектирования.HEC-22 представляет следующее уравнение и таблицу для расчета приблизительной потери напора на стыке:
(28.40-3) |
Где:
Ха | = | Предварительная оценка потерь напора в стыке (фут.) | |||
ках | = | Коэффициент потери напора из таблицы 28.40.080 | |||
Vo | = | Скорость потока = QP / Af (кадр / с) | |||
г | = | Гравитационная постоянная = 32.2 фута 2 / сек. | |||
Из HEC-22, Таблица 7-5a и Рисунок 7-4.
На рисунках с 28.40.080 (a) по 28.40.080 (d) представлены относительные скорости и потоки для круглой, эллиптической (горизонтальной и вертикальной) и дугообразной трубы в условиях гравитационного потока. Подобные диаграммы для коробчатых секций можно найти в Руководстве по проектированию бетонных труб и других вспомогательных средствах проектирования.
(Рез.40-08 (§ 1003.1), 3-19-08)
28.40.090 Анализ давления-расхода.
После первоначального проекта «только что заполненного» ливневого водостока система анализируется с использованием теории энергии-импульса для учета удельных потерь энергии. Этот метод позволяет рассчитать гидравлические и энергетические линии (HGL и EGL) для данной линии ливневой канализации, начиная с отметки водной поверхности водостока и работая выше по течению, учитывая все потери из-за трения труб, люков, переходов и т. Д. изгибы, соединения, а также входы и выходы труб.В случаях, когда существуют напорные потоки, существуют определенные ограничения на максимальную отметку EGL по отношению к поверхности земли (готовый уклон). Соблюдение минимальной и максимальной скорости потока основано на пиковом расчетном расходе в конечном выбранном размере трубы для каждого сегмента. См. GJMC 28.40.020 — 28.40.060 для конкретных критериев проектирования.
Теория энергии-импульса основана на концепции, согласно которой энергия, обычно выражаемая в гидравлике как «напор» в линейном измерении, таком как ноги, сохраняется вдоль данного сегмента трубопровода.Для сегмента, где A — конец потока, а B — конец потока, уравнение энергии установившегося потока может быть выражено как:
(28.40-4) |
Где:
z | = | Инвертировать высоту над любой горизонтальной точкой отсчета (ft.) |
п. | = | Давление жидкости фунт-сила / фут 2 |
γ | = | Удельный вес воды ≅ 62.4 фунт-силы / фут 3 |
В | = | Скорость потока (кадров в секунду) |
л.с. | = | Напор, добавляемый насосом (если применимо) (фут.) |
ΣхЛ | = | Сумма потерь персонала в сегменте A — B, рассчитанная в соответствии с методами, предписанными в этом разделе |
Каждый член в уравнении 28.40-4 и, следовательно, сумма формулы имеет линейный размер (например,г., футы). Каждый член представляет собой гидравлический напор, вносимый этим термином в общий энергетический напор. Например, третий член V2 / 2g — это скоростной напор. Высота EGL в данной точке равна:
(28.40-5) |
, а высота HGL — это просто EGL минус скоростной напор:
(28.40-6) |
В случаях, когда поверхность воды на выходе равна или выше отметки выходного потока, предполагается, что EGL и HGL равны, т.е. скорость равна нулю в точке ниже по течению, где начинаются расчеты. Однако, если выходная поверхность воды ниже, чем высота потока выпускной трубы, последнее значение используется в качестве выходного HGL. Обратите внимание, что используемая высота поверхности водоотводящего канала должна быть определена совпадающей со временем пикового стока из ливневой канализации.
HGL на следующей конструкции (например, колодце) определяется уравнениями, представленными в Таблице 28.40.090 (a). Уравнения разделяются HGL на входе трубы после люка и на выходе трубы на входе в люк. Для ненасыщенного потока (менее 80 процентов глубины трубы) свободная поверхность воды на входе трубы (нижний по потоку конец колодца) добавляется к потерям напора через колодец, чтобы найти выход трубы HGL (верхний конец колодца).
Где:
дн | = | Глубина нормального потока в трубе (футы) |
HGL Выходной патрубок | = | Повышенная отметка бачка, высота потока на выходе из трубы и HGL на входе следующей нисходящей трубы |
Впускное отверстие WSEPipe | = | Отметка свободной поверхности воды на входе в трубу |
hf, hmh, hminor | = | Потери напора, как описано в этом разделе |
Иногда расчетный поток через трубу может быть не только самотечным (без наддува), но и сверхкритическим.Потери в трубе (hf и hminor) в сверхкритическом участке трубы выше по потоку не переносятся. (HEC-22)
В местах, где два смежных сегмента трубы текут в сверхкритических условиях, потери в колодцах также игнорируются для этой линии. Проектировщик должен учитывать эти потери, если только одна из труб исследуемой линии содержит сверхкритический поток.
Входные трубы в колодец иногда должны иметь переворот, значительно превышающий выходную трубу.В местах, где отметка водной поверхности выпускной трубы (или HGL, если напорный поток) ниже переворота впускной трубы, эта впускная труба рассматривается как выпускная труба. В этом случае отметка поверхности воды на выходе всегда ниже уровня воды на выходе из трубы, поэтому последняя отметка используется для начального HGL нового участка выше по течению. Отводящая труба из колодца в такой ситуации действует как водопропускная труба под управлением входа или выхода. См. Главу 28.48 GJMC и / или FHWA «Гидравлическое проектирование магистральных водопропускных труб» (HDS-5) для получения информации относительно расчета HGL в колодце и расчета потери напора из-за входа в водопропускную трубу.
В следующих подразделах описываются методы определения потерь энергии, вызванных трением в трубах, люками и другими конструкциями (незначительные потери в трубах), с которыми могут столкнуться потоки ливневой канализации.
(a) Потери на трение трубы. Трение в трубе является значительным источником рассеивания энергии в ливневых стоках, как в условиях гравитационного потока, так и в условиях напорного потока. В первом случае наклон трения (Sf) можно принять равным наклону перевернутой трубы (So).Для труб с условием дополнительного расхода (dn / D> 0/80) уравнения 28.40-11 и 28.40-12 определяют крутизну трения (единицы измерения такие же, как в уравнении 28.40-1 при использовании английских единиц).
(28.40-11) |
Где:
KQ | = | 2.21 (английские единицы) |
KQ | = | 1.0 (единицы S.I.) |
(28.40-12) |
Где:
KQ | = | 0,46 (английские единицы) |
KQ | = | 0.312 (единицы S.I.) |
Уравнение 28.40-11 является формой формулы Чези-Мэннинга и основано на средней скорости в сегменте трубы. Поскольку скорость потока и площадь поперечного сечения обычно остаются постоянными в одном сегменте трубы, можно предположить, что средняя скорость равна скорости потока, деленной на площадь потока. Если расход и / или размер трубы изменяются в пределах одного сегмента (например, на переходе трубы без люка или закрытого соединения), эта скорость является средней из вычисленных на концах сегмента трубы (Linsley, 1992). .Уравнение 28.40-12 основано на средней скорости потока в сегменте трубы.
После того, как известен наклон на трение, потери напора на трение в трубе рассчитываются путем умножения наклона на трение на длину сегмента трубы:
(28.40-13) |
(б) Потери на стыках колодцев.В этом подразделе подробно описан метод потерь энергии, используемый программой HYDRAIN (FHWA), представленный в HDS-4 для расчета приблизительной потери напора через люк. Этот метод применяется к любому стыку двух или более труб, доступному через люк. Приблизительные значения коэффициента потери напора, представленные в таблице 28.40.080, заменены значениями, вычисленными здесь.
Для каждого колодца проектировщик должен сначала рассчитать начальный коэффициент потери напора (Ko) и все применимые поправочные коэффициенты коэффициента (Cx).Затем вычисляются скорректированный коэффициент потери напора (K) и потеря напора в колодце (hmh).
(28.40-14) | |
(28.40-15) | |
(28.40-16) |
Где:
θ | = | Угол между подающей и отводящей трубами (≤ 180 °) |
б | = | Диаметр люка примыкания (на уровне воды) |
До | = | Диаметр выпускной трубы |
Поправочные коэффициенты коэффициента рассчитываются с использованием приведенных ниже уравнений и применяются к начальному коэффициенту потери напора согласно уравнению 28.40-15. Обратите внимание, что некоторые поправочные коэффициенты применяются не ко всем конфигурациям колодцев. Эти неприменимые факторы установлены в единицу.
(1) CD — Поправочный коэффициент для диаметра трубы. Это относится к напорному потоку, когда отношение глубины воды в колодце над обратной выпускной трубой к диаметру выпускной трубы больше 3,2. dmho / Do> 3.2.
(28.40-17) |
Где:
До | = | Диаметр выпускной трубы |
Di | = | Диаметр впускной трубы |
(2) Cd — поправочный коэффициент для глубины потока.Это относится к самотечному потоку и потоку низкого давления, когда отношение глубины воды в колодце над обратной стороной выпускной трубы к диаметру выпускной трубы меньше 3,2. dmho / Do <3.2.
(28.40-18) |
Где:
Дмхо | = | Глубина воды в люке над выпускной трубой Инверсия |
До | = | Диаметр выпускной трубы |
Для целей этого расчета глубина воды в колодце приблизительно равна расстоянию по вертикали от обратного выпускного патрубка до ГКВ на верхнем по потоку конце выпускного патрубка.
(3) CQ — Поправочный коэффициент для относительного расхода. Это относится к люкам с тремя или более трубами, входящими в конструкцию на одинаковой высоте (одна из этих труб будет выпускной трубой). Этот поправочный коэффициент не применяется к влиянию впускных труб с отводными линиями, достаточно далеко расположенными над выпускной трубой, чтобы их можно было квалифицировать как погружной поток (см. Уравнение 28.40-20 и пояснения в этом разделе).
(28.40-19) |
Где:
θ | = | Угол между интересующей подающей трубой и отводящей трубой |
Ци | = | Поток в интересующей подающей трубе |
Qo | = | Поток в отводящей трубе |
«Интересующая труба» — это входная труба в колодец на исследуемой линии.Этот фактор учитывает помехи обтекания потоком из других труб, попадающих в колодец. См. Рисунок 28.40.090 (a) для иллюстрации эффекта относительного потока.
(4) Cp — Поправочный коэффициент для врезания потока. Это относится к смотровым колодцам с интересующей подающей трубой, на которую влияет врезание потока из другой подающей трубы с более высокой отводной линией. Коэффициент не применяется к линии с трубой, которая выпускает погружающийся поток, и применяется только тогда, когда высота выкидной линии погружной трубы над центром выпускной трубы превышает глубину воды в колодце над обратной стороной выпускной трубы: h> dmho
(28.40-20) |
Где:
ч | = | Расстояние врезания по вертикали (высота выкидной линии погружного подающего трубопровода над центром выпускной трубы) |
дмхо | = | Глубина воды в люке над выпускной трубой Инверсия |
До | = | Диаметр выпускной трубы |
Обычно этот поправочный коэффициент применяется в тех местах, где входные патрубки передают перехваченный поток непосредственно (вертикально) в главную линию ливневого дренажа (входные патрубки) или где боковые стволы входят в колодец намного выше перевернутой главной линии.
(5) CB — Поправочный коэффициент для жима. Это относится ко всем условиям потока. См. Рисунок 28.40.090 (b) и таблицу 28.40.090 (b) для правильного выбора поправочного коэффициента.
Как видно из Таблицы 28.40.090 (b), уступы в колодцах значительно сокращают потерю напора из-за неэффективности выпускного отверстия, особенно в непогруженных условиях. Обратите внимание, что в этом случае коэффициенты давления и потока для погружения не применяются до тех пор, пока глубина потока в колодце не превысит в 3,2 раза диаметр выпускной трубы.Следовательно, для глубин между потоком со свободной поверхностью (гравитационным) и условиями полного давления-потока (1,0> dmho / Do <3,2) проектировщик должен использовать линейную интерполяцию для вычисления поправочного коэффициента гибкости.
(c) Незначительные потери в трубах. В этом подразделе описываются методы, используемые в округе Меса для расчета потерь напора, вызванных переходами труб (расширение или сжатие), изгибами (изогнутые дренажные каналы), закрытыми соединениями, входами и выходами на уровне грунта.Незначительные потери складываются для данного сегмента трубы согласно уравнению 28.40-21:
.(28.40-21) |
(1) he and hc — Переходные потери. Переходные потери возникают, когда размер трубы изменяется в месте, отличном от колодца. Расширение может потребоваться из-за изменений скорости потока или наклона.Сужения — это места, где размер трубы уменьшен, и они допускаются только в зависимости от отклонения. В этот заголовок включены методы расчета потерь напора из-за сжатия трубы.
Расчет потери напора через переход отличается для расхода без давления и расхода под давлением.
(i) Переходы потоков без давления.
(28.40-22) | |
(28,40-23) |
Где:
Ke | = | Коэффициент расширения (см. Таблицу 28.40.090 (а) (1)) |
Kc | = | Коэффициент сжатия (см. Таблицу 28.40.090 (a) (2)) |
Kc | = | 0.5 · Ke для постепенных сокращений |
V1 | = | Скорость перед переходом |
В2 | = | Скорость после перехода |
(ii) Переходы давление-поток.
(28.40-24) | |
(28.40-25) |
Где:
Кеп | = | Коэффициент расширения (см. Таблицу 28.40.090 (б) (1), (2)) |
KCP | = | Коэффициент сжатия (см. Таблицу 28.40.090 (b) (3)) |
V1 | = | Скорость перед переходом |
В2 | = | Скорость после перехода |
См. Рисунок 28.40.090 (c) для иллюстрации переменной «Угол конуса», используемой в таблицах 28.40.090 (a) и 28.40.090 (b).
(2) hb — Потери на изгибе (изогнутые водостоки). Незначительные потери, связанные с изгибом ливневой канализации, можно приблизительно оценить как:
(28.40-26) |
Где:
Δ | = | Угол кривизны (градусы) |
Это уравнение не применяется к изгибам, расположенным у колодцев.Потери напора из-за изгибов и прогибов люка рассматриваются в подразделе (b) этого раздела.
(3) hj — узлы без доступа. Этот термин применяется к потерям напора, связанным с местами, где боковая труба соединяется с большей магистральной трубой без использования конструкции колодца. Хотя эти соединения не рекомендуются для магистральных труб диаметром менее 48 дюймов, иногда физически или экономически неэффективно размещать люки в каждом месте соединения.В местах, где к основной линии (стволу) примыкает более одного бокового ствола, требуется люк. Потеря напора в узлах, закрытых для доступа, связана с относительными потоками и скоростями всех трех труб, углом между боковыми и магистральными трубами и площадью поперечного сечения магистральной трубы.
(28.40-27) |
Где:
Qo, Qi, QL | = | Расходы на выходе, входе и боковом потоке |
Vo, Vi, VL | = | Скорость на выходе, на входе и боковые скорости |
hvo, hvi | = | Головки для измерения скорости на выходе и входе = V2 / 2g |
Ao, Ai | = | Поперечные сечения на входе и выходе |
θ | = | Боковой угол относительно выпускной трубы |
(4) hi — Впускные патрубки на уровне грунта (впускные патрубки водосточного типа).В некоторых местах вода может попадать в систему ливневой канализации из дренажного канала, переливающегося пруда или другого транспортного средства с трубопроводом, приблизительно равным входному отверстию ливневой канализации. Эти входы в ливневую канализацию гидравлически эквивалентны входам в водопропускную трубу, таким образом, коэффициент Ki в уравнении 28.40-28 равен коэффициенту потерь на входе в водопропускную трубу Ke, приведенному в главе 28.48 GJMC, таблица 28.48.110. (Обратите внимание, что Ke представляет коэффициент потерь при расширении в этой главе.)
(28.40-28) |
Где:
Ки | = | Коэффициент на входе на уровне уклона (см. Таблицу 28.48.110) |
(5) ho — Выходы (выходы труб).Этот термин применяется к выходам труб, кроме выходных в колодец. Потери на выпуске всегда связаны с выпуском системы ливневой канализации в открытый канал, отстойный / удерживающий бассейн или другие водоприемники. Выходы, которые выходят в водоем с практически нулевой скоростью в направлении выхода ливневой канализации, теряют всю скорость (один скоростной напор). Сюда входят выпускные отверстия, перпендикулярные открытому каналу, и все затопленные выпускные отверстия. Также предполагается, что поток ливневой канализации теряет всю скорость, когда выходит в открытый воздух и падает в принимающие воды.
(28,40-29) |
Где:
Vo | = | Скорость потока на выходе из ливневого дренажа |
Vd | = | Скорость потока (в направлении стока ливневой канализации) в водоприемниках |
Допустимая скорость ливневого стока часто отличается от скорости для открытых каналов.В главах 28.32, 28.36 и 28.48 GJMC представлены критерии надлежащего проектирования выходов для открытых каналов, включая проектирование каменной наброски и других структур рассеивания энергии для снижения потенциала размыва канала.
(Постановление 40-08 (§ 1003.2), 3-19-08)
28.40.100 Компьютерное гидравлическое моделирование.
Поскольку процесс проектирования системы ливневой канализации имеет тенденцию быть несколько итеративным, в настоящее время широко используются компьютерные программы для разработки и / или моделирования предлагаемых и существующих сетей ливневой канализации.В настоящее время существует множество программ гидрологического моделирования, которые часто позволяют получить более точные результаты благодаря возможностям построения гидрографа. Многие из этих гидрологических программ также включают модули гидравлического моделирования, основанные на гидрологических расчетах и параметрах системы. Использование этих программ позволяет избежать утомительного создания гидрографов для каждой точки схождения и расхождения в системе, а согласованность времени гидрографа значительно улучшена. Другими более простыми программами являются автономные гидравлические калькуляторы, которые могут быть полезны, если предварительно были определены пиковые расходы.
РасчетыHGL и EGL могут быть выполнены с использованием компьютерного программного обеспечения, подлежащего проверке в местной юрисдикции. В настоящее время не ведется список одобренных или отклоненных общедоступных или патентованных компьютерных программ для гидрологического и гидравлического моделирования. Тем не менее, проектировщику настоятельно рекомендуется руководствоваться здравым профессиональным суждением при выборе программы (программ), наиболее подходящей для местных стандартов проектирования и требований данного проекта. Рекомендуется, чтобы разработчик проконсультировался с местным инженером по анализу разработки перед использованием любого программного обеспечения, которое было недавно выпущено или еще не было широко принято техническим сообществом.
(Постановление 40-08 (§ 1003.3), 3-19-08)
28.40.110 Строительные нормы.
GJMC 28.40.120–28.40.150 излагает стандарты для строительства систем ливневой канализации, основанные на самых последних версиях всех справочных публикаций. Разработчик несет ответственность за обеспечение и соблюдение самой последней версии каждого применимого справочного документа. Для гидравлического проектирования должны использоваться самые строгие критерии среди упомянутых ссылок и данного руководства.
(Постановление 40-08 (§ 1004), 3-19-08)
28.40.120 Труба ливневого отвода.
(a) Минимальный размер. Минимальные размеры труб необходимы для того, чтобы можно было проводить техническое обслуживание и осмотр, а также уменьшить эффекты ожидаемого осаждения и накопления мусора. Все трубы ливневой канализации в пределах полосы отчуждения должны иметь минимальный диаметр 18 дюймов. Для некруглых труб эти минимальные диаметры представляют собой эквивалентные диаметры на основе площадей поперечного сечения.
(б) Максимальный размер. Максимальный размер трубы не указан. Однако проектировщик должен рассмотреть возможность использования нескольких бочек (труб) там, где это физически и экономически целесообразно.
(c) Материал и форма трубы. Все трубы ливневой канализации должны соответствовать Стандартным спецификациям Гранд-Джанкшн для строительства подземных коммуникаций, а также последней редакции Стандартных спецификаций для строительства дорог и мостов Министерства транспорта штата Колорадо (CDOT).
Магистраль общественной ливневой канализации (к которой подключаются боковые части) может быть круглой, эллиптической, арочной или коробчатой (прямоугольной — только бетонная) трубой из железобетонной трубы, гофрированной алюминизированной стали, гофрированного алюминия, гофрированной оцинкованной стали с полимерным покрытием, гофрированного или профиля стенка полиэтиленовая, либо поливинилхлорид. Однако материал и форма трубы должны выбираться на основе не только гидравлической мощности, но и «способности трубопровода сохранять полную площадь поперечного сечения и функционировать без [чрезмерных] трещин, разрывов или чрезмерного прогиба» (SWMM округа Меса) , 1996).Проектировщик должен знать, что в местных юрисдикциях могут быть разные правила в отношении допустимых материалов для труб.
(d) Заполнители, герметики и прокладки для стыков. Все заполнители стыков труб, герметики и прокладки, а также их установка должны регулироваться спецификациями, изложенными в Разделе 705 Стандартных спецификаций CDOT. Резиновые прокладки должны использоваться на стыках секций труб, где при расчетном шторме ожидается напор более 5,0 футов.Это эквивалентно местам, где отметка HGL на 5 футов выше кромки трубы.
(e) Обратная засыпка. Требования к засыпке и покрытию ливневой канализационной трубы обсуждаются в GJMC 28.40.060.
(f) Подложка труб. Спецификации для прокладки траншей, подстилки и обратной засыпки труб можно получить в разделе «Общие сведения о коммунальных услугах города Гранд-Джанкшн» и «Сведения о стандартном ливневом дренажном канале».
(Постановление 40-08 (§ 1004.1), 3-19-08)
28.40.130 Люки.
Подробная информация о конструкции стандартного люка ливневой канализации представлена в документе «Подробная информация о стандартной ливневой канализации города Гранд-Джанкшн». Нестандартные конструкции люков должны соответствовать критериям проектирования и строительства, изложенным в Разделе 604 Стандартных спецификаций CDOT. EGL для всех расчетных расходов должен находиться на краю люка или ниже него. Запирание крышек люков не допускается.
(Постановление 40-08 (§ 1004.2), 3-19-08)
28.40.140 Впуск.
Глава 28.44 GJMC описывает критерии выбора и размещения входных отверстий ливневой канализации в округе Меса. Подробные сведения о строительстве уличных водозаборов можно найти в разделе «Подробная информация о стандартном ливневом канале города Гранд-Джанкшн».
Входные патрубки водосточного типа, такие как те, которые направляют потоки из канав в ливневую канализацию, должны включать специальную концевую секцию для увеличения пропускной способности и снижения эрозионного потенциала. См. Главу 28.48 GJMC для получения информации о критериях проектирования входного патрубка водопропускной трубы.
(Постановление 40-08 (§ 1004.3), 3-19-08)
28.40.150 Торговые точки.
Отводы ливневых стоков обычно сбрасываются в дренажный канал, естественный ручей или реку или водосборный / удерживающий бассейн. Чтобы увеличить пропускную способность ливневой канализации и снизить вероятность эрозии, выпускные отверстия должны включать специальную концевую секцию, эквивалентную тем, которые требуются для выпускных отверстий водопропускных труб в соответствии с Главой 28.48 GJMC.
В связи с эрозионным потенциалом высокоскоростного ливневого стока на необлицованных каналах и водосборных / удерживающих бассейнах, на всех выпусках ливневых стоков должны быть сооружены фартуки из каменной наброски и / или конструкция для рассеивания энергии в соответствии с требованиями, изложенными в Главе 28.48 GJMC.
(Постановление 40-08 (§ 1004.4), 3-19-08)
28.40.160 Проектирование ливневой канализации.
Перед тем, как приступить к проектированию ливневой канализации, необходимо определить допустимую пропускную способность малых и крупных улиц, а также предварительно определить размеры и расположить водозаборники. В большинстве случаев расчетный поток ливневой канализации в данной точке равен совокупному незначительному ливневому стоку, превышающему пропускную способность незначительного ливневого стока в этой точке. Однако, поскольку уличная и ливневая канализация должна в совокупности нести основной поток ливневых явлений, не превышая пропускную способность основной ливневой улицы, ливневую канализацию иногда необходимо подбирать таким образом, чтобы выдерживать сток, превышающий эту пропускную способность.Кроме того, в местах, где существует вертикальный прогиб на улице (входы в отстойник) и нет пути перелива для основного ливневого потока, ливневой сток должен иметь размер, позволяющий принимать весь основной ливневой поток за вычетом допуска на затопление улиц. Обратите внимание, что в последних двух случаях требуется изменить размер входных отверстий, чтобы они соответствовали потокам большего размера.
(Постановление 40-08 (§ 1005), 3-19-08)
28.40.170 Первоначальный проект ливневой канализации.
Следующая пошаговая процедура предназначена для первоначальной планировки и определения размеров ливневой канализации.Результаты этого процесса должны быть подтверждены процедурами, изложенными в GJMC 28.40.180, прежде чем систему можно будет считать жизнеспособной. Однако этот дизайн может быть использован для представления концептуального отчета по дренажу в соответствии с GJMC 28.12.030 по 28.12.050.
(a) Выберите компоновку системы, основанную на полосе отвода улиц и других дренажных сервитутах, развитой топографии, расположении инженерных сетей, а также вероятных затратах и характеристиках. Этот план должен включать предварительное расположение входных отверстий и люков, если таковые имеются.
(b) Полный гидрологический анализ проектной территории согласно Главам 28.24 и 28.28 GJMC. Вычислите пиковый поток на каждой улице (см. Главу 28.44 GJMC), начиная с верхнего края проектной зоны и работая ниже по течению. Обычно сток с нескольких улиц сходится в одной точке, поэтому все улицы, являющиеся притоками этой точки, должны быть завершены, прежде чем двигаться вниз по течению. Водозаборник должен располагаться там, где уличный поток малых штормовых пиков превышает допустимую пропускную способность для этой улицы и во всех местах расположения отстойников.
(c) Первоначальный выбор размера ливневой канализации начинается с самого верхнего входа для каждой улицы, при этом отдельные уличные ливневые стоки комбинируются, где это необходимо. Расчетный поток для данного сегмента ливневой канализации основан на сумме всего потока из вышестоящих труб и большего из большого или меньшего уличного потока, превышающего соответствующую пропускную способность улицы на входе сразу перед этим сегментом.
(d) Использование анализа гравитационного потока (поток в открытом канале Мэннинга), как представлено в GJMC 28.40.080, включая приблизительные потери напора в стыке, вычислить требуемый размер трубы и уклон для каждого сегмента трубы. Во многих местах уклон ливневой канализации будет ограничен топографией или другими критериями проектирования, включая требования к укрытию и очистке, поэтому уклоны часто сохраняются постоянными на начальном этапе проектирования. Может быть разумным увеличить размер трубы и / или уклон в местах, где предварительный коэффициент потерь энергии может не применяться и могут возникнуть значительные потери энергии, например, большие или сложные соединения труб и крупные изгибы труб.Размер трубы не должен уменьшаться в направлении вниз по потоку, за исключением особых случаев.
(Постановление 40-08 (§ 1005.1), 3-19-08)
28.40.180 Предварительный / окончательный проект ливневой канализации.
После завершения первоначального проектирования системы ливневой канализации может начаться предварительное / окончательное проектирование. Уровень гидравлического анализа, представленный в этом разделе, должен быть выполнен до того, как проект может быть включен в какие-либо окончательные отчеты по дренажу (см. GJMC 28.12.С 060 по 28.12.110).
(a) Гидравлика для каждой системы пересчитывается с использованием теории энергии-импульса, представленной в GJMC 28.40.090, начиная с точки выхода каждой системы. Все применимые потери энергии должны быть включены в расчеты, включая потерю напора из-за колодцев / соединительных камер, переходов и изгибов труб, закрытых соединений и входов / выходов.
(b) HGL и EGL должны быть рассчитаны и нанесены на график для каждого конца каждого сегмента трубы и каждой стороны всех мест дополнительных потерь энергии, перечисленных в Шаге 1.EGL должен быть ограничен максимальной высотой кромки люка или входной горловины во всех местах вдоль ливневой канализации.
Хотя многие дизайнеры могут использовать компьютерное программное обеспечение для моделирования систем ливневой канализации, небольшие проекты по-прежнему часто выполняются вручную. Ручные вычисления также полезны для выборочной проверки компьютерных выходных данных, чтобы убедиться, что программное обеспечение работает должным образом. По этой причине Стандартная форма 3 в главе 28.68 GJMC предназначена для помощи в составлении таблиц гидравлических расчетов ливневых стоков.Рисунок 28.40.180 — это Стандартная форма 3, показывающая входные данные, соответствующие представленному здесь примеру приложения для проектирования.
(Постановление 40-08 (§ 1005.2), 3-19-08)
28.40.190 Пример оформления заявки.
В этом разделе представлен пример расчета линии энергетического и гидравлического уклона через простую систему ливневой канализации. Предполагается, что первоначальный дизайн был ранее завершен, результаты которого показаны на Рисунке 28.40.190.
(a) Проблема: Рассчитайте как линию энергетического уровня (EGL), так и линию гидравлического уклона (HGL) в расчетных точках с 1 по 4 для системы, показанной на рисунке 28.40.180, и проверьте места, где EGL достигает любого края или входного отверстия люка. горло.
(b) Решение:
(1) Шаг 1. Используя стандартную форму 3 для систематизации данных и расчетов, введите «АНАЛИЗ» в столбце СТАНЦИЯ для первой строки. «Труба» в этом случае — это просто выход, поэтому рассчитайте ho и введите его в столбец 19.
Высота поверхности выпускной воды, 4 500,0 футов, превышает высоту гребня выпускной трубы, 4 496,0 футов плюс 1,5 фута равны 4 497,5 футов, поэтому в этой точке труба течет полностью (контроль выпуска). Выходной бассейн не имеет составляющей скорости в направлении выпускной трубы, поэтому EGL равен HGL и высоте поверхности воды (столбец 23). U / S EGL (столбец 24) в этом случае представляет собой точку внутри розетки:
(2) Шаг 2.Введите станции 1 и 2 в столбцы 1 и 2 следующей строки, а также все известные данные о трубопроводе и потоке. Поскольку уже было показано, что поток из трубы заполнен под контролем на выходе, скорость (столбец 10) составляет:
.Напор скорости (столбец 11) и крутизна трения (столбец 12) составляют:
Затем определяется потеря напора на трение в трубе и заносится в столбец 13:
.Схема дренажа (рис. 28.40.190) также показывает 30-градусный изгиб этой трубы. Потери напора из-за изгиба заносятся в столбец 16:
.Всего 1.88 футов потеряно в зоне досягаемости трубы (столбец 20), не включая потери из колодца в проектной точке 2.
(3) Шаг 3. Теперь можно ввести столбцы 23, 24 и 25. В этом случае нисходящий EGL просто равен восходящему EGL (столбец 24) из первой строки. Исходящие EGL и HGL:
(4) Шаг 4. Расчет потерь через люк завершается в соответствии с процедурой, представленной в GJMC 28.40.090 (b), и зависит от исследуемой линии.Чтобы определить максимальный уровень HGL в колодце, необходимо рассчитать и сравнить потери для каждой линии. Люк в проектной точке 2 имеет две входные трубы и, следовательно, две линии. Линия до Станции 3 завершена первой:
Теперь примените поправочные коэффициенты к начальному коэффициенту потери напора:
Затем примените скорректированный коэффициент потери напора, чтобы найти расчетную потерю напора через люк (в этой строке):
Обратите внимание, что используемая здесь скорость — это средняя скорость в выпускной трубе из колодца.Это значение вводится в столбец 21, а номер станции «3» — в столбец 22 той же строки.
Теперь мы используем ту же процедуру, чтобы найти потерю напора через тот же люк на другой линии (2-4). Хотя диаметр колодца (b) и диаметр выпускной трубы (Do) такие же, как и раньше, эта труба входит в колодец под другим углом и на другой (обратной) высоте:
и
Это значение вводится в столбец 21 строки непосредственно под строкой, содержащей 0.12 футов. Станция «4» заносится в ту же строку, столбец 22.
(5) Шаг 5. Расчетные потери в колодцах на каждой линии (каждая строка) затем добавляются к вышестоящим EGL (столбец 24) и HGL (столбец 25), чтобы получить EGL и HGL на верхнем конце колодца. Управляет старшая пара:
Гидравлические и энергетические отметки линии 2-4 используются для проверки надводного борта люка — максимальное расчетное значение EGL для шторма составляет 4503,0 фута, а край люка в проектной точке 2 — 4505.0 футов. Обод находится над EGL, поэтому на данный момент конструкция приемлема.
(6) Шаг 6. Теперь мы переходим к анализу верхних участков трубы, начиная с трубы между расчетными точками 2 и 3. Как и раньше, заполните известные и вычисленные данные в столбцах с 1 по 9. Средняя скорость в трубе зависит от от условий потока, поэтому мы должны определить условия на выходе. EGL ниже по потоку для этой трубы больше из следующих:
Первое значение, 4503.0 футов вводится в столбце 23. Таким образом, нижний HGL равен 4503,0 футов — Hv = 4503,0–0,37 равняется 4502,6 футов, что выше вершины трубы 2-3. Следовательно, предполагается, что труба заполнена под контролем на выходе. Средняя скорость при полном потоке составляет 4,89 кадра в секунду, что дает скоростной напор 0,37 фута. Угловой коэффициент трения:
Это приводит к потере напора на трение в трубе в размере:
(7) Шаг 7. Поскольку в проектной точке 3 нет известной входящей трубы в колодец, мы не будем применять метод полной потери энергии, как раньше.Вместо этого мы можем предположить, что выпускная труба из колодца будет действовать как водопропускная труба с потерями на входе, рассчитанными ниже:
Значение Ki было взято из Таблицы 28.48.110, предполагая, что оголовье бетонной трубы имеет квадратный край. Значение hi вводится в столбец 18, а сумма hf и hi вводится в столбец 20. Затем это значение добавляется к значению EGL ниже по течению в столбце 23, чтобы найти высоту EGL выше по течению (столбец 24):
Высота бортика люка 4,505.0 футов выше EGL в 4 503,6 футов, так что такое расстояние приемлемо.
(8) Шаг 8. В новой строке введите станции «2» и «4» в столбцы 1 и 2. Введите данные в столбцы с 1 по 9. Самотечный расход по всей трубе для этого участка составляет 3,56 кубических футов в секунду на Уравнение Маннинга, поэтому должны существовать условия давления-потока, чтобы передать расчетный расход с четырьмя CFS. Тем не менее, в 40 футах от проектной точки 2 имеется закрытый узел, к которому относится одна из четырех стандартных точек. Выше этого соединения по основной трубе в условиях самотечного течения проходят три куба.В следующей таблице приведен расчет средних значений охвата:
Для расчета потерь напора необходимы средневзвешенные по длине значения расхода и скорости:
Эти значения вводятся в столбцы 9 и 10 соответственно. Напор скорости и крутизна трения (столбцы 11 и 12) основаны на этих средних значениях:
(9) Шаг 9. Определите потери на трение и незначительные потери в трубе. Потеря напора на трение (столбец 13) составляет:
Потери напора на закрытом соединении (столбец 17) рассчитываются как:
Как и люк в проектной точке 3, мы будем рассматривать выпускную трубу из этого колодца как входной канал водопропускной трубы с оголовьем с квадратными краями (столбец 18):
Таким образом, общие потери в трубе (столбец 20) составляют:
(10) Шаг 10.Найдите нижестоящие и восходящие EGL и HGL.
Нижестоящий EGL (столбец 23) больше:
Upstream EGL (столбец 24):
Высота кромки люка в 4 507,0 футов выше EGL в 4 505,7 футов, поэтому такой вылет является приемлемым.
(Постановление 40-08 (§ 1005.3), 3-19-08)
курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.
«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии
курса.»
Russell Bailey, P.E.
Нью-Йорк
«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.
, чтобы познакомить меня с новыми источниками
информации.
Стивен Дедак, П.Е.
Нью-Джерси
«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился, и их было
очень быстро отвечает на вопросы.
Это было на высшем уровне. Будет использовать
снова . Спасибо. «
Blair Hayward, P.E.
Альберта, Канада
«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.
проеду по вашей роте
имя другим на работе.»
Roy Pfleiderer, P.E.
Нью-Йорк
«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что я уже знаком
с подробной информацией о Канзасе
ДТП «Сити Хаятт».
Майкл Морган, P.E.
Техас
«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс
информативно и полезно
на моей работе »
Вильям Сенкевич, П.Е.
Флорида
«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. Вы
— лучшее, что я нашел ».
Рассел Смит, П.E.
Пенсильвания
«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр
материал «
Jesus Sierra, P.E.
Калифорния
«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле
человек узнает больше
от сбоев.»
John Scondras, P.E.
Пенсильвания
«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.
способ обучения »
Джек Лундберг, P.E.
Висконсин
«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете
студент, оставивший отзыв на курсе
материалов до оплаты и
получает викторину.»
Арвин Свангер, P.E.
Вирджиния
«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и
получил огромное удовольствие ».
Мехди Рахими, П.Е.
Нью-Йорк
«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.
на связи
курса.»
Уильям Валериоти, P.E.
Техас
«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о
.обсуждаемых тем ».
Майкл Райан, P.E.
Пенсильвания
«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»
Джеральд Нотт, П.Е.
Нью-Джерси
«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было
информативно, выгодно и экономично.
Я очень рекомендую
всем инженерам »
Джеймс Шурелл, П.Е.
Огайо
«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и
не на основании каких-то неясных раздел
законов, которые не применяются
— «нормальная» практика.»
Марк Каноник, П.Е.
Нью-Йорк
«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор
.организация.
Иван Харлан, П.Е.
Теннесси
«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».
Юджин Бойл, П.E.
Калифорния
«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,
и онлайн-формат был очень
доступный и простой
использовать. Большое спасибо ».
Патрисия Адамс, P.E.
Канзас
«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»
Joseph Frissora, P.E.
Нью-Джерси
«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время
.обзор текстового материала. Я
также оценил просмотр
фактических случаев предоставлено.
Жаклин Брукс, П.Е.
Флорида
«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.
испытание потребовало исследований в
документ но ответы были
в наличии »
Гарольд Катлер, П.Е.
Массачусетс
«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.
в транспортной инженерии, что мне нужно
для выполнения требований
Сертификат ВОМ.»
Джозеф Гилрой, P.E.
Иллинойс
«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».
Ричард Роудс, P.E.
Мэриленд
«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.
Надеюсь увидеть больше 40%
курса со скидкой.»
Кристина Николас, П.Е.
Нью-Йорк
«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще
.курса. Процесс прост, и
намного эффективнее, чем
вынуждены путешествовать «.
Деннис Мейер, P.E.
Айдахо
«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов
.Инженеры получат блоки PDH
в любое время.Очень удобно ».
Пол Абелла, P.E.
Аризона
«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало
время исследовать где на
получить мои кредиты от.
Кристен Фаррелл, P.E.
Висконсин
«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями
и графики; определенно делает это
проще поглотить все
теории.
Виктор Окампо, P.Eng.
Альберта, Канада
«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по
.мой собственный темп во время моего утро
метро
на работу.»
Клиффорд Гринблатт, П.Е.
Мэриленд
«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять
викторина. Я бы очень рекомендовал
вам на любой PE, требующий
CE единиц. «
Марк Хардкасл, П.Е.
Миссури
«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»
Randall Dreiling, P.E.
Миссури
«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь
по ваш промо-адрес электронной почты который
сниженная цена
на 40% «
Конрадо Казем, П.E.
Теннесси
«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».
Charles Fleischer, P.E.
Нью-Йорк
«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику.
кодов и Нью-Мексико
правил. «
Брун Гильберт, П.E.
Калифорния
«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».
Дэвид Рейнольдс, P.E.
Канзас
«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng
.при необходимости дополнительных
аттестат. «
Томас Каппеллин, П.E.
Иллинойс
«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали
.мне то, за что я заплатил — много
оценено! «
Джефф Ханслик, P.E.
Оклахома
«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.
для инженера »
Майк Зайдл, П.E.
Небраска
«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими, а
хорошо организовано.
Glen Schwartz, P.E.
Нью-Джерси
«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —
.хороший справочный материал
для деревянного дизайна.
Брайан Адамс, П.E.
Миннесота
«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку».
Роберт Велнер, P.E.
Нью-Йорк
«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование
Building курс и
очень рекомендую .»
Денис Солано, P.E.
Флорида
«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими
хорошо подготовлены. »
Юджин Брэкбилл, P.E.
Коннектикут
«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на
.обзор везде и
всякий раз, когда.»
Тим Чиддикс, P.E.
Колорадо
«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».
Уильям Бараттино, P.E.
Вирджиния
«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».
Тайрон Бааш, П.E.
Иллинойс
«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание
материала. Тщательно
и комплексное.
Майкл Тобин, P.E.
Аризона
«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс
поможет по моей линии
работ.»
Рики Хефлин, П.Е.
Оклахома
«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».
Анджела Уотсон, P.E.
Монтана
«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».
Кеннет Пейдж, П.E.
Мэриленд
«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный
и отличное освежение ».
Luan Mane, P.E.
Conneticut
«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем
Вернись, чтобы пройти викторину.
Алекс Млсна, П.E.
Индиана
«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю
это вся информация, которую я могу
использование в реальных жизненных ситуациях .
Натали Дерингер, P.E.
Южная Дакота
«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне
успешно завершено
курс.»
Ира Бродская, П.Е.
Нью-Джерси
«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материалы для изучения, а затем вернуться
и пройдите викторину. Очень
удобно а на моем
собственный график «
Майкл Гладд, P.E.
Грузия
«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»
Деннис Фундзак, П.Е.
Огайо
«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH
Сертификат. Спасибо за изготовление
процесс простой ».
Фред Шейбе, P.E.
Висконсин
«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил
один час PDH в
один час. «
Стив Торкильдсон, P.E.
Южная Каролина
«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания
и пригодность, до
имея для оплаты
материал .»
Ричард Вимеленберг, P.E.
Мэриленд
«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не являющихся электротехниками».
Дуглас Стаффорд, П.Е.
Техас
«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем
.процесс, которому требуется
улучшение.»
Thomas Stalcup, P.E.
Арканзас
«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу
сертификат. «
Марлен Делани, П.Е.
Иллинойс
«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру
.много разные технические зоны за пределами
по своей специализации без
приходится путешествовать.