Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» ____________________________________________________________________ Л.Н. Орлова ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДОСБОРА И ВОДООТВЕДЕНИЯ С ЖИЛОЙ ТЕРРИТОРИИ Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Инженерная подготовка территорий» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Городское строительство Нижний Новгород ННГАСУ 2016 2 УДК [711.4 + 628.2 (075)] Орлова Л.Н. Организация водосбора и водоотведения с жилой территории [Электронный ресурс]: учебно - метод. пособие / Нижегор. гос. архитектур. строит. ун-т. – Н.Новгород: ННГАСУ , 2016. – 44 с.; ил. 12, электрон. опт. диск (CD-RW) Изложена методика организации водосбора и водоотведения с разработкой «Схемы дождевой канализации» для жилой территории запроектированного города. © Л.Н. Орлова 2016 © ННГАСУ, 2016 3 СОДЕРЖАНИЕ 1 СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА…………………. 2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ……………………….. 5 2.1 Характеристика природно-климатических условий территории …… 5 6 2.2 Схема организации рельефа жилой территории……………………... 6 3 ОРГАНИЗАЦИЯ СТОКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД С ЖИЛОЙ ТЕРРИТОРИИ……………………………………………………………….. 6 3.1 Разбивка территории на бассейны стока………………………………… 8 3.2 Устройство дождевой сети города…………………………………………… 10 3.2.1 Открытая дождевая сеть…………………………………………………. 10 3.2.1 Закрытая дождевая сеть…………………………………………………. 12 3.2.3 Смешанный тип дождевой сети………………………………………... 12 3.3 Проектирование дождевой сети………………………………………………. 14 3.3.1 Выбор типа и схемы дождевой сети ………………………………….. 14 3.3.2 Трассировка дождевой сети……………………………………………… 16 3.3.3 Условия работы коллекторов…………………………………………… 16 3.3.4 Технико-экономическое обоснование проектного решения дождевой сети………………………………………………………… 4 РАСЧЕТ ДОЖДЕВОЙ СЕТИ……………………………………………………… 18 18 4.1 Гидрологический расчет стока……………………………………………….. 18 4.2 Проверка лотков улиц на пропускание расходов………………………… 20 4.3 Гидравлический расчет главного коллектора……………………………… 22 4.4 Порядок гидрологического расчета бассейна и гидравлического расчета главного коллектора………………………………………………………. 22 4.5 Пример расчета участка главного коллектора………………………… 24 4.6 Проектирование продольного профиля главного коллектора…………. 27 4.7 Определение начальной глубины заложения коллектора………………. 27 4 5 СООРУЖЕНИЯ НА ДОЖДЕВОЙ СЕТИ……………………………….. 5.1 Трубопроводы……………………………………………………………………... 28 28 5.2 Дождеприёмные колодцы………………………………………………………. 29 5.3 Смотровые колодцы и камеры…………………………..……………... 30 5.4 Специальные сооружения на дождевой сети………………………………. 33 5.5 Сооружения для очистки при полураздельной системе ………….. 34 6 ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ………………………………. 35 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………. Приложение А Образец титульного листа…………………………………… 36 Приложение Б Содержание пояснительной записки…………………….. 38 Приложение В Задание на разработку курсового проекта……………… 39 Приложение Г Нормативные коэффициенты стока…………………………. 40 Приложение Д Продольный профиль главного коллектора……………….. 42 37 Приложение Е Ведомости гидрологического расчета стока и гидравлического расчета главного коллектора ………… 43 5 1 СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Курсовой проект «Организация водосбора и водоотведения с жилой тер- ритории» выполняется студентом на основании задания кафедры городского строительства (приложение А). Цель работы – организовать водосбор и водоотведение с жилой территории ранее запроектированного города, включая и общественно-деловую зону, с разработкой: - схемы разбивки территории на бассейны стока; - схемы дождевой сети; - трассировки главных коллекторов с учетом схемы организации рельефа; - трассировки второстепенных коллекторов и определения мест их подключения к главным; - выбора местоположения очистных сооружений за пределами города; - гидрологического расчета стока с бассейна главного коллектора; - гидравлического расчета главного коллектора; - построения продольного профиля главного коллектора; - размещения специальных сооружений на дождевой сети в плане улицы и на перекрестках по трассе главного коллектора; -схемы присоединения дождеприёмных колодцев к смотровым в поперечном профиле магистральной улицы; - технико-экономических показателей. 2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 1. «Карта инженерной оценки территории» М 1:10000 и природно - климатические условия территории города; 2. «Схема организации рельефа» жилой территории города М 1:10000; 3. Процентное соотношение площадей покрытий на жилой территории задается индивидуально каждому студенту в виде: - кровли зданий и асфальтобетонные покрытия n1, % - грунтовые поверхности (спланированные) n2, % 6 - гравийные садово-парковые дорожки n3, % - газоны n4, %. 2.1 Характеристика природно-климатических условий территории города Дается краткая характеристика и градостроительная оценка природноклиматических условий в соответствии с «Картой инженерной оценки территории». 2.2 Схема организации рельефа жилой территории Приводится краткое описание выбора наиболее целесообразного высотного решения улиц в их взаимной увязке, принятого при разработке «Схемы организации рельефа» территории, представленной на чертеже формата А-4 (рис.2.1) в пояснительной записке. 3 ОРГАНИЗАЦИЯ СТОКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД С ЖИЛОЙ ТЕРРИТОРИИ Организация стока заключается в сборе, транспортировке, удалении за пределы города поверхностных сточных вод, образующихся за счет выпадения дождей, и их очистке на очистных сооружениях. Реализуется в виде «Схемы дождевой сети», выполненной с учетом «Схемы организации рельефа» для жилой территории города в следующей последовательности: - разрабатывается схема принципиального решения проектного рельефа межмагистральных территорий и производится разбивка территории на бассейны стока с определением их площадей; - устанавливаются исходные нормативно-расчетные параметры с учетом рекомендаций [6] для заданного климатического подрайона расположения города; - производится трассировка главных коллекторов, рассчитанных на обслуживание бассейнов стока суммарной площадью 75 - 100 га, при которой диаметры трубопроводов не превышают 0,8-1,2 м; 7 Рис. 2.1 - «Схема организации рельефа» жилой территории города 8 - определяются места присоединений главных коллекторов бассейнов к одному или нескольким отводящим коллекторам, транспортирующим воду на очистные сооружения, предварительно выбрав их местоположение за пределами города ниже по течению проточного водоёма; - выполняется оптимизация (корректировка) схемы дождевой сети и выбирается окончательный вариант с учетом технико-экономических показателей; - производится размещение специальных сооружений на дождевой сети; - выполняется гидрологический расчет стока с бассейна и гидравлический расчет главного коллектора; - строится продольный профиль главного коллектора; - производится подбор типовых дождеприёмных и смотровых колодцев, выбор схем их присоединений в поперечном профиле улицы и расстановка на перекрёстке по трассе главного коллектора. 3.1 Разбивка жилой территории на бассейны стока Разбивку территории на бассейны стока следует производить с учетом следующих рекомендаций. 1. При организации поверхностного стока следует учитывать высотную трансформацию естественного рельефа в проектный и производить разбивку территории на бассейны стока на основе проектных отметок улиц, заданных на «Схеме организации рельефа жилой территории (рис. 2.1). 2. Разбивка территории микрорайонов (кварталов) на бассейны стока на данном этапе градостроительного проектирования целиком зависит от проектного рельефа местности, поскольку архитектурно-планировочное решение застройки разрабатывается на последующих этапах. При этом стремятся отвести поверхностные воды с территории микрорайонов (кварталов) на прилегающие улицы так, чтобы исключить размещение водостоков непосредственно на внутримикрорайонной (внутриквартальной) территории. Для разбивки территории на бассейны стока используют следующие приемы, приведенные на рис. 3.1: 9 Рис. 3.1 – Схемы разбивки территории микрорайонов (кварталов) на бассейны стока: а, б – при выраженных уклонах и на холмах; в,г,д – на территориях с гребнемводоразделом; е, ж – на территориях с тальвегом или лощиной; 1-водораздел; 2- направление поверхностного стока; 3– тальвег или лощина; 4– точка сбора воды; 5 – внутренний водосток 10 - при выраженных уклонах и на холмах территория разбивается биссектрисами углов на частные бассейны улиц (а, б); - на территориях с гребнем-водоразделом рельеф организуют по схемам (в, г); - при уклонах, направленных в сторону одной из улиц – по пониженным граням (д), при этом вдоль верхних граней (верховых улиц) искусственным водоразделом выделяют зону глубиной 20 - 25 м, создавая плоскость с минимальным поперечным уклоном, с которой при дальнейшем градостроительном проектировании будет организован поверхностный сток в лотки проезжей части прилегающей верховой улицы, а за водоразделом сохраняют направление существующего рельефа; - на внутримикрорайонных (внутриквартальных) территориях с тальвегом или лощиной допускают падение проектного уклона в сторону естественного понижения рельефа (е, ж), однако при этом требуется устройство на территории закрытой водосточной сети. Поэтому, при выборе проектного решения необходимо рассматривать альтернативу, предусматривающую либо подсыпку части территории и отвод воды по схеме (д), либо по схемам (е, ж). Предпочтение отдают более экономичному варианту. 3.2 Устройство дождевой сети города В городах применяется смешанная система водоотвода, при которой на магистральных улицах и жилых улицах, расположенных в понижениях, в районах многоэтажной застройки устраивается подземная закрытая сеть , а на территориях усадебной (коттеджной) застройки и дорогах водоотвод осуществляется с помощью лотков, открытых кюветов и канав (рис. 3.2, 3.3). 3.2.1 Открытая дождевая сеть Открытая дождевая сеть состоит из уличной и внутримикрорайонной (внутриквартальной) сети, где выделяют кюветы и лотки, собирающие сток с улиц и прилегающих участков, перепускные лотки, удаляющие воды из пониженных 11 Рис. 3.2 – Разбивка территории на бассейны стока 12 мест территории, и канавы, отводящие воды с больших площадей бассейна. Иногда открытую сеть дополняют русла малых рек и каналы. В плане кюветы и лотки проектируют вдоль улиц, перепускные в зависимости от высотного и планировочного решения территории (рис. 3.3 – 3.5) с учётом длины свободного пробега воды. В местах пересечения устраивают перепускные трубы или мостики. Поперечное сечение кюветов и лотков может быть прямоугольной, трапециедальной, треугольной и параболической формы. Трассы водоотводных каналов прокладывают, максимально приближаясь к рельефу, по возможности вне границы застройки. Параметры и конструкция каналов определяется классом самого сооружения и его положением относительно застройки. 3.2.2 Закрытая дождевая сеть Закрытая водосточная сеть города состоит из: - внутренних водостоков зданий, оснащенных санитарно-техническим оборудованием; - внутримикрорайонных (внутриквартальных) сетей (в случае крайней необходимости); - магистральной и уличной дождевой сети; - специальных сооружений; - станций очистки. 3.2.3 Смешанный тип дождевой сети При проектирования дождевой сети смешанного типа применяют различные конструктивные узлы, такие как: оголовки, перепускные трубы и специальные сооружения (перепадные колодцы, быстротоки, ступенчатые перепады открытого и закрытого типа), служащие для соединения трубопроводов с открытыми водоотводящими устройствами (рис.3.5). Перепускные трубы, сопрягающие элементы открытой и закрытой сети, проектируют по нормативам закрытой сети, принимая минимальный расчетный диаметр не менее 0,25 м. 13 Рис 3.3 – Открытая дождевая сеть 1 – боковые кюветы; 2 – перепускные лотки; 3 – нагорная канава; 4 – перехватывающий лоток; 5 – здания Рис. 3.4 – Типовой поперечный профиль дороги с обочинами и кюветами: 1 – проезжая часть дороги; 2 - обочина; 3 – земляной кювет Рис 3.5 – Сопряжение элементов открытой и закрытой сети а – через смотровой колодец (1); б - то же, через перепадный (2) 14 3.3 Проектирование дождевой сети Дождевая сеть города состоит из многоступенчатой системы коллекторов, предусматривающей равномерное обслуживание всей территории. Водосток данной улицы или бассейна - водосток, лишённый притоков (боковых присоединений). Водостоки объединяют коллекторами отдельных бассейнов. Главные коллекторы бассейна - коллекторы, имеющие наибольшую длину в данной сети водостоков с возможным самостоятельным выпуском воды в водоприемник. Наиболее целесообразно главные коллекторы размещать так, чтобы площади отдельных бассейнов находились в пределах 75 - 100 га, при этом диаметры трубопроводов не превышают 0,8 - 1,2 м. Далее главные коллекторы присоединяются к отводящим (береговым) коллекторам, направляющим стоки за пределы города на очистные сооружения, расположенные ниже по течению проточного водоема на расстоянии, предусмотренном правилами санитарной зоны разрыва - 300 м. Система водостоков и коллекторов, отводящих воду с данного бассейна, является сетью водостоков данного бассейна. Совокупность водосточных сетей отдельных бассейнов стока составляет сеть водостоков объекта или города. 3.3.1 Выбор типа и схемы дождевой сети В современных городах предпочтение отдают полураздельной системе канализования, когда строительство сетей бытовой, производственной и дождевой канализации ведется самостоятельно, что предусматривает развитие сетей по мере территориального роста города, с последующим переключением выпусков в отводящий береговой коллектор канализации. Очистку загрязненного стока производят на очистных сооружениях, расположенных за пределами городской территории на устьевых участках отводящего (общесплавного) коллектора, с выпуском в водоём ниже по течению проточного водоёма (рис.3.2). Схемой дождевой сети называют проектное решение принятой системы водоотведения, изображенной на генплане объекта, с учетом пофакторной и комплексной инженерной оценки территории и перспектив дальнейшего развития. При полураздельной системе трассировка сетей обычно осуществляется по пересеченной схеме. В этом случае на наиболее низком участке территории, ча- 15 сто вдоль водоема или водотока, предусматривается прокладка общесплавного коллектора, к которому примыкает бытовая сеть, и с помощью разделительных камер (см. п.5.1) присоединяются главные дождевые коллекторы, запроектированные по перпендикулярной схеме. Схема дождевой сети выбирается с учетом следующих основных факторов: - учета очередности строительства и возможности поэтапного ввода в эксплуатацию водоотводящей сети; - максимального сохранения природной гидрографической сети города, т.е. использования тальвегов и русел ручьев и рек для прокладки коллекторов, а существующих водоемов в качестве регулирующих резервуаров; - обеспечения территориального расположения проектируемых (одновременно или позднее) очистных сооружений и регулирующих резервуаров атмосферных осадков; - нежелательности использования дюкеров на водосточной сети; - трассировки водосточной сети с учетом существующей и особенно перспективной планировки улиц и дорог города, исключающей дорогостоящую перекладку коллекторов при строительстве подземных переходов, развязок и других заглубленных транспортных сооружений; - необходимости размещения мест депонирования снега, убираемого с городских улиц, с последующей очисткой стока талых вод перед их сбросом в реки и водоемы; - исключения устройства (или минимизация количества) насосных станций для перекачки воды, отводимой водосточной сетью; - минимизации количества выпусков водостоков в водоемы для обеспечения мониторинга качества сбрасываемых стоков в режиме реального времени и сокращения затрат на сооружение этих дорогостоящих гидротехнических сооружений. 16 3.3.2 Трассировка дождевой сети Принцип построения – от высшего (главного) к низшему (второстепенному – боковому), предусматривает: - трассировку главного (главных) коллектора; - присоединение к главному второстепенных коллекторов, собирающих поверхностные воды с достаточно больших по площади локальных бассейнов; - в сложных системах последовательное подключение к ним младших (боковых) коллекторов, обслуживающих частные бассейны стока. В плане главные коллекторы целесообразно трассировать прямолинейными, размещая их по тальвегам и лощинам, а при равнинном рельефе – возможно ближе к средней оси бассейна. Коллекторы младших ступеней, как правило, прокладывают вдоль улиц местного значения, параллельно красной линии застройки. Трассу дождевой сети прокладывают вне проезжей части улиц под озеленёнными или техническими полосами на расстоянии не менее 1,5 - 2,0 м от линии бортового камня, чтобы в процессе строительства и при возможных аварийных разрытиях эксплуатируемой сети обеспечить сохранность дорожных покрытий и других подземных сетей и наземных сооружений. По этим же соображениям сокращают до минимума число пересечений закрытой водосточной сети с другими подземными коммуникациями и нормируют их взаимное размещение при параллельной прокладке, согласно табл.15 [6] . Пересечение проектируют под углом, близким к прямому, а минимальное расстояние коллекторов от подземных сетей, наземных сооружений и зелёных насаждений устанавливают в соответствии с рекомендациями табл.16 [6]. 3.3.3 Условия работы коллекторов Положение трассы дождевой сети на рельефе и размеры бассейна создают различные условия работы коллектора: благоприятные, средние, неблагоприятные и особо неблагоприятные (рис. 3.6, табл. Г.5). Размещение коллектора на водоразделе или в верхней части склона, а также при плоском рельефе и площади бассейна стока не более 150 га, является благоприятным (рис. 3.6, а) или средним (рис. 3.6, в), если площадь бассейна стока более 150 га. Средним усло- 17 виям соответствует размещение коллектора, если его бассейн площадью свыше 150 га имеет плоский рельеф с уклоном 0,005 и менее, а также положение коллектора в нижней части склона по тальвегу с уклоном склонов менее 0,02, при этом площадь бассейна не превышает 150 га (рис. 3.6, б). Положение коллектора, обслуживающего бассейн площадью более 150 га и размещённого в нижней части склона или в тальвеге с крутыми склонами, считается неблагоприятным (рис. 3.6, в). Особо неблагоприятным является положение коллектора, который удаляет воды из замкнутого пониженного места (рис. 3.6, г). 18 Рис. 3.6 – Условия размещения коллектора: а – благоприятные (I-III – возможные варианты размещения); б – средние; в – неблагоприятные; г - особо неблагоприятные 3.3.4 Технико-экономическое обоснование проектного решения дождевой сети Проектное решение дождевой сети должно быть технико – экономически обосновано, что способствует снижению стоимости её строительства и эксплуатации. Проектное решение дождевой сети характеризуют следующие техникоэкономические показатели: - общая протяженность дождевой сети, м; - водосборная площадь, га; - плотность дождевой сети, м / га. Критерием плотности развития дождевой сети в зависимости от рельефа и размеров города является плотность сети – общая протяженность сети в м, отнесенная к водосборной площади в га. Примерная плотность развития дождевой сети в зависимости от рельефа и размеров города составляет 40-100 м/га (средняя – 50-80 м/га) жилой территории. Достижение оптимальных показателей обеспечивается за счет рационального трассирования, уменьшающего длину сети и диаметры коллекторов при: - максимальном использовании возможности отвода по лоткам улиц и проездов, выдерживая допустимую длину свободного пробега воды (см. пп. 4.2); - сокращении размеров водосборной площади или использовании в качестве регулирующих сооружений естественных водоемов и водотоков, реконструируя их в соответствии с техническими требованиями проектирования этих сооружений; - широким использованием сборных конструкций заводского изготовления (колодцы, трубы, ж/б элементы специальных сооружений и т.д.). 4. РАСЧЕТ ДОЖДЕВОЙ СЕТИ 19 4.1 Гидрологический расчет стока Целью гидрологического расчета стока является определение расчетных расходов в зависимости от площади бассейнов и характеристик дождя в расчетных точках, определенных на трассе главного коллектора дождевой канализации. Расчетный расход в соответствии с [4] определяется по методу предельных интенсивностей по формуле: q = β ∙ q , ( 4.1) где qcal – расчетный расход дождевых вод, л/с; β – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости в сети в момент возможного напорного режима, определяемый по табл. 8 [4]; q – расчетный расход без учета напорного режима (л/с), определяемый по методу предельных интенсивностей по формуле: q = , ∙ ∙ ,, , (4.2) где А = · 20n· (1 + lgP / lgmr)γ, (4.3) где q20 – интенсивность дождя, л/с·га, для данной местности продолжительностью 20 мин. при Р = 1 год, определяемая по рисунку Б.1 [4]; n – показатель степени, определяемый по табл. 9 [4]; Р – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, принимаемый по п.2.13 [4]; mr – среднее количество дождей за год, принимаемое по таблице 9 [4]; γ – показатель степени, принимаемый по таблице 4 [4]; zmid – среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока, вычисляемое по формуле (4.4): zmid = ∙ ∙ ⋯ ∙ ∑ , (4.4) где z1,z2...zn – коэффициенты, характеризующие род поверхности стока, определяются по табл. 14,15 [4]. Нормативные коэффициенты приведены также в таблицах приложения Г. 20 Расчетную продолжительность протекания воды от самой удаленной точки бассейна стока до расчетного сечения tr по поверхности и трубам следует определять по формуле: tr = tcon+tcan+tp, (4.5) где tсon – время поверхностной концентрации стока (или время протекания дождевых вод до лотков проезжих частей) при отсутствии внутримикрорайонной (внутриквартальной) закрытой дождевой сети составляет 5-10 мин.; tсan – продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам, мин, определяется по формуле: tсan =0,021· !"# $!"# , (4.6) где %&'( - длина участков лотков, м; vсan – расчетная скорость течения на участке, м/с; tр – время протекания по трубопроводу, мин, определяемое по формуле: tр =0,017· ) $) , (4.7) где %* - длина расчетных участков коллектора, м; vp – расчетная скорость течения на участке, м/с. Расчетные скорости течения дотрубных вод можно определить гидравлическим расчетом или по таблицам, приведенным в пп. 4.2. 4.2 Проверка лотков улиц на пропускание расходов Наполнение лотков проезжей части улиц и дорог при пропуске дождевого стока, повторяемостью один раз в год, не должно превышать 0,05 м. При этом затопление полосы проезжей части не превышает 2,5 м, считая от линии бортового камня. Для лотков проезжей части улиц расчетный расход дождевых вод: qcal =ω × vс/ × 1000, л/с (4.8) где vс/ − расчетная скорость течения на участке vс/ = Cш √R9, м/с (4.9) где R - гидравлический радиус R = ω/ϰ , м (4.10) 21 где ω − площадь стока, м2; ϰ - смоченный периметр, м; Cш − коэффициент Шези Cш = 1/ nш *RE/F , (4.11) где nш – коэффициент шероховатости поверхности асфальтобетонных покрытий; 9- продольный уклон улицы. Выразим расходы и скорости через константы - модули скорости течения и модули расхода, не зависящие от уклона проезжей части улиц. Тогда, модуль скорости течения: W = Cш √R , м /с (4.12) K = ωW, мI /с (4.13) и модуль расхода можно выразить также через площадь живого сечения потока: W = Bш √ω , м/с (4.14) или K = Bш ωI/ , мI /с (4.15) где Bш =18, 1/с при коэффициенте шероховатости поверхности асфальтобетонных покрытий nш = 0,017. Модули расхода и скорости для лотков проезжей части улиц шириной b = 6м и 14 м (на один лоток) при высоте слоя воды 0,05 м составляют: W = 3,9 м/с , K = 0,15 мI /с . Тогда, qcal, л/с и vсan , м/с в зависимости от продольного уклона улиц определяются по таблице 4.1. Таблица 4.1 – Расходы и скорости для лотков проезжей части улиц шириной b = 6 м и 14 м (на один лоток) при высоте слоя воды 0,05 м Уклон улицы, ‰ 4 6 8 10 12 14 16 20 30 40 0, 25 0,30 0,35 0, 39 0,43 0, 46 0, 49 0,55 0,68 0,78 9,50 11,6 13,4 15,0 16,4 17,5 19,0 21,2 26,0 30,0 Скорость vс/ , м/с Расход qcal, л/с 22 Установлено, что при заполнении лотка на высоту не более 0,05 м и продольных уклонах улицы от 4 до 20‰ лоток может отводить сток с площади 2 - 5 га, поскольку при большей нагрузке нарушаются эксплуатационные условия. Поэтому при проектировании дождевой сети следует использовать возможность отвода воды по лоткам улиц без устройства на них дождеприёмников. 4.3 Гидравлический расчет главного коллектора Гидравлический расчет главного коллектора заключается в подборе диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов. При этом следует учитывать минимальные (табл.4.2) и максимальные для неметаллических труб 7 м/с скорости и полное расчетное наполнение трубопроводов (табл.4.3). Таблица 4.2 – Минимальные скорости vс/ , м/с Диаметр 0,2…0,25 0,3….0,4 0,45-0,5 0,6…0,8 0,9…1,2 1,3..1,5 0,7 0,8 0,9 1 1,15 1,3 >1,5 трубопровода, d, м Минимальные скорости, vс/ , м/с 1,5 Таблица 4.3 – Значение скорости vс/ , м/с при полном наполнении коллекторов Уклон улицы, ‰ <6 6…10 11…15 16…20 21…30 300 0,8-0,90 1,00-1,30 1,35-1,57 1,63-1,82 1,86-2,37 400 0,9-1,15 1,20-1,60 1,70-2,00 2,10-2,35 2,40-2,90 500 0,9-1,30 1,46-1,92 2,00-2,30 2,40-2,72 2,50-3,35 600 1,0-1,50 1,66-2,18 2,30-2,60 2,70-3,08 3,15-3,79 800 1,2-1,70 1,88-2,47 2,60-2,90 3,00-3,38 3,46-4,29 1000 1,2-2,00 2,20-2,86 3,00-3,38 3,50-3,90 4,00-4,92 1200 1,3-2,20 2,36-3,05 3,20-3,60 3,70-4,30 4,40-5,50 d, мм 4.4 Порядок гидрологического расчета бассейна стока и гидравлического расчета главного коллектора Результаты гидрологического расчета стока сводятся в таблицу Е1. 23 Последовательность расчета и заполнения таблицы следующая: - трассу дождевого коллектора разбивают на расчетные участки, принимая расчетные точки в конце участка (столбец 1); - устанавливаются длины расчетных участков и уклоны в соответствии со схемой организации рельефа (ст. 2); - вычисляются площади частных бассейнов для каждого расчетного участка: собственная (ст. 3),вышележащих (транзит) (ст. 4), боковых притоков (транзит) (ст. 5) и расчетная (общая) (ст. 6); - задаются предварительной скоростью (ст. 7), следуя рекомендациям пп. 4.3. - по скорости и длине участка определяется время протекания воды по участку (ст. 9) с добавлением времени протекания до начала участка (ст.8) и общее (ст. 12), а также по притоку с учетом времени концентрации и времени протекания по лотку участка (ст. 10) и трубопроводу (ст. 9) и общее (ст. 12); - определяются расчетные параметры интенсивности дождя и коэффициенты для расчетной формулы вычисления расходов (ст. 13); - с учетом расчетных параметров дождя определяется расчетная интенсивность стока на данном участке (ст. 14); - по интенсивности стока и площади частного бассейна с учетом коэффициента стока находится расчетный расход в расчетной точке (ст.15); Результаты гидравлического расчета коллектора сводятся в таблицу Е2. Последовательность заполнения таблицы следующая: - условно принимаются диаметры труб дождевого коллектора (ст.2) и пропускная способность трубопровода (ст. 3, 4); - сопоставление расчетного расхода и пропускной способности трубы принятого сечения (ст.3) позволяет установить правильность выбора диаметра для расчетного участка (расхождение между расчетным расходом и пропускной способностью не должно превышать 7 % ). 24 - для принятого диаметра коллектора определяются скорость течения, уклон на расчетном участке и наполнение трубопровода (h/d ≈ 1, но не менее 0,6) (ст. 5, 6, 7, 8); - определяются отметки земли, шелыги, лотка и глубина заложения трубопровода в начале и конце участка (ст. 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16), а также приводится проектный продольный уклон поверхности технической полосы (ст.17). 4.5 Пример расчета участка главного коллектора Исходные данные для проектирования: - географическое местоположение города – Московская область; - «Схема организации рельефа» жилой территории города в М 1:10000 представлена на рис.2.1; - процентное соотношение площадей покрытий на жилой территории: • кровли зданий и асфальтобетонные покрытия 28 % • грунтовые поверхности (спланированные) 22 % • гравийные садово-парковые дорожки 20 % • газоны 30 % Устанавливаются исходные нормативно-расчетные параметры [4] для заданного географического местоположения города и по приложению Г: n = 0,71, P = 1, mr = 150, γ = 1,33, β = 0,65, средние условия расположения коллектора. 1. Определяется параметр А по формуле (4.3): А = · 20n· (1+lgP/lgmr)γ = 80· 200,71·(1+lg1/lg150)1,33 = 671. 2. Вычисляется параметр Zmid по формуле (4.4): Zmid = ∙ ∙ ⋯ ∙ ∑ = R∙.R ∙.FS∙.TI∙.IR E = 0,1245. Производится гидрологический расчет стока бассейна и гидравлический расчет главного дождевого коллектора (рис. 4.1) и результаты расчета сводятся в таблицы 1 и 2 Приложения Е. 25 Расчет для участка 2-3. 1. Время протекания воды от самой удаленной точки 1 коллектора до расчетного сечения в точке 3, определяется по формуле (4.5): tr = tcon+ tp = 10 + 0,017·( VVF ,R + VVF ,T ) = 32,32 мин. Площадь F определяется как сумма площадей стока, расположенных по обеим сторонам коллектора, площади улицы от оси до красной линии и вышележащего участка 1-2: F = 36,6 + 36,6 = 73,2 га. Собственный расход в точке 3 определяется по формуле (4.2): q = z]^_∙ AE, ∙ F tE,/b,E 0,1245 ∙ 671E. ∙ 73,2 = = 59,03л/с. 32,32 (E,∙,dEb,E) Собственный расход дождевых вод определяется по формуле (4.1): q = β ∙ q = 0,65· 59,03 = 38,37 л/с. 1. Время протекания воды (приток) от самой удаленной точки бассейна стока до расчетного сечения, определяется по формуле (4.5): tr = tcon + tcan = 10 + 0,017· VVF ,R = 11,8 мин. Площадь F определяется как сумма площадей стока притоков, расположенных по обеим сторонам коллектора, и площадей улиц, где проходят притоки, от оси до красных линий: F = 18,1 + 18,1 = 36,2 га. Расход от притока в точке 3 определяется по формуле (4.2): q = z]^_∙ AE, ∙ F tE,/b,E 0,1245 ∙ 671E. ∙ 36,2 = = 28,14 л/с. 11,8(E,∙,dEb,E) Расчетный расход от притока определяется по формуле (4.1): q = β ∙ q = 0,65· 28,14 =18,29 л/с. Суммарный расход дождевых вод для участка 2-3: q =38,37+18,29=56,70 л/с. Результаты расчета сведены в таблицу Е1 «Ведомость гидрологического расчета стока». 26 Производится гидравлический расчет дождевого коллектора с определением диаметра трубопровода на участке 2-3, расстановка колодцев, определение отметок земли, шелыги, лотка коллектора и глубины заложения трубопровода в начале и конце участка. Результаты сведены в таблицу Е2 «Ведомость гидравлического расчета коллектора». 27 Рис. 4.1 - Схема дождевой сети 28 4.6 Проектирование продольного профиля главного коллектора Продольный профиль коллектора дождевой канализации устанавливает вертикальное положение: - отметки лотка и шелыги (свода) трубы; - глубину заложения и продольный уклон для каждого расчетного участка. Наименьшая глубина заложения принимается в соответствии с местными эксплуатационными условиями. Рекомендуется в начальных точках глубину заложения принимать при диаметре до 500 мм на 0,3 м ниже глубины промерзания, при диаметре более 500 мм - на 0,5 м ниже этой границы. Нормальной глубиной заложения лотка труб следует считать 2-3 м, предельной 5-6 м. Во всех случаях от поверхности до верха трубы должно быть не менее 0,7 м (глубины продавливания). Наименьшие уклоны труб принимаются 4 - 5 ‰. При благоприятных рельефных условиях рекомендуется принимать уклоны труб равные продольным уклонам проезжей части улицы. Расстояния между дождеприемниками и смотровыми колодцами принимаются в соответствии с требованиями [4] и приведены в таблицах 5.1 и 5.2. Порядок проектирования изложен ниже; результаты сводятся в таблицу Е2: - устанавливаем проектные отметки (м) в начале и конце каждого участка: • поверхности земли (ст.9, 10); • шелыги (свода) трубы (ст. 11, 12); • лотка трубы (ст. 13, 14); - заглубление (м) лотков колодцев (ст. 15, 16). Полученные данные служат основой для построения продольного профиля коллектора ( Приложение Д ). 4.7 Определение начальной глубины заложения коллектора Для перспективного развития сетей глубину заложения начального смотрового колодца рекомендуется принимать не менее 2,0 м. Минимальную глубину заложения лотка начального колодца можно определить расчетом. 29 Минимальная глубина заложения лотка начального колодца: - до лотка трубы Нл = Ндж +il +∆g + ∆h ,м - до верха трубы Нвх = Ндж – d + il +∆h , м, где Ндж - глубина дождеприемника принимается по типовым проектам и имеет величину от 1 до 2 м; i – уклон соединительной ветки 0,02; l – длина соединительной ветки принимается равной 5-10 м в зависимости от расположения коллектора; i – диаметр соединительной ветки; g – диаметр коллектора; ∆g – разность диаметров: ∆g = g − i, м; ∆h - разность отметок, определяемая как ∆h = % × tan ∝ , где tan ∝- поперечный уклон зеленой полосы улицы (0,005-0,01). 5 Сооружения на дождевой сети 5.1 Трубопроводы Наименьшие диаметры уличной сети принимают 0,25 м. В последние годы для коллекторов, особенно при реконструкции, используют безнапорные трубопроводы, выполненные из пластмассы и железобетона. Для коллекторов 0,25 и 0,3м применяют трубы круглого сечения, материал труб – полипропилен с двухслойной профилированной стенкой (SN 166) по ТУ 2248-001-73011750-2005. Для коллекторов диаметра > 0,3м наиболее часто применяют безнапорные железобетонные трубы круглого сечения диаметром 0,4 - 2,4 м (0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4). Они подразделяются на раструбные и фальцевые, а в поперечном сечении могут быть круглые и круглые с плоской подошвой. Соединение труб дождевой сети проектируют шелыга в шелыгу, а при переходе от большего диаметра к меньшему или при малых продольных уклонах по отметкам лотков. 30 5.2 Дождеприёмные колодцы Дождеприёмники представляют собой камеры, перекрытые чугунными решетками на уровне покрытия проезжей части. Дождеприёмные колодцы размещают в плане улицы, обеспечивая полный перехват дождевых вод, притекающих по лотку: - у въездов - выездов в микрорайоны (кварталы); - перед перекрестками со стороны притока воды, обязательно вне полосы пешеходного движения (рис.5.1); - в лотках проезжей части улиц между перекрестками с определенным шагом l ( табл.5.1). Таблица 5.1 - Расстояние между дождеприёмниками в зависимости от продольного уклона улицы Продольный уклон улицы, ‰ Расстояние между дождеприёмниками, м <4 50 >4…6 >6…10 >10…30 60 70 80 >30 90 Шаг размещения дождеприёмных колодцев можно увеличить приблизительно вдвое для трассированных на водоразделе улиц. При ширине двускатной проезжей части улицы более 30 м и уклонах свыше 30‰, этот шаг принимают в пределах 60 м, чтобы исключить "проскок" части дождевых вод из-за больших скоростей их движения по лотку. Допускаемая длина свободного пробега воды от водораздела бассейна до первого дождеприёмного колодца определяется в зависимости от площади водосбора, коэффициента стока и уклонов поверхности. Средняя длина свободного пробега для различных условий принимается в следующих пределах: - на магистральных улицах непрерывного движения (МНД) - 100 - 150 м; - на магистральных улицах регулируемого движения (МРД) - 100 - 200 м; - на улицах и дорогах местного значения (УДМ ) - 200 - 250 м; - на проездах - 150 м, причем большие значения относятся к улицам с незначительной водосборной площадью. 31 Дождеприёмники присоединяют к коллектору, прокладывая соединительную ветку диаметром 0,2 - 0,3 м, уложенную ниже глубины промерзания с уклоном 20-30 ‰ (наименьший - 5 ‰). Длина ветки до смотрового колодца составляет 5 - 40 м (оптимальная 5-10 м), на ней не предусматривают более двух дождеприёмных колодцев, а на стыке ставят смотровой колодец. Разработаны типовые конструкции колодцев (рис. 5.2 а). В зависимости от условий приема воды выделяют несколько типов дождеприёмных устройств: - при одностороннем притоке воды по лотку улицы используют нормальный типовой колодец из сборных железобетонных элементов с горизонтальной дождеприёмной решеткой (рис. 5.2 а); - если приток двусторонний, то устраивают дождеприёмные колодцы повышенной пропускной способности с двумя или несколькими горизонтальными и дополнительными вертикальными решетками; - при небольшой площади водосбора колодцы проектируют с решеткой уменьшенных размеров или так называемые дождеприёмники паркового типа. Глубина дождеприёмного колодца от лотка до верха решетки в зависимости от местных условий составляет 1,2 - 2,1 м, наименьшая – 0,8 м. 5.3 Смотровые колодцы и камеры Смотровые колодцы и камеры (колодцы большого размера) на водосточных сетях подразделяют на следующие типы и располагают: - поворотные колодцы и камеры (вставки) в местах изменения направления трассы; - узловые колодцы - при присоединении боковых веток и камеры слияния в местах соединения нескольких водостоков больших диаметров; - линейные колодцы - на прямолинейных участках через определённые расстояния, а также в местах изменения диаметров и уклонов трубопроводов; - перепадные колодцы - для уменьшения глубины заложения трубопроводов и гашения избыточной скорости потока на участках с большими уклонами и в местах резкого изменения отметок лотка в виде уступа высотой до 1 м; - водобойные колодцы - при высоте перепада более 1 м; 32 Рис 5.1 - Размещение дождеприемных колодцев на перекрестках: 1 - решетка дождеприёмных колодцев; 2- пешеходные переходы; 3- направление стока 33 Рис 5.2 - Типовые сборные дождеприёмный и смотровой колодцы: а – дождеприёмный; б – смотровой: 1 - люк с крышкой; 2 - горловина; 3 - плита перекрытия; 4 - ходовые скобы; 5 - стенки сборные или из монолитного бетона; 6 - граница набивки лотка; 7 - трубы водоотведения; 8 - лоток; 9 - плита днища - перепадные колодцы и камеры пересечения с подземными сетями в одном уровне; - перепадные колодцы - перед выпуском затопленного типа; - снегосбросные камеры при использовании водостоков для сплава снега. На прямых участках трассы шаг размещения смотровых колодцев зависит от диаметра труб водостока (см. таблицу 5). Таблица 5.2 - Расстояние между смотровыми колодцами Диаметр трубопровода, м Расстояние между колодцами, м 0,2…0,45 0,5….0,6 0,7…0,9 1…1,4 1,5…2 >2 50 75 100 150 200 250…300 34 Применяются типовые конструкции колодцев (рис.5.2, б). В плане колодцы могут быть круглые (при диаметрах труб до 0,6 м - рабочая камера из железобетонных колец диаметром 1 м; при диаметрах > 0,7 - 1,2 м > 1,0 м); прямоугольными (при диаметрах > 0,7 м) и полигональными (узловые на трубопроводах больших диаметров). Колодцы состоят из следующих основных элементов: основания, лотка, рабочей камеры, плиты перекрытия, горловины с чугунным люком и крышкой. Минимальные размеры рабочей камеры: высота -1,8 м, диаметр -1,0 м,- назначают из условия обеспечения доступа для осмотров и очистки трубопроводов. Для вакуумной очистки дождеприёмных колодцев и дождевой сети от осадка (ила) и транспортировки его к месту выгрузки предназначены илососные машины [8]. 5.4 Специальные сооружения на дождевой сети На дождевых сетях устраивают специальные сооружения следующих типов: - разделительные камеры - для частичного сброса в водоем без очистки воды из уличных водостоков при сильных ливнях с целью уменьшения диаметра общесплавного коллектора и снижения требуемой мощности очистных сооружений при полураздельной системе водоотведения; - регулирующие резервуары - резервные закрытые или открытые ёмкости (пруды-регуляторы и пруды-отстойники), заполняемые в периоды кратковременных пиковых расходов сети и размещаемые вне городской территории - для уменьшения сечения протяженных главных коллекторов сети; - выпуски - для выпуска поверхностного стока в открытые русла рек (при скорости течения воды > 0,05м/с и расходах > 1 м3/с), в пруды и водохранилища (за пределами населенного пункта); - оголовки - в местах приёма в закрытую дождевую сеть расходов открытых водоотводных сооружений, русел малых рек и ручьёв, перехода трубы в открытый канал и на выпусках при сбросе дождевых вод; - противоэрозионные сооружения (оголовки, быстротоки, ступенчатые перепады) для защиты почвы от водной эрозии при сбросе поверхностного стока в размываемые овраги и другие естественные понижения рельефа. 35 5.5 Сооружения для очистки при полураздельной системе Очистке подлежит наиболее загрязненная часть поверхностного стока, которая образуется в период выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий. Допускается сброс в водоемы без очистки сток с жилых и рекреационных территорий площадью до 20 га, имеющих самостоятельный выпуск в водоём. При полураздельной системе очистку загрязненного стока производят на очистных сооружениях, расположенных за пределами городской территории на устьевых участках отводящего коллектора с выпуском в водоём ниже по течению реки по схеме, приведенной на рис.5.3 [8]. Применяются сооружения для механической очистки, включая различного типа отстойники, а также сооружения для физико-химической очистки с фильтрами доочистки и биологической очистки. Рис. 5.3 - Принципиальная схема совместной очистки поверхностных и городских сточных вод (подача сточных вод по общему коллектору): 1 - решетки; 2 - песколовки; 3 - разделительная камера; 4 - первичные отстойники; 5 - аэротэнки; 6 - вторичные отстойники; 7 - контактные резервуары; 8 - регулирующая емкость; 9 - насосная станция 36 6 ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Представляемый к защите курсовой проект должен содержать в своем составе пояснительную записку, объемом 20-25 страниц с рисунками и приложениями, и лист чертежа «Схема дождевой сети» формата А1, выполненный в соответствии с указаниями [10] в электронном виде и распечатанный на белой бумаге. Рекомендации по составу и компоновке чертежа приводятся в приложении Б. Оформление пояснительной записки выполняется в соответствии с требованиями [10]. Образец титульного листа приведен в приложении А. Пояснительная записка предусматривает компьютерный набор текста с указанием разделов, страниц, содержания, приложений и списка использованных источников. Расчетные данные сводятся в таблицы. Проект не принимается преподавателем к рассмотрению при нестандартном оформлении пояснительной записки и чертежей. На защите курсового проекта студент должен обосновать принятые им планировочные и инженерные решения. При оценке курсового проекта учитывается также систематическая работа студента с преподавателем на каждом этапе проектирования и качество компьютерного оформления чертежа (цветовое решение, графика). 37 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Владимиров, В.В. Инженерная подготовка и благоустройство городских территорий: Учеб. для вузов / В.В. Владимиров [и др.].- М.: АрхитектураС., 2004.– 238с.: ил. 2. Клиорина, Г.И. Инженерная подготовка городских территорий: Учеб. для вузов / Г.И. Клиорина, В.А. Осин, М.С. Шумилов.- М.: Высш. шк., 2004. – 271 с.: ил. 3. Яковлев, С.В. Водоотведение и очистка сточных вод: Учеб. для вузов / С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов; Под общей ред. Ю.В Воронова. - М.: АСВ, 2002. - 704 с.: ил. 4. СП 32.13330.2012. Канализация, наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2-04.03-85 / Минрегион развития РФ.- М.: ОАО ЦПП, 2012. –109 с. 5. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99.- М.: Минрегион России, 2012. - 58 с. 6. СП 42.13330.2011 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Актуализированная редакция СНиП 2-07.0189* / Минрегион развития РФ.- М.: ОАО ЦПП, 2011. – 109 с. 7. Лукиных, А.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского: Справ. пособие. 5-е изд., перераб. и доп. / А.А. Лукиных, Н.А. Лукиных. – М.: Стройиздат, 1986. - 54с. 8. Коммунальная экология: Энциклопедический справочник / В. Е. Корецкий [и др.].- М.: Прима - Пресс, 2007. - 808 с.: ил. 9. СанПиН 2.1.5.980 – 00. / Минрегион развития РФ.- М.: ОАО ЦПП, 2010. –110 с. В кн.: Водопользование (водопотребление и водоотведение). Сб. нормат. документов.- Екатеринбург: ИД «Урал Юр», 2007.-304 с. 10. СТП ННГАСУ 1-98. Основные надписи. Титульный лист. Пояснительная записка. Основные требования к архитектурно-строительным чертежам. 38 Приложение А Образец титульного листа Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» ____________________________________________________________________ Инженерно-строительный факультет Кафедра городского строительства Пояснительная записка к курсовому проекту «ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДОСБОРА И ВОДООТВЕДЕНИЯ С ЖИЛОЙ ТЕРРИТОРИИ» по дисциплине «Инженерная подготовка территорий» Студент IV курса гр._______ С.А. Петров Руководитель О.Н. Иванов доцент, к.т.н. Нижний Новгород ННГАСУ 2016 39 Приложение Б СОДЕРЖАНИЕ пояснительной записки 1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ……………………. 1.1 Характеристика природно-климатических условий территории …….. 1.2 Схема организации рельефа жилой территории……………………….. 2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОЖДЕВОЙ СЕТИ ЖИЛОЙ ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА……………………………………………………………………… 2.1 Выбор системы и схемы дождевой сети…………………………………. 2.2 Разбивка территории на бассейны стока………………………………… 2.3 Гидрологический расчет стока…………………………………………… 2.4 Гидравлический расчет главного коллектора…………………………… 2.5 Технико-экономические показатели…………………………………….. 2.6 Проектирование продольного профиля главного коллектора…………. 3 СООРУЖЕНИЯ НА ДОЖДЕВОЙ СЕТИ…………………………………. 3.1 Трубопроводы и колодцы …………………..……………………………. 3.2 Схемы соединений колодцев на дождевой сети………………………… 3.3 Специальные сооружения ……..………………………………………. 3.4 Сооружения для очистки…………………………………………………. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………. Приложение А Схема дождевой сети………………………………………. Приложение Б Продольный профиль главного коллектора………………. Приложение В Схемы присоединений колодцев………………………….. Приложение Г Колодцы дождеприёмные и смотровые…………………… 4 40 ПРИЛОЖЕНИЕ В Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» Инженерно-строительный факультет Кафедра городского строительства ЗАДАНИЕ на разработку курсового проекта «Организация водосбора и водоотведения с жилой территории» по дисциплине «Инженерная подготовка территорий» Студенту IV курса гр.________ ____________________________________________ 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ - карта инженерной оценки в М 1:10000 и природно-климатические условия территории; -схема организации рельефа жилой территории города в М 1:10000. 2. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА Организовать водосбор и водоотведение с жилой территории города, включая разбивку территории на бассейны стока; выбор схемы трассировки главных и второстепенных коллекторов и выбор местоположения очистных сооружений; разработку «Схемы дождевой сети»; гидрологический расчет стока и гидравлический расчет и построение продольного профиля главного коллектора; подбор конструкций дождеприёмных и смотровых колодцев и схем их присоединений в поперечном профиле магистральной улицы и на перекрёстке по трассе главного коллектора, в соответствии с рекомендациями учебно-методического пособия [4]. 3. СОСТАВ ПРОЕКТА 1. «Схема дождевой сети» с жилой территории города в М 1:10000. 2. Продольный профиль главного коллектора в Мг 1:10000 и Мв 1:100. 3. Пояснительная записка с основными чертежами и расчетами. ЛИТЕРАТУРА 1. Владимиров, В.В. Инженерная подготовка и благоустройство городских территорий / В.В. Владимиров [и др.].- М.: Архитектура-С, 2004. – 238 с.: ил. 2. СП 32.13330.2012. Канализация, наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2-04.03-85/ Минрегион развития РФ.- М.: ОАО ЦПП, 2012. –109 с. 3. Лукиных, А.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского: Справ. пособие. 5-е изд., перераб. и доп. / А.А. Лукиных, Н.А. Лукиных.- М: Стройиздат, 1986.-54с. 4. Орлова, Л.Н. Организация водосбора и водоотведения с жилой территории : учебно-метод. пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Инженерная подготовка городских территорий» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Городское строительство.- Н.Новгород: ННГАСУ, 2016.- 44 с.:ил.12. Дата выдачи задания_______________________ Срок сдачи проекта___________________ Руководитель___________________________ 41 Приложение Г Рис. Г1 – Значение величин интенсивности дождя q20 Таблица Г.1 - Значение коэффициентов n, kl , γ для районов РФ Район Значение n при kl γ P≥1 Pm1 Равнинные области запада и центра европейской части РФ 0,71 0,59 150 1,54 Возвышенности европейской части РФ 0,71 0,59 150 1,54 Север европейской части РФ 0,62 0,48 120 1,33 Нижнее Поволжье 0,66 0,66 50 2,00 Таблица Г.2 - Значение коэффициента β Показатель степени n >0,4 0,5 0,6 ≥ 0,7 Значение коэффициента β 0,8 0,75 0,7 0,65 Примечания: 1. При уклоне местности 0,01-0,03 указанные значения коэффициента β следует увеличивать на 10-15% и при уклонах местности свыше 0,03 принимать равными 1. 2.Если общее число участков на коллекторе или притоке менее 10, то значение β при всех уклонах допускается уменьшать на 10% при числе участков 4 -10 и на 15% при числе участков менее 4. 42 Таблица Г.3 - Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя P Условия расположения коллекторов на проездах на магистральных местного значения улицах Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя P, годы, для населенных пунктов при значениях q20 до 60 св. 60 до св. 80 до св.120 80 120 0,33-0,5 0,33-1 0,5-1 1-2 0,5-1 1-1,5 1-2 2-3 Благоприятные и средние Благоприятные Неблагоприятные Средние Особо неблагоприятные Неблагоприятные 2-3 2-3 3-5 5-10 Особо неблагоприятные 3-5 3-5 5-10 10-20 _ Примечания: 1.Благоприятные условия расположения коллекторов: - бассейн площадью не более 150 га имеет плоский рельеф при среднем уклоне поверхности 0,005 и менее; - коллектор проходит по водоразделу или в верхней части склона на расстоянии от водораздела не более 400 м. 2. Средние условия расположения коллекторов: - бассейн площадью свыше 150 га имеет плоский рельеф с уклоном 0,005 и менее; - коллектор проходит в нижней части склона по тальвегу с уклоном склона 0,02 и менее при этом площадь бассейна не превышает 150 га. 3. Неблагоприятные условия расположения коллекторов: - коллектор проходит в нижней части склона, площадь бассейна превышает 150 га; - коллектор проходит по тальвегу с крутыми склонами при среднем уклоне склонов свыше 0,02. 4. Особо неблагоприятные условия расположения коллекторов: - коллектор отводит воду из замкнутого пониженного места (котловины). Таблица Г.4- Коэффициенты стока покрытий Поверхность Коэффициент z Кровля зданий и сооружений, асфальтобетонные покрытия дорог Гравийные садово-парковые дорожки Грунтовые поверхности (спланированные) Газоны Принимается по табл.10 [4] 0,090 0,064 0,038 Таблица Г.5 - Значение коэффициента z для водонепроницаемых поверхностей Параметр А 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1500 0,32 0,30 0,29 0,28 0,27 0,26 0,25 0,24 Коэффициент z для водонепроницаемых поверхностей 0,23 43 Приложение Д Приложение Е 11 11,8 34,8 11,8 12 21,8 34,8 36,6 14 41,92 59,03 28,14 36,2 99,8 36,2 1,0 0,8 34,8 - 11,8 11,7 - 46,5 11,8 46,5 21,8 64,76 41,46 36,2 121,6 36,2 1,2 0,8 46,5 - 11,8 11,8 - 58,3 11,8 58,3 21,8 73,2 99,8 q = , ∙ ∙ ,, 10 13,0 14,6 Расчетный расход q = β ∙ q , л/с , л/с Коэффициент стока Zmid 9 11,8 11,8 !"# 8 21,8 - ) 7 0,8 0,9 0,8 13 36,2 6 36,6 73,2 36,2 ) 5 - 0,1245 21,2 tr = tcon + tr 616 tr= tнач + tp 4-5 tсan =0,021· $!"# 556 tp =0,017· $ 3-4 До начала участка tнач 36,6 Предварительная скорость Vпр., м/с 4 36,6 Расчетная Fрас 556 3 36,6 36,6 Боковая Fбок 2-3 Вышележащая Fвыш 2 556 Собственная Fсоб Длина участка l, м 1 1-2 Площадь бассейна стока, га Продолжительность протока, мин по участку - расчетная 43 № расчетных участков Таблица Е1 – Ведомость гидрологического расчета стока коллектора №1 66,94 41,46 15 27,24 38,37 18,29 Σ56,70 42,10 26,94 Σ69,04 43,51 26,94 Σ70,45 4 108 100 102 102 6 0,80 0,93 1,00 1,2 7 4 4 4 5 Падение il, м 5 0,70 0,80 0,68 0,70 8 1,8 1,85 1,65 1,85 Отметка земли, м Отметка шелыги, м Отметка лотка, м Начало Конец Начало Конец Начало Конец Начало Конец Проектный уклон местности, ‰ 3 29,50 56,10 70,58 70,45 Уклон i, ‰ % Скорость v, м/с л/с Наполнение h/d 2 250 300 350 350 Пропускная способность трубы q 9 179,00 176,60 174,20 171,90 10 176,60 174,20 171,90 168,40 11 177,50 175,10 172,70 170,60 12 175,10 172,70 170,60 166,90 13 177,20 174,80 172,35 170,25 14 174,80 172,35 170,25 166,55 15 176,60 174,20 171,90 168,40 16 174,80 172,35 170,25 166,55 17 4 4 4 5 Глубина заложения, м 44 1 1-2 2-3 3-4 4-5 Диаметр d, мм № расчетных участков Таблица Е2 – Ведомость гидравлического расчета коллектора №1 Орлова Людмила Николаевна ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДОСБОРА И ВОДООТВЕДЕНИЯ С ЖИЛОЙ ТЕРРИТОРИИ Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Инженерная подготовка территорий» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Городское строительство Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» 603950, Нижний Новгород, Ильинская, 65. http://www.nngasu.ru, [email protected]
