Дождевые и талые воды в определенных случаях могут вызвать затопление территории, подвалов, нарушение нормального движения транспорта, подъем уровня грунтовых вод. Для их сбора, транспортировки и сброса в водоемы или на пониженные участки местности устраивается система дождевого водоотведения (дождевая канализация).

Одним из важных мероприятий по охране окружающей среды является очистка поверхностного стока (дождевых и талых вод) с загрязненных территорий населенных мест и производственных объектов. В этом случае также возникает необходимость в создании системы дождевого водоотведения.

Дождевая канализационная сеть может быть использована и для отведения незагрязненных (условно чистых) сточных вод. На объектах Министерства обороны это в основном сточные воды от охлаждения оборудования и аппаратуры. В систему дождевого водоотведения иногда спускают дренажные воды, образующиеся при водопонижении и осушении территории.

Система дождевого водоотведения может быть открытого, закрытого и смешанного типов. Открытая система представляет собой комплекс канав, кюветов, лотков и выпусков упрощенных конструкций, создаваемых при решении вопросов наружного благоустройства объектов. Закрытая система включает в себя колодцы-дождеприемники, сеть подземных канализационных трубопроводов с колодцами различного назначения и выпуски дождевых вод в водоемы или на пониженные участки местности. При очистке дождевого стока эта система дополняется регулирующими резервуарами и очистными устройствами, если предусматривается отдельная очистка. Смешанная система представляет собой сочетание открытой и закрытой систем.

Закономерности выпадения дождей

Конструктивные параметры и режим работы системы дождевого водоотведения определяются закономерностями выпадения осадков (прежде всего дождей) в конкретном географическом пункте. Расходы талых вод, как правило, меньше расходов дождевых вод.

Дожди характеризуются количеством выпадающих дождевых осадков, интенсивностью, продолжительностью и повторяемостью.

О количестве дождевых осадков судят по слою в миллиметрах (мм) и по объему в литрах на гектар (л/га).

Интенсивность дождей характеризуется количеством выпадающей дождевой воды в единицу времени. Различают следующие интенсивности дождя:

по слою: i = h / t

h - количество дождевых осадков по слою, мм; t - время дождя, мин

по объему: q = V / t

V - объем выпавших дождевых осадков, л/га; t - продолжительность дождя, с

Дожди различной интенсивности имеют разную повторяемость: сильные выпадают реже, слабые - чаще. Повторяемость определяют как частное от деления общего количества всех выпавших дождей определенной интенсивности за возможно более длительный период наблюдений (не менее 25 лет) на продолжительность этого периода в годах.

Закономерности выпадения дождей изучаются на метеостанциях с помощью простых и самопишущих поплавковых дождемеров - плювиографов.

Простой дождемер (осадкомер) представляет собой цилиндрический сосуд площадью 200 см, установленный на подставке высотой 2 м. Для предотвращения уноса осадков при ветре сосуд окружен коническим кожухом из изогнутых пластин. Простой дождемер позволяет регистрировать лишь количество выпавших осадков по высоте слоя за время одного дождя, за сутки и другие промежутки времени. Этого показателя для правильного проектирования системы водоотведения недостаточно.

Более полную информацию о закономерностях выпадения дождей можно получить с помощью самопишущих дождемеров (плювиографов). Схема устройства такого прибора показана на рис.1. Осадки собираются в приемный сосуд, из которого через сливную трубку перетекают в измерительный цилиндр. В измерительном цилиндре располагается поплавок, связанный с узлом (пером), пишущим на градуированной бумажной ленте вращающегося барабана. Время одного оборота барабана составляет 24 ч.

По достижении предельного уровня вода из измерительного цилиндра с помощью сифона сбрасывается в сборный сосуд, расположенный внизу колонки дождемера, который периодически опорожняется.

Рис.1. Схема устройства самопишущего дождемера:

1. приемный сосуд;
2. сливная труба;
3. барабан с бумажной градуированной лентой;
4. поплавок с пишущим устройством;
5. измерительный цилиндр;
6. сифон;
7. сборный сосуд

Бумажная лента плювиографа градуирована по горизонтальной оси в часах и минутах в пределах суток, по вертикальной оси - в миллиметрах слоя выпадающих осадков. В сухой период пишущий узел вычерчивает на ленте прямую линию. С началом дождя, т.е. с момента поступления осадков в приемный сосуд, на ленте в виде кривой регистрируется ход дождя. С его окончанием вычерчиваемая линия вновь становится горизонтальной. Полученная кривая полностью отражает динамику прошедшего дождя. Наличие участков кривой с различным углом наклона к горизонтальной оси свидетельствует об изменении интенсивности дождя в отдельные его периоды.

Для установления взаимосвязи интенсивности дождя с его продолжительностью производится расшифровка записей самопишущих дождемеров. На графике дождя (рис.2) последовательно выделяются участки продолжительностью 5, 10, 15, 20 мин и т.д., в которые интенсивность была наибольшей, т.е. выпало максимальное количество осадков (мм). Далее для этих случаев определяется сначала интенсивность по слою, а затем - по объему:

i = h n / t n , q n = 166,7i

где индекс n выражает номер анализируемого варианта.

Рис.2. Запись хода дождя на ленте самопишущего дождемера

Полученная зависимость интенсивности дождя от его продолжительности имеет вид, представленный на рис.3. Чем короче рассматриваемый период дождя, тем выше его интенсивность; иначе говоря, интенсивность дождя обратно пропорциональна его продолжительности.

Рис.3. График расшифровки дождя

Указанная зависимость сохраняется и для отдельных дождей. Производя подобным образом расшифровку записей дождемеров по всем дождям, мы получаем необходимую информацию для проектирования систем дождевого водоотведения.

Поскольку дожди по интенсивности и продолжительности различны, канализационную сеть следовало бы рассчитывать на самый сильный дождь за период наблюдений. Но сильные дожди бывают редко, следовательно, трубы дождевой сети весьма значительных размеров работали бы с расчетной нагрузкой лишь один раз в несколько лет, что нельзя признать рациональным.

По указанной причине при проектировании дождевой канализационной сети максимально возможные расходы не учитывают, допуская переполнение труб во время сильных дождей. Период (годы), когда выпадает один дождь с интенсивностью, больше расчетной, называется периодом однократного превышения расчетной интенсивности дождя, а поскольку при таком дожде происходит переполнение сети, его также называют периодом однократного переполнения сети Р.

Выбор величины Р для конкретных условий является одним из основных факторов рационального проектирования систем дождевого водоотведения. Чем больше будет принята величина Р, тем большего диаметра потребуются канализационные трубы. Это увеличивает стоимость системы, но дает большую гарантию от затопления канализуемой территории. При малой величине Р увеличивается вероятность и частота ее затопления.

Для экономического обоснования величины Р требуется четкое представление о последствиях, которые могут быть вызваны переполнением сети, и связанном с этим ущербе. Поэтому для населенных мест и производственных объектов, где частое переполнение сети не вызывает серьезных последствий, период однократного переполнения Р при плоском рельефе местности назначается от 0,3 до 1,0 года. Для населенных мест с крутым рельефом территории и производственных объектов, где имеются подвальные помещения с ценным оборудованием, затопление которых может принести большие убытки, период однократного переполнения следует назначать большим, в 5-10 и более лет.

Для получения расчетных зависимостей анализируют данные по выпадению дождей за период не менее 25 лет и наносят их на графики в координатах lg q и lg t (рис..4). Обосновывают то или иное значение Р, определяют количество переполнений сети за период наблюдений (например, 25:5 = 5 раз) и отсчитывают число сильных дождей сверху. Линия, соединяющая вновь полученные точки, является характеристикой расчетного дождя.

Рис.4. Линии расчетных интенсивностей дождей

Метод предельных интенсивностей

Величины А, n, и К для конкретного объекта являются постоянными. Площади бассейнов стока на каждом расчетном участке сети определяются по проектам планировки и благоустройства. Принципиальное значение имеет правильный выбор продолжительности расчетного дождя. Для конкретного сечения канализационной сети не все дожди будут расчетными, а только один из них в пределах периода однократного переполнения сети. Продолжительность такого дождя должна быть равна времени добегания дождевой воды от самой удаленной точки бассейна стока до расчетного сечения - тогда трубопровод будет работать при самотечном режиме полным сечением (наполнение равно 1), во всех других случаях наполнение не будет расчетным (рис.5). Эта продолжительность является критической для данного расчетного участка, т.е.

Рис.5. Графики изменения расходов воды в коллекторе при дождях различной продолжительности и интенсивности (гидрограф дождей)

Интенсивность дождя, соответствующая его критической продолжительности, будет предельной для расчетного сечения, за которой последует переполнение сети. Метод определения расчетных расходов, основанный на указанном принципе, получил название метода предельных интенсивностей.

Рис.6. Схемы расположения дождевой сети в небольших городах:

а - без внутриквартальных сетей; б - при наличии внутриквартальных дождевых сетей; 1 - уличные лотки; 2 - дождеприемники; 3 - уличный трубопровод (коллектор); 4 - колодцы; 5 - основной коллектор; 6 - внутриквартальная дождевая сеть.

Критическая продолжительность дождя складывается из трех слагаемых (рис.6):

t кр = t пов + t л + t мр

t пов - время поверхностной концентрации, мин; t л - время протока воды по лоткам, мин; t мр - t - время протекания воды по трубам, мин.

Время поверхностной концентрации, т.е. время добегания воды по поверхности территории от места выпадения до уличного лотка при отсутствии внутриквартальных дождевых сетей, принимается равной 5-10 мин, при наличии закрытых внутриквартальных сетей - 3-5 мин.

Особенности проектирования и устройства дождевой канализационной сети

Проектирование дождевой канализационной сети, как и бытовой, включает в себя трассировку, гидравлический расчет и конструирование ее элементов. Основная задача трассировки сети состоит в обеспечении сбора дождевых и талых вод со всей территории, намеченной для канализования, и отвода (транспортировки) их кратчайшим путем самотеком к местам выпуска или очистки. Территория объекта первоначально разбивается на бассейны канализования, в каждом из которых предусматривается основной коллектор, имеющий самостоятельный выпуск или соединяющийся с другими коллекторами. К основному коллектору присоединяются уличные (площадочные) коллекторы.

Выпуск дождевых вод в проточные водоемы с незагрязненных территорий можно производить в пределах населенных мест, за исключением зон санитарной охраны водозаборов и мест организованного отдыха населения (пляжей). Это положение не распространяется на маломощные водоемы с расходом воды до 1 м/с и скоростью течения меньше 0,05 м/с. Сброс дождевых вод в непроточные пруды, в замкнутые низины, подверженные заболачиванию, в размываемые овраги не разрешается. Необходимо избегать выпуска дождевых сточных вод в заболоченные поймы рек.

Основные коллекторы бассейнов канализования при полной раздельной системе трассируются обычно перпендикулярно горизонталям и береговой линии. Уличные или площадочные коллекторы в зависимости от уклона местности и проекта благоустройства могут прокладываться по объемлющей схеме (со всех сторон квартала или площадки) при уклоне до 0,008 или по пониженной грани кварталов, площадок при уклоне более 0,008. При невозможности сброса дождевых вод в водоем по кратчайшему перпендикулярному направлению предусматривается устройство перехватывающего коллектора вдоль пониженной грани территории объекта, т.е. применяется пересеченная схема. По пересеченной же схеме осуществляется трассировка сети при полураздельной системе водоотведения, в которой перехватывающим служит общесплавной коллектор, принимающий также сточные воды из бытовой канализационной сети (см. рис.1).

Дождеприемные колодцы (дождеприемники) могут располагаться двояко: только в лотках проезжей части улиц или в лотках проезжей части и внутри кварталов. В последнем случае предусматривается и внутриквартальная дождевая сеть (рис.6). Расстояния между дождеприемниками на проезжей части принимаются в зависимости от уклона и ширины улиц таким образом, чтобы ширина потока в лотке перед решеткой была не более 2 м. Для улиц шириной до 30 м в отсутствии поверхностного поступления дождевых вод с кварталов (при наличии квартальной сети) они равны: при уклонах до 0,004 - 50 м, от 0,004 до 0,006- 60 м, от 0,006 до 0,01 - 70 м и от 0,01 до 0,03 - 80 м. При больших уклонах расстояния определяются расчетом.

Во всех случаях дождеприемники предусматриваются в пониженных замкнутых местах и у перекрестков улиц вне границ пешеходных переходов.

Внутри кварталов дождеприемники располагаются с учетом пропускной способности их решеток и размера обслуживаемой территории. Длина соединительной трубы диаметром не менее 200 мм при уклоне 0,02 от дождеприемника до смотрового колодца на коллекторе должна быть не более 40 м. К дождеприемникам можно присоединять водосточные трубы зданий и дренажные трубопроводы.

Устройство дождеприемного колодца показано на рис.7. Эти колодцы могут быть круглыми диаметром не менее 0,7 м или прямоугольными размером 0,6X0,9 м. Приемные решетки изготовляются из чугуна трех типов: малая прямоугольная (типа ДМ) размером 470X690 мм площадью живого сечения 0,097 м; большая прямоугольная (типа ДБ) размером 570X915 мм площадью живого сечения 0,187 м; круглая (типа ДК) диаметром 775 мм площадью живого сечения 0,135 м. Их пропускная способность при глубине воды в лотке от 2 до 20 см находится в пределах от 6 до 167 л/с. Ширина прозоров решеток составляет 30-50 мм. В проезжей части они устанавливаются на 20-30 мм ниже поверхности лотка.

Глубина заложения основания дождеприемника должна быть не менее 0,8 м. В пучинистых грунтах основание следует располагать не выше границы промерзания грунтов в данном месте траектории.

Рис.7. Дождеприемный колодец из сборных железобетонных элементов:

1 - дождеприемная решетка; 2 - бетонный борт (бордюрный камень); 3 - камера колодца; 4 - лоток набивной из бетона; 5 - песчаная подушка; 6 - основание колодца; 7 - заделка бетоном

Минимальную глубину заложения коллекторов назначают с учетом опыта эксплуатации дождевых сетей в данном районе. При отсутствии такого опыта она назначается как в бытовой канализационной сети. Места расположения и расстояния между смотровыми колодцами на коллекторах дождевой канализации также аналогичны бытовой сети. Начальная глубина заложения уличных коллекторов, прокладываемых под проезжей частью, должна приниматься не менее 1,5 м в связи с повышенной опасностью раздавливания при движении тяжелого транспорта. С учетом перспективного развития и возможности строительства внутриквартальной сети глубина заложения должна быть не менее 2 м. Перепады на сети высотой до 0,5 м и скорости потока не более 4 м/с предусматриваются в смотровых колодцах, а при больших высотах и скоростях - в водобойных (напорогасительных, перепадных) колодцах.

Наименьший диаметр труб внутриквартальной дождевой сети принимается равным 200 мм, уличной - 250 мм. Расчетное наполнение труб при расчетном дожде полное. Сопряжение труб на отдельных участках осуществляется по шелыгам. В остальном дождевая канализационная сеть работает так же, как бытовая, и для ее устройства применяются те же материалы и изделия (чаще всего бетонные и железобетонные трубы).

Открытый отвод дождевых вод (в неполной раздельной системе) осуществляется прямоугольными лотками и кюветами. Заложение откосов кюветов (отношение глубины к ширине по верху) чаще всего принимается 1: 1,5; ширина по дну составляет 0,2-0,4 м. Присоединение кюветов к закрытой сети нужно осуществлять через колодец с отстойной частью. В оголовке кювета (канавы) необходимо предусматривать решетки с прозорами не более 50 мм.

Особенности гидравлического расчета дождевой канализационной сети

Расчет дождевой канализационной сети производится двумя способами: по площадям стока и по дождеприемникам. В населенных пунктах чаще расчет осуществляют по площадям стока, на производственных предприятиях - по дождеприемникам. В военных городках ограниченных размеров можно применять оба способа. В первом случае в качестве площадей стока принимается площадь отдельных зон.

Рис.8. Схема дождевой канализационной сети при расчете по площадям

После трассировки сеть разбивается на расчетные участки, длина которых принимается равной длине стороны квартала в населенных пунктах или расстоянию между смотровыми колодцами, к которым присоединяются дождеприемники (на территории производственного объекта).

При расчете по прилегающим площадям трассировка уличной сети может быть осуществлена по объемлющей схеме и по пониженной границе квартала (зоны), как это показано на рис.8. При объемлющей схеме площадь кварталов разбивается на отдельные площади стока в виде возможно более простых геометрических фигур. Обычно из углов кварталов проводят биссектрисы до пересечений, которые затем соединяют. В случае трассировки по пониженной грани площадь кварталов (зон) принимается равной площади стока. Возможны сочетания обоих вариантов. На рис.8 в верхней части городка дождевая канализационная сеть протрассирована по пониженной границе кварталов, а в нижележащей части - по объемлющей схеме.

Особенности расчета канализационной сети полураздельной системы водоотведения и регулирование дождевого стока

При полураздельной системе водоотведения в пределах объекта устраивают бытовую и дождевую канализационные сети, которые обычно трассируются по пересеченной схеме и вблизи водоема завершаются общесплавным коллектором. В общесплавной коллектор поступают бытовые сточные воды (возможно в смеси с производственными), а через разделительные камеры - часть дождевой воды. Разделительные камеры (рис.9) проектируют таким образом, чтобы при малых расходах все дождевые воды (а также талые и моечные) поступали в общесплавные коллекторы. При больших расходах в общесплавные коллекторы поступают лишь первые порции дождевых вод, которые наиболее загрязнены поверхностными отложениями. Основная масса дождевой воды сбрасывается в водоем по ливнеотводам.

При полураздельной системе в водоем поступает только относительно чистая часть поверхностного стока. Смесь бытовых и производственных сточных вод с загрязненной частью поверхностного стока поступает на очистку. Этим обеспечиваются санитарные и экологические преимущества полураздельной системы по сравнению с другими системами водоотведения. Полураздельная система несколько дороже полной раздельной, но при необходимости очистки поверхностного стока она способна конкурировать с полной раздельной и даже может быть более экономичной.

Рис.9. Устройство разделительной камеры:

1 - дождевой коллектор; 2 - поток воды при сильном дожде; 3 - водосливная стенка; 4 - ливнеотвод; 5 - общесплавной коллектор; 6 - поток воды в начале дождя и при слабых дождях

Расчет дождевых сетей полураздельной системы до присоединения к общесплавным коллекторам не отличается от обычного расчета при полной раздельной системе. Общесплавные коллекторы полураздельной системы рассчитываются на суммарный расход бытовой сети и части дождевых вод, перехватываемых этими коллекторами.

Исследования загрязненности дождевого стока показали, что степень загрязнения зависит от интенсивности дождя и меняется по мере его выпадения. При сильных дождях сточные воды вначале имеют большую загрязненность, затем она падает до минимальных значений. Слабые дожди в течение всего времени выпадения обуславливают почти постоянную среднюю по величине загрязненность стока.

Предлагается считать, что предельный расход дождевых вод в общесплавной коллектор поступает от так называемого предельного дождя. Под предельным дождем понимается дождь наибольшей интенсивности, весь сток от которого необходимо очищать. Расход воды от предельного дождя определяется по формуле

Q пред = Q k

Q - расчетный расход воды в подводящем дождевом коллекторе, л/с; k - коэффициент разделения.

При определении расчетного расхода дождевых вод, направляемых в общесплавной коллектор, период однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р пред, по согласованию с контролирующими органами принимается равным 0,1-0,05 года, что обеспечивает отведение на очистку не менее 70% годового объема поверхностных сточных вод.

Коэффициент разделения при проектировании разделительных камер определяется в зависимости от параметров т, Р, P и находится в пределах 0,02-0,43.

Перед очистными сооружениями, насосными станциями и непосредственно в сети при дальнем транспортировании воды производится регулирование дождевого стока путем сброса части дождевой воды во время сильных дождей в регулирующие резервуары и пруды. После окончания дождя скопившаяся вода постепенно транспортируется дальше или подается на очистку. При малых расходах дождевая вода в регулирующие емкости не поступает. Наиболее распространенные схемы регулирования представлены на рис.10.

Рис.10. Основные схемы регулирования дождевого стока:

1 - регулирующий резервуар (пруд); 2 - разделительная камера; 3 - самотечный опорожнительный трубопровод; 4 - насосная станция

Полезный объем регулирующей емкости определяется по формуле

Q - расчетный расход дождевых вод, поступающих к разделительной камере перед регулирующей емкостью, м 3 /с; t - расчетная продолжительность дождя (время добегания), с; К p - коэффициент, зависящий от коэффициента регулирования, а = Q p / Q; Q p - расход, не направляемый в регулирующую емкость, м 3 /с.

Коэффициент K при а = 0,030,8 и n = 0,50,75 находится в пределах 1,510,04.

Система дождевого водоотвода представляет собой сложную инженерную сеть. Дождевая канализация предназначена для быстрого отвода воды, образовавшейся после таяния снега, и атмосферных осадков, выпавших в городе или на территории промышленного предприятия. Согласно подсчетам, в течение одного года система водостоков обычного частного здания пропускает примерно 100 м. куб. дождевой воды. Конечно, если вся эта вода будет свободно сливаться на землю, неизбежно образуются огромные лужи, а зимой эти лужи покроются льдом и создадут опасную ситуацию для прохожих. Кроме того, повышение влажности вблизи здания приведет к разрушению фундамента. Чтобы предотвратить такие неприятности, необходимо вовремя позаботиться об установке эффективной дренажной системы с ливневой канализацией. Ливневая канализация должна быть достаточно качественной, чтобы эффективно выполнять свои функции в весенний сезон во время оттепели, осенью при выпадении обильных осадков затяжных дождей, а также летом после сильных ливней. Правильное проектирование ливневой канализации позволяет избавлять грунт от излишней влаги, которая накапливается при таянии снега или при выпадении осадков.

При помощи ливневой канализации вода собирается с крыш, крылец, террас, газонов и т. д. В устройстве ливневой канализации нет ничего сверхсложного. Для нее нужны специальные каналы, в которые будет стекать вода с водостока. Дождевая вода скапливается в коллекторе. Он должен быть расположен в грунте на такой глубине, чтобы не подвергнуться замерзанию в зимний период. Бывает так, что расположить коллектор на необходимом уровне не удается, в таком случае его утепляют пенополистирольными или другими теплоизоляционными материалами. Утеплив коллектор, можно проектировать траншеи на глубине менее 1 м. Зимой снежное покрытие также служит как «утепляющий» слой для коллектора. Рекомендуется сгребать снег в кучу на участке, где установлен коллектор, и утрамбовывать, создавая толстый пласт.

При проектировании ливневой канализации требуется рассчитать, какого диаметра трубы должны использоваться в системе и из какого именно материала они должны быть изготовлены. Рассчитываются эти параметры исходя из предельного количества осадков, выпадающих на территории, где расположено здание. В случае если на участке расположен один или несколько искусственных водоёмов, они могут служить для отвода воды при переполнении гидросооружений. Возможность отвода вод также необходимо учесть при проектировании. Иногда в дождевую канализацию попадают воды, которые образовались во время технологических процессов на производствах.

По методу отвода вод дождевая канализация бывает трех типов:

1. Канализация может быть открытой. Это означает, что дождевая вода стекает по открытым каналам и лоткам, затем попадает в водоемы, в придорожный кювет или в коллектор.
2. Закрытая канализация входит в конструкцию магистралей и тротуаров. Для канализации такого типа сооружают водоотводные лотки, которые представляют собой разветвленную сеть. Водоотводы сближаются в нижней точке и соединяются с дождеприёмниками, далее по подземным трубам вода попадает в водоёмы или в искусственные коллекторы, проходя через очистные фильтры.
3. Бывают также канализации смешанного типа. В такой канализации вместо некоторых компонентов открытой системы устанавливают подземные трубопроводы.

В некоторых случаях к сети поверхностного водоотвода дополнительно подсоединяют систему подземного дренажа, однако на возвышенной местности в сооружении таких дополнительных конструкций нет необходимости. Для сооружения ливневой канализации часто используются решетки, они служат как фильтры, препятствуя скоплениям мусора или сухих листьев засорять трубы водоотвода. Также решетки устанавливают для того, чтоб скрыть систему канализации, придавая ей эстетический вид. Если водоотвод располагается в местности, где в канализацию могут попасть различные примеси: песок или бензина (на автопарковках, стоянках), необходимо позаботиться о комплектации водоотводов пескоилоуловителями и уловителями бензина. Наши инженеры, при проектировании ливневой канализации, учитывают множество факторов, начиная от интенсивности выпадения осадков и их количества, до скорости прохода жидкости по трубам. Также важным фактором, влияющим на конструкцию водоотводных сооружений, является рельеф участка.

По характеру конструкций и составных элементов, дождевые отводы бывают точечного и линейного типа. В системе ливневой канализации они часто применяются вместе, каждый тип водоотвода играет свою роль. Водоотвод линейного типа - это наклонные лотки, которые собирают воду со всего участка и направляют ее в коллектор. Если жидкость быстро собирается с поверхности и уводится за пределы застроенной территории, это предотвращает размыв фундамента зданий и дорожного покрытия. Для точечного водоотвода используют пескоуловители, смотровые колодцы и дождеприемники. Дождеприемники находятся обычно под водосточной трубой. Они должны быстро принять стекающие с крыш ливневые потоки или талые воды. Смотровой колодец необходим для обеспечения доступа к подземным сетям канализации. Точечные элементы накрываются защитными сливными решетками.

Лотки для системы дренажа в ливневой канализации изготавливают из бетона или из пластика. Лотки обязательно должны быть гладкими для беспрепятственного продвижения воды. Большое сечение водоотводных каналов, а также уклон лотков способствуют ускорению водоотвода после обильных ливней и таяния снега. Обычно хорошо спроектированная система водоотвода способна за секунду увести двести литров жидкости с участка размером 1 гектар. Водоотводы необходимы на промышленных предприятиях для обеспечения чистоты в мокрых цехах. Но для сточных вод, используемых в производстве, требуется эффективная система предварительной очистки стоков.

Дождевая канализация представляет собой комплекс устройств, которые производят сбор, фильтрацию и дальнейшее отведение атмосферной влаги. Она поступает в фильтрационные поля, резервуары и специальные водоемы. В качестве задачи данной системы выступает устранение излишков влаги, которые создают дискомфорт и разрушают конструкции, сокращая срок их эксплуатации. Это касается и растений, которым мешает лишняя влага на участке.

Описание

Дождевая канализация - это линейная сеть, которая предусматривает наличие стандартных элементов по типу дождеприемников, желобов и смотровых колодцев. Если речь идет о дождеприемниках, то они имеют вид поддонов, воронок, а также линейных лотков, которые осуществляют сбор лишней воды. Лотки, трубы и желоба транспортируют жидкость к пескоуловителю, который представляет фильтрационное устройство, отправляющее воду в водоемом или коллектор. необходимы для контроля всей системы. Для того чтобы сеть не оказалась загрязнена растительными волокнами, мусором и грунтом, ей необходимы пескоуловители и фильтры. Все перечисленные элементы должны быть соединены между собой в единую систему, которая работает по точечной или линейной технологии. Если каналы располагаются в грунте, для их сооружения следует использовать трубы. В поверхностных каналах монтируются желоба и лотки из бетона, асбеста или пластика.

Сбор сведений перед монтажными работами

Прежде чем вами будет обустроена дождевая канализация, необходимо собрать определенные сведения, которые позволят исключить ошибки. Сюда следует отнести данные о среднем объеме осадков, который зафиксирован в конкретной местности. Мастер должен узнать, насколько часто идут дожди, а также поинтересоваться, является ли мощным снеговой покров. Для точечной разновидности канализации необходимо знать площадь стока, которая является площадью кровли. Не следует брать полную величину, потребуется лишь значение проекции плоскости. Если речь идет о линейной системе, то площадь стока - это сумма площадей обрабатываемых объектов. Важно произвести анализ грунта, так как при проектировании используются физико-механические характеристики почвы на участке. Важно учесть, есть ли на территории проложенные под землей системы коммуникации.

Если вами будет обустраиваться дождевая канализация, то важно ознакомиться с информацией о глубине закладки каналов. Уложить каналы и лотки из труб необходимо, углубившись с учетом рекомендаций, которые даются для определенного региона. В средней полосе система отвода дождевых стоков укладывается на глубину 0,3 метра. Эта цифра верна при диаметре открытых лотков и трубопроводов не больше 50 сантиметров. Если же речь идет о трубах и лотках с более крупными размерами, то углубиться необходимо на 0,7 метра.

Для справки

Канализация должна располагаться выше дренажа, если такая система имеется на территории проведения работ. Эту особенность следует учесть при проектировании.

Что еще необходимо знать о глубине расположения элементов системы

По той причине, что земляные работы стоят довольно дорого, люди, которые пользуются услугами профессионального монтажа, не желают слишком углубляться в землю. Даже если устройство ливневой канализации будет осуществляться своими силами, слишком глубоко производить монтаж ее не рекомендуется. Смотровые колодцы и коллекторы не должны располагаться ниже сезонного уровня промерзания почвы. Их можно располагать выше, но при этом придется использовать теплоизоляционный материал, слой щебня и геотекстиль. Если заглубление не будет слишком ощутимым, то трудоемкость работ снизится. Не следует забывать при этом, что каналы, которые ведут воду к сбору и очистке, должны располагаться под углом. Это указывает на необходимость обустройства ввода в коллекторный колодец ниже уровня трубы или лотка, один из которых отходит от дождеприемника.

Технология монтажа ливневки

Канализация дождевой воды прокладывается по такому же принципу, как и обычная система Но если дом не оборудован то начинать необходимо с ее обустройства. В перекрытиях дома следует сделать отверстия под дождеприемники. После монтажа устройств и их фиксации на битумную мастику места примыкания необходимо герметизировать. На следующем этапе устанавливаются сточные трубы, все элементы прикрепляются к конструкциям дома с помощью хомутов. Далее можно переходить к работе с лотками, если вы решили использовать линейный тип системы. При монтаже точечной схемы следует подготовить отводные трубы.

Монтаж подземной части

Обустройство сети дождевой канализации предусматривает на следующем этапе подготовку траншеи, которая формируется по намеченному плану с учетом уклона. Если трубопровод будет утепляться, то вокруг него следует сформировать оболочку из геотекстиля и щебня. Альтернативным вариантом считается применение подушки из песка. На следующем этапе дно траншеи трамбуют, а камни удаляют. Образовавшиеся после них пространства нужно засыпать грунтом. Дно заполняется песчаной подушкой, толщина которой составляет 20 сантиметров. Для монтажа коллекторного резервуара следует сформировать котлован. В роли коллектора можно использовать пластиковую емкость. Но если есть желание, вы можете выполнить коллекторный канализации. Эти работы предполагают заливку бетона в обустроенную опалубку.

Методика проведения работ

В канавы, которые были утрамбованы и оснащены песчаными подушками, следует уложить трубы. Для их соединения в одну систему нужно использовать фитинги. Если трубы дождевой канализации будут иметь общую протяженность более 10 метров, то следует предусмотреть наличие смотровых колодцев. В местах стыковки принимающих воду коллекторов и трубопровода необходимо установить пескоуловители. После соединения всех элементов в единую цепь необходимо герметизировать швы. Перед засыпкой траншеи проводятся испытания методом заливки воды в водоприемник.

Если слабых мест не было обнаружено, то можно засыпать систему грунтом. Желоба и поддоны оборудуются решетками.

Коллекторный городской колодец запрещено вводить в общую канализационную сеть, так как из него поступают стоки с нефтепродуктами и химией. Если вы являетесь владельцем загородного дома, то можете подключить ливневку к собственной канализации, так как в отводящейся воде не будет опасных составляющих, которые могли бы требовать тонкой очистки. Водоотводящие трубы наиболее часто изготавливаются из ПВХ, а их диаметр должен быть равен 110 миллиметрам. Соединение элементов между собой производится двойной муфтой. Уклон канализации в сторону водосброса должен составить примерно 2 сантиметра на метр.

Заключение

Ливневка не должна объединяться с системой дренажа. Если пренебречь данным требованием, то постепенно вода насытит подземные глинистые грунты, которые начнут вспучиваться и разрушать отмостку, а также конструкции и фундамент. Не следует по этой причине сбрасывать стоки ливневки в канализации бассейна и бани.

Описание:

Линейная водоотводящая система – система плоских уклонов поверхности, направленных к линии водоотвода, которая, в свою очередь, состоит из модульных каналов. Достоинством такой системы является простота укладки плоских уклонов на поверхности, при этом не страдает качество дорожного покрытия, и система сохраняет свои свойства долгие годы. Одним из преимуществ линейной водоотводящей системы является ее «гибкость», то есть линии каналов могут располагаться с учетом рельефа местности и проекта строительства здания. При этом также уменьшается сеть канализационных труб, а значит, они будут меньше засоряться. А это, в свою очередь, снизит затраты на ремонт и очистку дренажных труб ливневого водоотвода.

Линейная водоотводящая система – система плоских уклонов поверхности, направленных к линии водоотвода, которая, в свою очередь, состоит из модульных каналов. Достоинством такой системы является простота укладки плоских уклонов на поверхности, при этом не страдает качество дорожного покрытия и система сохраняет свои свойства долгие годы. Одним из преимуществ линейной водоотводящей системы является ее «гибкость», то есть линии каналов могут располагаться с учетом рельефа местности и проекта строительства здания. При этом также уменьшается сеть канализационных труб, а значит, они будут меньше засоряться. А это, в свою очередь, снизит затраты на ремонт и очистку дренажных труб ливневого водоотвода.

Что представляет собой дождевая канализация?

Дождевая канализация (ливневка, ливневая канализация) – это сложная инженерная система, предназначенная для организации отве-дения излишков воды, появившихся вследствие выпадения осадков и таяния снега, за пределы муниципальных территорий и частных участков. Через сети ливневой канализации дождевые и талые воды отводятся в водоемы, обычные придорожные канавы или коллекторы для последующей очистки от загрязняющих веществ (песок, бензин, масло).

Современная система ливневой канализации – это ряд отдельных элементов, которые тесно связаны между собой и дополняют друг друга. К этим элементам относятся ливневые лотки (желоба, каналы), пескоуловители, дождеприемные и смотровые колодцы, а также канализационные трубы и коллекторы.

Дождевая канализация может быть как открытой, так и закрытой. Из дождевой канализации открытого типа вода через находящиеся на поверхности желоба и каналы будет впитываться в грунт. Организация ливневой канализации закрытого типа подразумевает прокладку больших бетонных (или пластиковых) труб и строительство хранилища для поступающей из них воды. Трубы должны находиться на достаточной глубине, чтобы не промерзнуть зимой. При необходимости возможно запроектировать систему смешанного типа, сочетающую в себе элементы канализации и открытого, и закрытого типа.

К проектированию ливневой канализации нужно подходить комплексно, ведь от того, насколько качественно она устроена, зависит организация эффективного отведения стоков с поверхности. Если системой предусмотрен прием загрязненных стоков (например, с предприятий, АЗС), необходимо предусматривать установку очистных устройств.

Факторы, которые следует учесть при установке ливневой канализации

Разработчиком проекта ливневой системы необходимо учитывать несколько факторов:

• ориентировочный объем стоков дождевых вод (с учетом количества и интенсивности осадков);
• расчетная продолжительность прохождения дождевых вод по поверхности и канализационным трубам до расчетного сечения;
• площадь стока;
• рельеф окружающей местности, а также много других обстоятельств.

Оптимальный вариант установки ливневой канализации – тот, при котором при соблюдении нормативных санитарно-гигиенических требований максимально используется естественный уклон местности, что позволяет сделать систему более экономичной.

Отдельные элементы ливневой канализации

Для того чтобы сократить длину трубопроводов канализации, максимально используется возможность отведения воды через водо-отводные лотки. Поверхностный водоотвод эффективен, а главное – экономичен. Лотки для дождевой канализации устраивают вдоль обочины дороги или тротуара, возле подъездов к зданиям, с нагорной стороны озелененных участков. В низинах, под водосточными желобами на зданиях, возле перекрестков размещаются точечные приемники для воды – дождеприемники. Эти устройства сообщаются с системой ливневой канализации посредством труб.

Для того чтобы лотки не забивались илом, в системе ливневой канализации предусматриваются пескоуловители (не менее двух). Для предотвращения попадания крупного мусора в систему применяются защитные решетки. В местах соединения каналов с закрытой канализационной сетью встраиваются дождеприемные колодцы с отстойником.

При строительстве автомобильных дорог, шоссе и тротуаров удобно использовать дождеприемник-бордюр (вместо привычных сливных колодцев), который может иметь маркировку ДБ. Дождеприемник-бордюр сочетает в себе функции бордюра, люка и дождеприемной решетки.

Сооружение и последующая эксплуатация любой ливневой системы существенно упрощаются, если применяются современные высококачественные материалы и новейшие технологии.

Комплектующие

Для того чтобы защитить систему от попадания в нее мусора, водоприемники и пескоуловители необходимо укомплектовывать мусо-росборниками. Чтобы предотвратить проникновение неприятных запахов из канализационной системы, в дождеприемники встраивается сифон. Сифон можно установить и в пескоуловители и каналы по желанию. Чтобы присоединить водосток к дождеприемнику нужно применить специальную насадку.

Также в состав системы ливневой канализации могут включаться преддверные решетки для очистки обуви от земли и организация водоотведения непосредственно от порога дома. В номенклатуре водоотводных каналов есть универсальные водопропускные решетки, заглушки на торцы каналов, выводные патрубки. Также имеются лотки с разной пропускной способностью, применяемые для разных ландшафтных условий, технических требований и площади участка. Можно использовать желоба, изготовленные из разных материалов – полимербетона, бетона и пластика.

КОММЕНТАРИЙ

При выборе систем поверхностного водоотвода, кроме перечисленных в статье факторов, особенно важно учитывать не только гидравлическую нагрузку, но и динамическую. Существует шесть классов нагрузки от А15 до F900. Для того чтобы лотки не забивались илом, их необходимо чистить не реже двух раз в год, а пескоуловители устраивают, чтобы предотвратить попадание мусора в трубы (в закрытую часть водоотводной системы). Полимербетонные каналы изготавливаются из полимерной смолы с добавлением гранитной крошки и кварцевого песка. Это искусственный материал, не содержащий в своем составе бетона. Бетон присутствует только в названии. Они действительно немного легче бетонных (разница около 25–30 %), но по прочности не превосходят. Полимербетонные каналы наиболее хрупкие из всех прочих (бетонных или пластиковых). Кроме того, любой канал требует бетонной обоймы при монтаже, коэффициент расширения у полимербетона в несколько раз отличается от бетона, что может привести к образованию зазоров вдоль всей линии каналов с последующим попаданием туда воды, которая при последующем замерзании может сломать стенки канала. На сегодняшний день производители водоотводных каналов предлагают пластиковые каналы не только в зоны с малыми нагрузками. Ассортимент представлен системами, которые могут монтироваться в зонах с классом нагрузки до Е600 (промышленные предприятия, склады и прочее), а некоторые производители (HAURATON) и в зоны до класса F900. Все пластиковые каналы имеют ребра жесткости, но, к сожалению, не имеют антивандальных креплений для решеток. Антивандальную систему можно встретить лишь у зарубежных производителей полимербетонных или бетонных каналов (например, система SIDE-LOCK – крепление решеток на канале без болтов). М. Ю. Круглов, коммерческий директор ООО «Хауратон» (HAURATON)

Желоба для ливневого водоотвода

Бетонные желоба изготавливаются методом вибропрессования или вибролитья смеси из бетона, армированного стекловолокном. Бетон является очень прочным материалом, который не подвержен негативному действию кислот и щелочей, а также устойчив к влиянию дорожных реагентов.

Полимербетонные желоба изготавливаются в виде мелкосидящих секций, которые собирают и отводят воду атмосферных осадков в тех местах, где глубина заложения ограничена. Кроме этого выпускаются стандартные секции и углубленные желоба, имеющие повышенную пропускную способность. Полимербетонные желоба изготавливаются из прочного материала с добавлением гранита и кварца на эпоксидной основе. Если сравнивать такие желоба с бетонными, то они в два раза прочнее и в два раза легче бетонных. Качественные полимербетонные желоба обладают следующими свойствами: не пропускают влагу, практически не трескаются, не теряют свойств при воздействии низких и высоких температур, при сгибе прочны, а также химически нейтральны. Поверхность полимербетонных желобов гладкая, что не создает препятствий для движения воды и частиц мусора. В среднем желоба из полимербетона прослужат около 30 лет, после чего конструкция подлежит реконструкции.

Пластиковые желоба устанавливаются в местах с небольшой нагрузкой, таких как детские площадки, подземные переходы и т. д. Материалом, из которого изготавливаются такие желоба, является полиэтилен или полипропилен низкого давления. Пластиковые желоба морозоустойчивы, устойчивы к ударам благодаря своей упругости, имеют высокую износостойкость. Пластиковые желоба можно сделать устойчивыми к воздействию ультрафиолетового излучения или агрессивной среды. Для этого в их состав добавляют стабилизаторы. Служат они немного дольше, чем аналогичные изделия из бетона. Так же как и полимербетонные, пластиковые желоба имеют гадкую поверхность, что повышает их пропускную способность и предотвращает заиливание системы. Пластиковые желоба часто оборудованы ребрами жесткости и креплениями для антивандальных решеток.

Проектирование открытых водостоков и дождевой канализационной сети

Открытые водостоки – это различные лотки и канавы, русла небольших рек и ручьев, быстротоки и выпуски. Для того чтобы отводить поверхностные воды, чаще всего используют специальные лотки проездов и кюветы (канавы вдоль дорог), входящие в конструкцию дороги. Но использовать их без закрытой дождевой канализации разрешается в исключительных случаях.

Лотки, которые образуются с помощью покрытия проезжей части и бордюра, обладают очень низкой пропускной способностью. Но в то же время глубокие кюветы нельзя располагать близко к проезжей части. Именно это и служит причиной дополнительного сооружения канав и лотков отдельно от проезжей части при монтаже открытого водоотвода.

Если необходимо пропускать воду с одной стороны проезжей части на другую, то создавать поперечные лотки нежелательно. Лучшим вариантом для таких случаев является прокладка труб из металла диаметром 200 мм под проездом, при этом сверху должны располагаться специальные лотки из бетона. Если канавы пересекают проезды или пешеходные дорожки, то в обязательном порядке нужно создать мостики или установить трубы. Такие мостики должны иметь ширину не меньше, чем ширина проезжей части, с отверстиями высотой 0,6 м и шириной 1 м. Минимальный диаметр труб, который принято использовать, составляет 50 см.

Для проектирования канав также следует соблюдать определенные параметры: ширина не менее 0,3 м, глубина не меньше 0,5 м. Эти параметры определяются по дну с использованием трапецеидального поперечного сечения. Для наивысших точек делается исключение по глубине канав 0,4 м. Показатель крутизны откоса канавы зависит от грунта и непосредственно от вида укрепления. Для канав, которые располагаются около площадки, принятая глубина составляет не более одного метра. Для запаса глубины малых канав от горизонта воды до бровки принято использовать величину 0,2 м, для больших – 0,4 м соответственно. Величины скорости водного течения в канавах зависят от глубины потока, самого грунта, а также от типа укрепления.

Для промышленных предприятий и населенных пунктов следует укреплять откосы и дно канав независимо от типа грунта. Исклю-чением является только скальный грунт. На величину уклона кюветов и отдельных лотов не влияют расчетные скорости течения, его значение должно быть не менее 0,005, а для канав не менее 0,003. В систему водостоков с обязательным спрямлением, углублением дна и укреплением берега включаются и русла с незначительными потоками, которые проходят по территории промышленного предприятия. В определенных местах такие потоки необходимо заключать в трубу.

Обустраивая небольшие водные протоки русла, ему чаще всего придают трапецеидальную форму в поперечном сечении. Меженные расходы, чтобы предотвратить заиливание дна, должны проходить со скоростью течения 0,3–0,5 м/сек. Если скорость при использовании трапецеидального сечения значительно меньше, то используют комбинированное русло.

Любой проект русла при небольших потоках воды следует выполнять с использованием норм, специально установленных для данных гидротехнических устройств. Если рельеф крут, то и скорости в канавах становятся выше допустимых. Для таких случаев используются устройства быстротоков со специальными гасителями энергии.

Проектирование дождевой канализационной сети

Территорию для отвода дождевой воды принято разбивать на несколько бассейнов канализации. Если размеры площадки небольшие, то вся ее территория может служить одним единственным бассейном. Количество необходимых бассейнов и их граничные пределы опре-деляются в зависимости от рельефа заданной местности, а также от предполагаемых мест выпуска и непосредственно от планировки площадки.

Если данная площадка промышленного предприятия располагается на берегу одного или нескольких водоемов, а также при наличии оврагов, которые пригодны для выпуска дождевой воды, то имеет смысл разбить территорию всей площадки на несколько отдельных сточных бассейнов. Однако вместе с этим уменьшатся протяженность сети и ее глубина.

Любая канализационная сеть для дождевых вод в каждом из бассейнов трассируется таким способом, чтобы образующиеся стоки смогли пройти самым коротким путем. Однако не стоит забывать, что расположение трассы коллекторов канализации для дождевой воды зависит от рельефа и уже существующих под землей коммуникаций. Получить правильный проект сети возможно только после определения мест, в которых будет производиться прием стоков. Дождеприемники обычно размещают одновременно с проектированием вертикального плана площадки. Для всех пониженных мест территории должны быть предусмотрены дождеприемники. В обязательном порядке дождеприемники располагаются по проезжей части и в местах с искусственным покрытием. Бывают случаи, когда их размещают и на больших площадках, грунт которых не пропускает воду, а уклон не может обеспечить быстрый сток потока воды к самому близкому проезду. Для озелененных территорий дождеприемники не используются. Если ось проезда горизонтальная и имеет пилообразный профиль лотков, то расстояния между установленными дождеприемниками уменьшаются до 40 м. В местах пересечения проезда дождеприемники обычно размещают таким образом, чтобы вода, которая стекает по лоткам, перехватывалась до самого перекрестка. Если профиль проезда двускатный, то дождеприемники размещают по каждой из сторон, а при односкатном профиле размещают только по пониженной стороне.

Определение мест для приема производственных стоков в дождевую канализацию осуществляется в соответствии с проектами канализации внутри цехов. Начинают трассировку сети для каждого из бассейнов с определения направленности основного коллектора, который имеет смысл располагать там, где понижен рельеф, и в то же время недалеко от проходящей линии дождеприемников. После чего трассированию подвергаются уже второстепенные коллекторы и различные соединительные элементы от дождеприемников, водостоков внутри помещений, а также от сточных вод, выпускаемых из цехов.

Конструкция трасс коллекторов не должна содержать повороты, превышающие 90 градусов. Для колодцев принято использовать повороты с радиусом, в сумме не меньшим, чем три диаметра. Для коллекторов с диаметром 1,2 м и более повороты позволено выполнять, минуя колодцы, и радиус поворота при этом будет составлять не меньше суммы пяти диаметров.

Материал предоставлен компанией ООО «ПромСток». Фотоматериалы предоставлены компанией «Хауратон»

Типовой проект жилого дома или промышленной площадки обязательно должен включать расчет ливневой канализации.Необходимые формулы и табличные значения для математических вычислений указаны в своде правил СП 32.13330.2012, который является актуализированной версией СНиП 2.04.03-85. Поскольку непрофессионалу довольно сложно разобраться во всех аспектах данного нормативного документа, ниже представлены общие положения и основные формулы, которые позволят произвести гидравлический расчет ливневой сети самостоятельно.

Основная цель расчета ливневой канализации – определение диаметра и уклона трубы в соответствии с объемом атмосферных осадков, выпадающих в конкретной местности. При недостаточной пропускной способности трубопровода существенно снижается эффективность канализационной сети, что увеличивает вероятность затопления территории во время обильных дождей.

Система водоотвода – важный элемент любого строительного объекта

Все работы по обустройству ливневой канализации регламентируются СНиП. Помимо гидравлических расчетов, для правильной эксплуатации системы необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Хозяйственно-бытовые стоки и промышленные отходы не должны отводиться через ливневую канализацию.
• Место выпуска стоков в естественный водоем должно согласовываться с санэпидемслужбой, а также органами охраны водных объектов.
• Поверхностные воды с территории частных хозяйств могут направляться в центральную канализационную сеть без предварительной очистки. Для промышленных предприятий стоки должны обязательно проходить через дополнительные очистные сооружения.
• Возможность приема атмосферных осадков с территорий частных и промышленных объектов городской канализацией определяется пропускной способностью центральной сети и производительностью очистных сооружений.
• Отведение поверхностных вод, по возможности, следует организовывать в самотечном режиме.
• Для крупных населенных пунктов и производственных площадок необходимо предусматривать системы водоотвода закрытого типа. Для малоэтажных загородных объектов допускается применение канализационной сети открытого типа.

В частных домах часто комбинируется открытая и закрытая системы отвода дождевой воды

Формулы для гидравлического расчета ливневых сетей

Для того чтобы выполнить расчет диаметра трубы ливневой канализации, следует определить средний расход дождевых вод, который зависит от климатических условий в конкретной местности.

Расход дождевых вод

Предельный расход (интенсивность) дождевых вод рассчитывается по формуле:

q20 – расчетная интенсивность дождя в течение 20 минут;

Ψ –коэффициент поглощения влаги определенным типом покрытия (кровля – 1,0; асфальт – 0,95; бетон – 0,85; щебень – 0,4);

F–площадь поверхности(в гектарах), на которой планируется осуществлять водоотвод.

Карта интенсивности дождя для определения коэффициента q20

Расход воды при напорном режиме

Для гидравлического расчета сети дождевой канализации необходимо сделать поправку на коэффициент заполнения свободного трубопровода при возникновении напорного режима (β). Таким образом, расход дождевых вод рассчитывается как

Коэффициент β определяется по таблице:

В свою очередь параметрn зависит от географического расположения объекта:

Если уклон местности составляет 1-3 см на 1 м, тогда коэффициент βнеобходимо увеличить на 15%. При большем уклоне данный параметр принимается равным 1.

Пример расчета ливневой канализации

Некоторые проектировщики не вдаются в детали расчета ливневой канализации, оперируя рекомендуемыми значениями диаметров труб, которые указаны в СНиП. Для безнапорных сетей в качестве водоотвода обычно используют трубопровод диаметром 200-250 мм. Именно такой размер гарантирует оптимальную скорость движения поверхностных стоков в случае интенсивных осадков.Вместе с тем правильно выполненный расчет способствует более целесообразному распоряжению бюджетом, поскольку для нормальной функциональности ливневой сетимогут подойти трубы меньшего диаметра.

Расчет диаметра трубы позволяет уменьшить затраты без ущерба для функциональности системы

В качестве примера рассчитаем параметры водосточной трубы для крыши частного дома площадью 100 м² (0,01 га), расположенного в одном из населенных пунктов Московской области:

1. Согласно карте интенсивности дождя параметр q20 для Москвы и близлежащих районов составляет 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли равен 1. Исходя из этих данных, рассчитываем расход дождевых вод:

Qr =80·0,01 = 0,8 л/с

1. Поскольку уклон кровли в частном доме, как правило, существенно превышает показатель 0,03 (3 см на 1 м), коэффициент заполнения свободной емкости во время напорного режима принимаем равным 1. Таким образом:

Q = Qr = 0,8 л/с

1. Зная показатель расхода дождевой воды, можно не только произвести расчет диаметра ливневой канализации, но и определить необходимый уклон стока. Для этого воспользуемся справочником А.Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Согласно расчетным данным, которые представлены в таблицах, для показателя расхода 0,8 л/с подойдут трубы с такими параметрами:

• диаметр 50 мм, уклон 0,03;
• диаметр 63 мм, уклон 0,02;
• диаметр 75 мм (и выше), уклон 0,01.

Уклон трубы обратно пропорционален ее диаметру

1. Материал трубопровода.

СНиП допускает использование труб из асбестоцемента, стали и пластика (ПВХ). Асбестоцементный трубопровод, хоть и является экономичным вариантов, сегодня применяется достаточно редко из-за хрупкости материала и большого веса (1 метр 100-миллиметровой трубы весит 24 кг). Стальные трубы значительно легче асбестовых, тем не менее они склонны к коррозии. Поэтому дляливневок чаще всего используютсятрубы из ПВХ, которые совмещают в себе малый вес, простоту монтажа и длительный срок эксплуатации.

1. Глубина прокладки подземной части.

Оптимальное расположение трубы – ниже уровня промерзания грунта и выше уровня грунтовых вод. Поскольку не каждая местность позволяет соблюсти данное условие, допускается прокладка трубопровода на небольшой глубине, однако не ближе 70 см к поверхности.

1. Монтаж стояков.

Отвод дождевой воды с крыши осуществляется посредством стояков, под которыми размещаются точечные или линейные дождеприемники. Вертикальные водоотводы крепятся к стене с помощью хомутов. Расчет интервала крепления стояков ливневой канализации выполняется с учетом материала трубы. Для ПВХ хомуты размещаются с интервалом 2 м, для стали – 1-1,5 м.

1. Охранная зона.

СНиП предусматривает организацию так называемых охранных зон вблизи расположения ливневой сети. На расстоянии менее 3 м от трубопровода запрещено возводить строительные объекты, сажать кусты и деревья, устраивать свалку мусора, обустраивать парковочное место.

Типовая схема ливневки частного дома

Проектирование системы отвода дождевой воды является важным этапом строительства жилого дома или промышленной площадки. В данной статье приведены формулы для грубого расчета диаметра трубопровода, поскольку они не учитывают такие параметры, как трение воды о внутреннюю поверхность трубы, количество изгибов и соединений в системе и др. Для более точного расчета ливневой канализации существуют специальные программы, которые можно найти в интернете. Однако самый верный метод – доверить проектирование специалистам, которые учтут все нюансы и предложат наиболее эффективный и экономически выгодный вариант.