Определение расчетных расходов дождевых и талых вод в коллекторах дождевой канализации

5.3.1. Расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации, л/с, отводящих сточные воды с селитебных территорий и площадок предприятий, следует определять методом предельных интенсивностей по формуле:

, (12)

где A, n - параметры, характеризующие интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности (определяются по п. 5.3.2);

Y _mid - средний коэффициент стока, определяемый в соответствии с указаниями п. 5.3.7 как средневзвешенная величина в зависимости от значения Y _i для различных видов поверхности водосбора;

F - расчетная площадь стока, га, определяемая согласно п. 5.3.4;

t_r - расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания дождевых вод по поверхности и трубам до расчетного участка (определяется в соответствии с указаниями, приведенными в п. 5.3.5).

Таблица 6

Показатель степени n	Коэффициент b
£ 0,4	0,8
0,5	0,75
0,6	0,7
³ 0,7	0,65
Примечания: 1. При уклонах местности 0,01-0,03 указанные значения коэффициента b следует увеличивать на 10-15 %, при уклонах местности свыше 0,03 принимать равным единице. 2. Если общее число участков на дождевом коллекторе или на участке притока сточных вод менее 10, то значение b при всех уклонах допускается уменьшать на 10 % при числе участков 4-10 и на 15 % при числе участков менее 4.

Таблица 7

Условия расположения коллекторов	Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя P, годы, для населенных пунктов при значении q 20
на проездах местного значения	на магистральных улицах	< 60	60-80	80-120	> 120
Благоприятные и средние	Благоприятные	0,33-0,5	0,33-1	0,5-1	1-2
Неблагоприятные	Средние	0,5-1	1-1,5	1-2	2-3
Особо неблагоприятные	Неблагоприятные	2-3	2-3	3-5	5-10
Особо неблагоприятные	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 м и менее; коллектор проходит в нижней части склона по тальвегу с уклоном склонов 0,02 м 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).

Расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей, л/с, следует определять по формуле:

Q_cal = b Q_r, (13)

где b - коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима (определяется по табл. 6).

5.3.2. Параметры A и n определяются по результатам обработки многолетних записей самопишущих дождемеров местных метеорологических станций или по данным территориальных управлений Гидрометеослужбы. При отсутствии обработанных данных параметр A допускается определять по формуле:

A = q ₂₀ 20 ⁿ (1 + lg P / lg m_r)^g, (14)

где q ₂₀ - интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при P = 1 год (определяется по чертежу Приложения 2);

n - показатель степени, определяемый по таблице Приложения 3;

m_r - среднее количество дождей за год, принимаемое по таблице Приложения 3;

P - период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, годы (принимается по п. 5.3.3);

g - показатель степени, принимаемый по таблице Приложения 3.

Таблица 8

Результат кратковременного переполнения сети	Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя P, годы, для территории промышленных предприятий при значениях q 20
< 60	70-100	> 100
Технологические процессы предприятия:
не нарушаются	0,33-0,5	0,5-1
нарушаются	0,5-1	1-2	3-5
Примечания: 1. Для предприятий, расположенных в замкнутой котловине, период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует определять расчетом или принимать равным не менее чем 5 годам. 2. Для предприятий, поверхностный сток которых может быть загрязнен специфическими загрязнениями с токсичными свойствами или органическими веществами, обусловливающими высокие значения показателей ХПК и БПК (т.е. предприятия второй группы), период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует принимать с учетом экологических последствий подтоплений не менее чем 1 год.

Таблица 9

Характер бассейна, обслуживаемого коллектором	Предельный период превышения интенсивности дождя P, годы, в зависимости от условий расположения коллектора
благоприятные	средние	неблагоприятные	особо неблагоприятные
Территории кварталов и проезды местного значения
Магистральные улицы

5.3.3. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя необходимо выбирать в зависимости от характера объекта водоотведения, условий расположения коллектора с учетом последствий, которые могут быть вызваны выпадением дождей, превышающих расчетные, и принимать по табл. 7 и 8 или определять расчетом в зависимости от условий расположения коллектора, интенсивности дождей, площади водосбора и коэффициента стока по предельному периоду превышения.

При проектировании дождевой канализации у особых сооружений (метро, вокзалов, подземных переходов), а также для засушливых районов, где значения q ₂₀ менее 50 л/(с·га), при P, равном единице, период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует определять только расчетом с учетом предельного периода превышения расчетной интенсивности дождя, указанного в табл. 9. При этом периоды однократного превышения расчетной интенсивности дождя, определенные расчетом, не должны быть менее указанных в табл. 7 и 8.

5.3.4. Расчетную площадь стока для рассчитываемого участка сети необходимо принимать равной всей площади стока или части ее, дающей максимальный расход стока. Если площадь стока коллектора составляет 500 га и более, то в формулы (12) и (13) следует вводить поправочный коэффициент K, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади и принимаемый по табл. 10.

5.3.5. Расчетную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам t_r до расчетного участка (створа), мин, следует определять по формуле:

t_r = t_con + t_can + t_p, (15)

где t_con - продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка или при наличии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (время поверхностной концентрации), мин, определяемая согласно п. 5.3.6;

t_can - то же, по уличным лоткам до дождеприемника (при отсутствии их в пределах квартала), определяемая по формуле (16);

t_p - то же, по трубам до рассчитываемого створа, определяемая по формуле (17).

Таблица 10

Площадь стока, га	Коэффициент K
	0,95
	0,90
	0,85
	0,8
	0,7
	0,6
	0,55

Таблица 11

Вид поверхности стока	Коэффициент покрова zi	Постоянный коэффициент стока Y i
Кровли и асфальтобетонные покрытия (водонепроницаемые поверхности)	0,33-0,23 Принимается по табл. 12	0,95
Брусчатые мостовые и щебеночные покрытия	0,224	0,6
Булыжные мостовые	0,145	0,45
Щебеночные покрытия, не обработанные вяжущими материалами	0,125	0,4
Гравийные садово-парковые дорожки	0,09	0,3
Грунтовые поверхности (спланированные)	0,064	0,2
Газоны	0,038	0,1

5.3.6. Время поверхностной концентрации дождевого стока t_con следует рассчитывать или принимать в населенных пунктах при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей равным 5-10 мин, а при их наличии - равным 3-5 мин. При расчете внутриквартальной канализационной сети время поверхностной концентрации надлежит принимать равным 2-3 мин. Продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам t_can следует определять по формуле:

, (16)

где l_can - длина участков лотков, м;

v_can - расчетная скорость течения на участке, м/с.

Продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения t_p, мин, следует определять по формуле:

, (17)

где l_p - длина расчетных участков коллектора, м;

v_p - расчетная скорость течения на участке, м/с.

5.3.7. Средний коэффициент стока зависит от вида поверхности стока z_mid, а также от интенсивности q ₂₀ и продолжительности t_r дождя и определяется по формуле:

, (18)

где z_mid - среднее значение коэффициента, характеризующего вид поверхности стока (коэффициент покрова), определяется как средневзвешенная величина в зависимости от коэффициентов z_i для различных видов поверхностей по табл. 11 и 12;

q ₂₀ - интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при P = 1 год (определяется по чертежу Приложения 2);

t_r - продолжительность дождя или время добегания от наиболее удаленной части бассейна, мин (определяется по п. 5.3.5).

5.3.8. Зависимость интенсивности дождя от его продолжительности имеет вид q = A / tⁿ. Тогда средний (переменный) коэффициент стока Y _mid может быть рассчитан по формуле:

. (19)

При введении полученного значения коэффициента Y _mid в формулу (8) основная расчетная формула для определения расходов дождевых вод в коллекторах дождевой канализации, л/с, приобретает вид:

. (20)

Значения коэффициентов покрова z_i для различных видов поверхности стока, используемые при расчете среднего коэффициента стока Y _mid по формуле (19) и при определении расходов дождевых вод Q_r в коллекторах дождевой канализации по формуле (20), приведены в табл. 11, для водонепроницаемых поверхностей - в табл. 12.

Таблица 12

Параметр n	Коэффициент z при параметре A
Менее 0,65	0,32	0,30	0,29	0,28	0,27	0,26	0,25	0,24	0,23
0,65 и более	0,33	0,31	0,30	0,29	0,28	0,27	0,26	0,25	0,24

5.3.9. Если водонепроницаемые поверхности составляют более 30-40 % общей площади стока, что характерно для большинства промышленных предприятий, то расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации Q_r допускается определять по формуле (12) при постоянных коэффициентах стока Y _i, приведенных в табл. 11.

5.3.10. Расходы талых вод из-за различия условий снеготаяния по годам и в течение суток, а также неоднородности снежного покрова на застроенных территориях могут колебаться в широких пределах. Ориентировочно расходы талых вод, л/с, могут быть определены по слою стока за часы снеготаяния в течение суток по формуле:

Q_т = 5,5 h_c K_y F / (10 + t_r), (21)

где h_c - слой стока за 10 дневных часов, мм;

K_y - коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега, рекомендуется рассчитывать по п. 5.2.4, или принимать равным 0,5-0,7;

F - площадь стока, га;

t_r - продолжительность протекания талых вод до расчетного участка, ч.

Величина h_c определяется согласно п. 5.2.4. Карта районирования территории страны по слою талого стока приведена в Приложении 1. Для выделенных четырех районов (1, 2, 3, 4) величины h_c соответственно равны 25, 20, 15 и 7 мм.