Pentru a calcula rețeaua de ploaie, este necesar să aveți informații despre cantitatea de precipitații sub formă de ploaie în zona în care este proiectată rețeaua de ploaie. Pentru a măsura cantitatea de precipitații, se utilizează instrumentele numite gabarite de ploaie. Rainers sunt obișnuiți (figura 13) și se înregistrează automat.
Figura 13. Diagrama unui indicator de ploaie de tip simplu.
Elementul principal al indicatorului de ploaie este un vas de recepție cu o suprafață de 500 cm 2, cu un diametru de 25,2 cm. Cantitatea de nămol este măsurată în milimetri de coloană de apă. Pentru a determina cantitatea de apă precipitată, apa din vasul de recepție este turnată într-un vas special de măsurare cu diviziuni. Cantitatea anuală de precipitații se obține prin adăugarea cantităților zilnice. Cu toate acestea, aceste date nu sunt suficiente pentru calcularea rețelei de ploaie. Este necesar să existe informații despre durata ploilor individuale, intensitatea lor, distribuția pe zone etc. Aceste date pot fi obținute cu manometre automate - pluviografe. Diagrama pluviografului este prezentată în Fig.
Figura 14. Schema pluviografului.
1. navă primită; 2. vas de măsurare; 3. plutitorul; 4. Sifonul 5. Tamburul reportofonului.
și precipitații similare, care curg din vasul de recepție în vasul de măsurare, determină o deplasare verticală a plutitorului conținut în acesta. Când se ridică plutitorul, se mișcă și pixul recorderului, tamburul acestuia fiind rotit cu ajutorul unui mecanism de ceas. Când vasul de măsurare este umplut, sifonul este declanșat și vasul este golit. Pixul atrage o curbă pe o diagramă specială numită plioviogramă. Forma plumeogramei este prezentată în Fig.
Figura 15. Un fel de pluviogramă.
O caracteristică importantă a ploii torențiale este intensitatea acesteia. Intensitatea ploii poate fi exprimată într-un strat și în volum. iar intensitatea ploii de-a lungul stratului este egală cu:
h este stratul de apă în mm, scăzut în timpul t. min.
iar intensitatea ploii de-a lungul stratului este exprimată în n / sec și este egală cu:
Explicarea pluviogramei
Scopul descifrării pluviogramei este de a determina dependența intensității ploii de durata acesteia. Plyuviogrammu împărțit în secțiuni în care orientabil rovochno-line poate fi privit ca o linie dreaptă, marchează începutul și sfârșitul fiecărei porțiuni, lungimea pierderii de ploaie corespunzătoare acestei porțiuni, iar stratul de precipitat, și se determină, de asemenea, intensitatea ploii pe stratul de la fiecare site. Datele sunt înregistrate în tabelul 3.1.
Determinarea intensității ploii în diferite parcele de plioviogram.
Ultima linie a tabelului indică durata totală a ploii și intensitatea medie. Dacă aplicăm datele obținute în coordonate logaritmice (lgq - lgt), obținem o linie apropiată de o linie dreaptă, a cărei ecuație poate fi reprezentată după cum urmează:
sau după potențare:
n este tangenta pantei liniei drepte si lg A este segmentul taiat pe axa ordonata (lgq) printr-o linie dreapta. După cum rezultă din ecuație, pentru t = 1minute q = A.
Pentru ploi care se încadrează în locuri diferite, modelele generale sunt caracteristice. Cu cât ploaia este mai lungă, cu atât este mai puțin intensitatea ploii, cu atât frecvența repetiției este mai mare.
Dacă luăm în considerare mai multe perioade de ploi diferite, atunci în fiecare dintre aceste perioade, una și cea mai intensă ploaie pot să cadă. Cu intensitatea scăzută a ploii, numărul acestora va crește cu o anumită intensitate. Cu o durată crescătoare a ploii în cauză, intensitatea va scădea. Prin urmare, precipitațiile se caracterizează prin probabilitatea repetiției, care se exprimă printr-o perioadă de un singur exces de intensitatea calculată. Perioada unei singure depășiri a intensității calculate a ploii este o perioadă de timp în an, în care ploaia intensității calculate va fi depășită o singură dată. Din cele de mai sus, este clar că, pe măsură ce crește perioada de depășire unică, intensitatea precipitațiilor crește.
De exemplu, când decodificarea plyuviogramm utilizat pentru înregistrarea precipitațiilor de 15 ani, iar pentru intensitatea adoptată valoarea de intensitate calculată care a depășit 15 ani pentru aceste cinci ploi, perioada în exces o dată intensitatea calculată va fi de 15: 5 = 3goda.
Dacă graficul în coordonate logaritmice cauza datelor decriptarea plyuviogramm ploile cele mai intense care se încadrează în zona pe o perioadă lungă de timp (de exemplu, 20 de ani), obținem numărul de linii care sunt aproape de drepte, paralele și se intersectează (figura 16).
Figura 16. Decodarea înregistrărilor ploioase pe o pluviogramă.
Pentru a generaliza datele și a determina parametrii A și n, procedați după cum urmează. Mai întâi determinați numărul permis de exces al intensității calculate. De exemplu, dacă valoarea unei singure depășiri a intensității calculate este luată timp de 5 ani, numărul permis de depășiri este de 20: 5 = de 4 ori. Apoi pe grafic pentru intervalul de timp selectat cele patru intensități sunt numărate din partea de sus și punctul este plasat pe a cincea. Aceste puncte sunt grupate în jurul unei linii drepte, a cărei ecuație poate fi găsită prin metoda celor mai mici pătrate. Parametrii A și n pot fi determinați prin formula:
m este numărul de puncte de pe linia de ploaie calculată.
Astfel, interpretarea pluviogramelor face posibilă determinarea intensității ploii, în funcție de durata și perioada unui singur exces de intensitate calculată prin formula:
Determinarea coeficienților A și n în formula intensității calculate a ploii.
Numeroase observații au arătat că exponent n depinde în principal de poziția geografică a obiectului și este determinată de SNiP2.04.03-85 Tabelul 4, în cazul în care nici o înregistrare pe pluviograful ploios. Valoarea lui A în acest caz este recomandată să fie determinată de formula:
q 20 - intensitatea ploii de 20 de minute, cu o singură depășire a intensității calculate P = 1 an (caracteristici 1 SNiP2.04.03.85);
m r - cantitatea medie de ploi care se încadrează anual într-o anumită localitate (Tabelul 4 SNiP2.04.03.85);
- exponent (tabelul 4 din SNiP2.04.03.85);
P este perioada unui singur exces de intensitate calculată, anul (punctul 2.13 SNiP2.04.03.85).
În general, cantitatea de teren irigată de ploaie variază foarte mult. Dacă această zonă este mai mică de 500 de hectare, se crede că intensitatea ploii în orice punct al acestei zone este aceeași. Cu o suprafață mai mare, trebuie avut în vedere că intensitatea precipitațiilor în diferite puncte din această zonă poate fi diferită. Neregularitatea distribuției ploii în intensitate în astfel de cazuri este luată în considerare de factorul de corecție k (Tabelul 3.3).
Factor de corecție pentru distribuția neregulată a ploii în zona.
Canalizare, ha
Figura 17. Schema de formare a scurgerilor de ploaie.
După începerea ploii la secțiunea transversală a conductei în punctul 2 va începe să curgă din primul spațiu de curgere care înconjoară apoi se scurge va curge cu zona în creștere, atât timp cât întreaga zonă F nu dă o conductă de apă de ploaie. Putem presupune că, pornind de la începutul ploaie care se încadrează, apa de ploaie nu încă dotechet la punctul 2 de pe punctul cel mai exterior al zonei de curgere F în secțiunea transversală a conductei va crește. În viitor, adăugarea zonei de scurgere nu va mai fi, însă intensitatea ploii va scădea, ceea ce înseamnă o scădere a consumului. Astfel, fluxul de apa de ploaie în conducta va crește mai întâi și apoi picătură, iar debitul maxim va fi observat la momentul curgerii apei din punctul cel mai exterior al zonei secțiunii transversale de curgere calculată a conductei. Dependența debitului pe durata ploii în orice secțiune a conductei se numește hidrograful scurgerii (figura 18).
Figura 18. Dependența de descărcarea apelor pluviale pe durata ploii
în orice secțiune a conductei (hidrograful de scurgere).
Timpul la care se observă debitul maxim se numește critică, iar intensitatea ploii corespunzătoare acestui timp este limitată sau calculată. Metoda de calcul a rețelei de ploaie, pe baza determinării intensității ploii peste timpul critic, a fost propusă de P.F. Gorbaciov și se numește "metoda de limitare a intensităților". Timpul critic este durata estimată a ploii, care se găsește după formula:
t con este timpul de concentrare a suprafeței, adică timpul de curgere a apei de la cel mai îndepărtat punct al zonei de drenaj până la tava de stradă;
t poate - timpul de curgere a apei prin tava stradală până la prima admisie de apă;
t p - timpul de curgere a apei prin conducte la secțiunea transversală calculată.
Conform recomandărilor SNiP2.04.03.85, valoarea t con trebuie să fie egală cu: în absența rețelelor intraquarter 5-10min și în prezența - 3-5min.
Durata fluxului de apă prin tava de stradă se determină după cum urmează:
pot - lungimea tăvii străzii, m;
- viteza de apă la capătul tăvii, m / s.
Durata fluxului de apă prin conducte este:
lungimea conductelor, m;
- viteza mișcării apei în secțiunea relevantă a conductelor, m / s.
Determinarea perioadei unui singur exces de intensitate calculată
Alegerea perioadei de o singură depășire a intensității P calculate are un efect semnificativ asupra cantității de curgere a apei de ploaie și, prin urmare, asupra diametrului conductei. Dacă valoarea P este acceptată mică, depășirea rețelei de drenaj și inundarea obiectului deservit vor avea loc relativ frecvent. În acest caz, sunt posibile daune semnificative cauzate de inundații. Dacă valoarea P este mare, depășirea va avea loc rar și daunele provocate de inundații vor fi relativ mici. Cu toate acestea, costurile estimate și, în consecință, diametrele conductelor vor fi mari, în comparație cu primul caz. Prin urmare, alegerea corectă a lui P face posibilă reducerea daunelor cauzate de inundații la un cost relativ scăzut de capital pentru construirea unei rețele de ploaie. Scopul acestei valori depinde de:
* condiții pentru instalarea conductelor;
o determină P conform tabelului 5 din SNiP2.04.03.85.
Coeficientul de scurgere
O parte semnificativă a ploii precipitate este folosită pentru udarea suprafeței și umplerea neregulilor. O parte din apă este filtrată în sol, iar unele se evaporă.
În zonele impermeabile, scurgerea începe relativ repede, cu zone permeabile la apă mult mai târziu. Pentru a lua în considerare apa care intră în rețeaua de drenaj, se introduce coeficientul de drenaj, determinat de formula lui N.N. Belova:
z mid este valoarea medie ponderată a coeficientului de acoperire.
z i este valoarea coeficientului de acoperire pentru suprafețele de drenaj cu diferite acoperiri (tabelele 9 și 10 din SNiP2.04.03.85);
F i - zone de drenaj cu acoperiri diferite.
Determinarea evacuării estimate a apelor pluviale
Formula de determinare a deversării apelor pluviale estimate este:
- coeficient care ia în considerare umplerea capacității libere a rețelei în cazul unui regim de presiune (Tabelul 11 SNiP2.04.03.85).
Prin stabilirea valorii coeficientului de scurgere în formula, obținem:
Proiectarea rețelei de apă dulce
Proiectarea rețelei de ploaie include proiectarea unei rețele de drenaj, calculul hidraulic al conductelor și al altor structuri, construirea unui profil longitudinal al conductei. La proiectarea unei rețele de ploaie, se utilizează o schemă perpendiculară. În funcție de teren, teritoriul instalației este împărțit în bazine de drenaj. la colectorii de bazin sunt urmăriți de-a lungul talvetei și cea mai scurtă cale către rezervoare. Eliberarea apei de ploaie în corpurile de apă este o construcție complexă și costisitoare. creșterea numărului de emisiuni poate determina o creștere a costului construcției, dar în același timp să reducă diametrele conductelor și, prin urmare, costul acestora. Prin urmare, alegerea acestei sau acelei variante a schemei de eliminare a apelor reziduale se face pe baza calculelor tehnice și economice. Trasarea conductelor de stradă se realizează printr-o schemă de închidere, de-a lungul unei fețe coborâtă și una trimestrială. urme de circuit de selecție, și pătrat blocuri defalcare foto tinde să secțiuni de țeavă, produse cu terenul corespunzător.
Probleme de apa de ploaie este lăsat să se aranjeze în rigole, terenuri uscate și rezervoare de consum redus de energie, cu necesitatea de a produce un calcule de calibrare, pentru a preveni inundațiile, îmbrăcarea zonele înconjurătoare.
Pentru a exclude curgerea apei în zona de canalizare din locurile înalte din jurul acestui teritoriu, sunt aranjate intercepte (șanțurile de sus) cu evacuări independente în rezervor.
Analiza formulelor de mai sus arată că o determinare directă a costurilor estimate a apei de ploaie este foarte dificil, deoarece formula include durata estimată a ploii care depinde de debitul de apă pe tavă stradă și conductă. Ratele, la rândul lor, depind de consumul de ape uzate, care nu este cunoscut. Problema poate fi rezolvată prin metoda de selecție sau prin metoda aproximării succesive. Metoda de selecție este după cum urmează. Concentrându-se pe panta suprafeței pământului, stabilită de viteza de mișcare a apelor uzate și calculând debitul estimat. Apoi, debitul hidraulic este calculat din fluxul primit, adică determină diametrul, viteza și pierderea capului atunci când umpleți conducta aproape de plină. Se consideră că viteza este acceptată corect dacă debitul calculat și debitul care este capabil să treacă printr-o conductă a diametrului calculat diferă cu cel mult 5%. În caz contrar, calculul se repetă la noi viteze. Metoda armonizării succesive începe de asemenea cu adoptarea vitezelor. După determinarea duratei ploii, apele uzate se calculează într-o primă aproximație și se efectuează calculul hidraulic al conductei. Cunoscând viteza rezultatelor calculului hidraulic, specificați durata estimată a ploii, iar în a doua aproximare determinați debitul, apoi efectuați din nou un calcul hidraulic. Practica arată că precizia calculului este complet satisfăcătoare pentru două aproximări.
La determinarea duratei curgerii apei pluviale printr-o tavă de stradă, este necesară o valoare a vitezei de canalizare, care este determinată și de calculul hidraulic al tăvii de stradă.
Se permite determinarea vitezei de curgere prin tavă și conform tabelului 3.4.
Viteza mișcării apelor pluviale pe tăvile stradale.
rețeaua personală este împărțită în secțiuni, ale căror granițe sunt, de regulă, intersecții ale străzilor. Apoi bazinul, deservit de conducta calculată, este împărțit în zone de curgere care gravitează spre secțiunile conductei. Măsurarea directă determină cantitatea de suprafețe de drenare în hectare, care determină costurile pentru zonele de decontare.
Timpul de curgere a apei până la începutul primei secțiuni 1-2 este determinat ca sumă :. la începutul celei de-a doua secțiuni 2-3, ca. unde - timpul specificat de curgere a apei prin secțiunea 1-2. Timpul până la începutul celei de-a treia secțiuni 3-4 - ca sumă a timpului de curgere spre începutul celei de-a doua secțiuni 2-3 și a timpului de curgere prin secțiunea 2-3 etc. După determinarea valorilor lui P (tabelul 5 din SNiP2.04.03.85), n. m r și (tabelul 4 din SNiP2.04.03.85), (tabelul 11 din SNiP2.04.03.85), se calculează debitul calculat prin una dintre metodele descrise mai sus. Rata de debit estimată este determinată de diametrul conductei, viteza de deplasare a apei reziduale la o umplere apropiată de maxim, luând o pantă egală cu panta terenului. Dacă viteza este mai mică decât auto-curățarea, panta este mărită până când viteza devine egală cu auto-curățarea. La calcularea tăvilor marcaje de adâncime și de stabilire a conductelor în vedere faptul că legătura țevii la îmbinările secțiunilor se realizează pe shelygam calculat. Dar cu o scădere a diametrului în secțiunea următoare, conexiunea trebuie efectuată pe tăvi.
Adâncimea inițială a depozitului este determinată de formula:
H = 0,7 + 0,02. B / 2 + d. unde
B - lățimea drumului (carosabilul străzii);
d - diametrul conductei din prima secțiune, m.
în execuția profilului longitudinal al conductei de apă de ploaie (colector) se face cu aceleași cerințe ca execuția profilului conductei fecale interne.
Calcularea rețelei de ploaie utilizând un factor de reducere
Calculul de mai sus al rețelei de ploaie prin metoda "limitării intensităților". În practică de inginerie, o rețea de apă de ploaie de calcul cu ajutorul factorului de reducere a intensității, care este raportul dintre intensitatea ploii în timpul o lungime critică la ploaie în timpul duratei sale egal cu timpul concentrația suprafeței de scurgere și curge timpul pentru grajduri stradale, adică
Având în vedere că și. factorul de intensitate va fi :.
În calculul direct al rețelei de ploaie pentru condiții specifice, calculați tP și. Întrucât pentru toate secțiunile conductei se calculează valoarea t con + t poate și exponentul lui n este același, depinde doar de t p. și apoi formula fluxului calculat va lua forma:
Sunt cunoscute alte tehnici care simplifică tehnica de calculare a rețelei de ploaie.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: