Obliczenia hydrauliczne

Teoria hydraulicznego obliczania systemów kanalizacyjnych zgodnie z SNiP 2.04.03-85 oraz kalkulator online do szybkiego obliczania parametrów odpływu i prędkości.

Kalkulator hydrauliczny

Регіон і місто

Тип покриття

Площа (м²)

Кількість точок водовідведення

Hydrauliczne obliczenia systemów kanalizacyjnych

Obliczenia hydrauliczne kanałów deszczowych są wykonywane zgodnie z SNiP 2.04.03-85 (Kanalizacja. Zewnętrzne sieci i obiekty) dla maksymalnego przepływu ścieków na sekundę.

Poziome nachylenie kanałów deszczowych należy określić uwzględniając dopuszczalne prędkości przepływu wody oraz nachylenie powierzchni pokrycia. Przy czym prędkość przepływu wody w kanałach deszczowych powinna wynosić nie mniej niż 0,5 √R_h, m/s (gdzie R_h - promień hydrauliczny), i nie więcej niż 8 m/s.

Grunt	Największa prędkość przepływu wody, m/s	Typ umocnienia zboczy i dna	Największa prędkość przepływu
Glina	1.0	beton	8
Muł	1.2

Zmniejszenie prędkości przepływu wody wzdłuż obliczanych kanałów deszczowych jest niedopuszczalne. Obliczeniowe przepływy wód deszczowych Q_w, l/s, w przekrojach linii deszczowych należy określić metodą intensywności granicznej za pomocą wzoru:

Q_w = Q_s × F_w

Gdzie Q_s - wielkość odpływu, l/s na 1 ha:

Q_s = Ψ × φ = 166,7Δφ / t_j^π

F_w - powierzchnia zlewni dla obliczeniowego przekroju, ha;
Ψ - intensywność opadów, l/s na 1 ha;
Δ - parametr, równy maksymalnej intensywności opadów trwającej 1 minutę przy przyjętej powtarzalności, mm/min:

Δ = 0,006 × 20ⁿΨ₂₀(1-ClgT)

φ- współczynnik odpływu wód deszczowych, określany z tabl. 1;
t_j - obliczeniowy czas przepływu wód deszczowych do obliczanego przekroju, min. (patrz niżej);
n - wskaźnik stopnia, charakteryzujący zmianę intensywności opadów w czasie;
Ψ₂₀ - intensywność opadów dla danej okolicy trwająca 20 min. przy T=1 rok, l/s na 1 ha;
C - współczynnik uwzględniający cechy klimatyczne regionu;
T - okres powtarzalności obliczeniowej intensywności opadów, rok.
Wartości n, Ψ₂₀ i C ustalane są zgodnie z wymaganiami SNiP 2.04.03-85.

Tabela 1

Typ powierzchni

Współczynnik odpływu wód deszczowych dla gruntów zlewniowych

Piaszczyste

Mułowe

Gliniaste

Pokrycie:

beton

Asfaltobetonowe

0,95

Cementobetonowe

0,85

Skrajki gruntowe:

Niezakrzewione

0,80

0,65

0,70

t_j = t_w = τ_s + τ_e τ_k

Gdzie τ_s - czas dotarcia deszczowej wody wzdłuż zbocza do rynny, min; τ_e - czas dotarcia deszczowej wody w rynnie do zbiornika deszczowego, min; τ_k - czas przepływu deszczowej wody w kolektorze do przekroju obliczeniowego, min.

Czas dotarcia deszczowej wody wzdłuż zbocza do rynny τ_s, min, należy określić za pomocą wzoru:

τ_s = (2,4ln_e L_s / Δ^0,72 φ^0,72 i_s^0,5) ^{(1/1,72-0,72π)}

Gdzie L_s – długość zbocza biorącego udział w formowaniu maksymalnego odpływu, m; i_s – nachylenie zbocza; n_e – współczynnik szorstkości powierzchni zbocza, przyjęty z tabeli:

Typ powierzchni zbocza	Współczynnik szorstkości n_с
Pokrycie:
asfaltobetonowe	0,011
cementobetonowe	0,014
Powierzchnia gruntowa:
bez pokrycia organicznego	0,250
z pokryciem organicznym	0,500

Przy stosunku podłużnych i poprzecznych nachyleń pokryć i poboczy i_t / i_с ≥ 0,5 należy przyjąć obliczeniowe nachylenie i_d i długość zbocza L_d wzdłuż linii największego spadku za pomocą wzoru:

i_d = √(i_t² + i_c²); L_d = (L_с / i_c) √(i_t² + i_с)

Dla zróżnicowanych powierzchni zboczy (pokrycie plus pobocze gruntowe) czas dotarcia deszczowej wody τ_c należy określić za pomocą wzoru przy średnio ważonych wartościach nachyleń, współczynników odpływu i szorstkości.

Czas dotarcia deszczowej wody do strumienia τ_c, min, należy określić za pomocą wzoru:

τ_c = L_c / 60V_c

Gdzie L_c – długość rynny, m; V_c – prędkość przepływu deszczowej wody na końcu rynny, m/s;

V_c = ( 1 / n_с )R^0,5+y i_b^0,5

Gdzie R – promień hydrauliczny, m;

R = w / x

d_w – głębokość przepływu na końcu rynny (przy zbiornikach deszczowych, wpustach burzowych), m;

W – powierzchnia "żywego" przekroju zamkniętego kanału, m²;

X – obwód zwilżonej powierzchni, m;

y = 4 ⁴√(n_c³);

n_с – współczynnik szorstkości powierzchni rynny.

Głębokość przepływu d_w na końcu rynny należy ustalić na podstawie równości obliczeniowej przepływu w tym przekroju zdolności przepustowej rynny przy przyjętej głębokości rynny, przy czym zdolność przepustowa rynny Q_c, m³/s, należy określić za pomocą wzoru:

Q_с = (d_w² / i_w ) V_c

Gdzie i_w – nachylenie bocznych ścian rynny.

Obliczeniowe przepływy deszczowej wody, napływającej do systemów odprowadzania wód deszczowych z pokryć lub z pokryć i poboczy gruntowych, należy określić bez uwzględniania minimalnej intensywności tworzenia odpływu deszczu.

Obliczeniowy przepływ wody podczas wiosennego topnienia śniegu należy określić przy średnich wartościach maksimów odpływu wód topniejących w danym obszarze.