Hydraulický kalkulátor
Hydraulický výpočet systémov odvodňovania
Hydraulický výpočet vodovodných žľabov sa vykonáva podľa SNiP 2.04.03-85 (Kanalizácia. Vonkajšie siete a stavby) na výpočtový maximálny sekundový prietok odpadových vôd.
Podľa normy by mali byť podľa povolených rýchlostí pohybu vody a sklonu povrchu krytu určené podélné sklony vodovodných žľabov. Pri tomto by mala byť rýchlosť pohybu vody vo vodovodných žľaboch minimálne 0,5 √Rh, m/s (kde Rh - hydraulický polomer), a maximálne 8 m/s.
| Pôda | Najväčšia rýchlosť pohybu vody, m/s | Typ zpevnenia svahov a dna | Najväčšia rýchlosť pohybu |
|---|---|---|---|
| Íl | 1.0 | betón | 8 |
| Hlina | 1.2 |
Zníženie rýchlosti pohybu vody pozdĺž vypočítaných vodovodných žľabov nie je povolené. Výpočtové prietoky dažďovej vody Qw, l/s, v prierezoch vodovodných liniek by sa mali určovať metódou hraničnej intenzity podľa vzorca:
Qw = Qs × Fw
Kde Qs - veľkosť odtoku, l/s na 1 ha:
Qs = Ψ × φ = 166,7Δφ / tjπ
Fw - plocha vodného zberu pre výpočtový prierez, ha;
Ψ - výpočtová intenzita dažďa, l/s na 1 ha;
Δ - parameter, rovný maximálnej intenzite dažďa trvajúcej 1 min pri prijatej opakovateľnosti, mm/min:
Δ = 0,006 × 20nΨ20(1-ClgT)
φ- koeficient odtoku dažďovej vody, určuje sa podľa tab. 1;
tj - výpočtová trvanie pretekania dažďovej vody do vypočítaného prierezu, min. (pozri nižšie);
n - ukazovateľ stupňa, ktorý charakterizuje zmenu výpočtovej intenzity dažďa časom;
Ψ20 - intenzita dažďa pre danú lokalitu trvajúca 20 min pri T=1 rok, l/s na 1 ha;
C - koeficient, ktorý zohľadňuje klimatické osobitosti regiónu;
T - obdobie opakovateľnosti výpočtovej intenzity dažďa, rok.
Hodnoty n, Ψ20 a C sa stanovujú podľa požiadaviek SNiP 2.04.03-85.
Tabuľka 1
| Typ povrchu | Koeficient odtoku dažďovej vody pre pôdy vodopriestorových plôch | ||
|---|---|---|---|
| Piesočnaté | Ílovité | Hlinené | |
| Kryt: | betón | 8 | |
| asfaltobetónové | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
| cementobetónové | 0,85 | 0,85 | 0,85 |
| Pozemkové priekopy: | |||
Predpokladanú trvanie dažďa tj, min, rovnaké času stekania dažďovej vody k výpočtovým prierezom zberačov tw, by sa malo určiť ako súčet času stekania dažďovej vody po povrchu svahu k žľabom a zberačom podľa vzorca:
tj = tw = τs + τe τk
Kde τs - čas príchodu dažďovej vody po povrchu svahu k žľabu, min; τe - čas príchodu dažďovej vody po žľabe k dažďovému prijímaču, min; τk - čas pretekania dažďovej vody po zberači k výpočtovému prierezoví, min.
Čas príchodu dažďovej vody po povrchu svahu k žľabu τs, min, by sa mal určiť podľa vzorca:
τs = (2,4lne Ls / Δ0,72 φ0,72 is0,5) (1/1,72-0,72π)
Kde Ls – dĺžka svahu, ktorý sa zúčastňuje na tvorbe maximálneho odtoku, m; is – sklon svahu; ne – koeficient hrubosti povrchu svahu, prijatý podľa tabuľky:
| Typ povrchu svahu | Koeficient hrubosti nс |
|---|---|
| Pokrývka: | |
| asfaltobetónová | 0,011 |
| cementobetónová | 0,014 |
| Povrch pôdy: | |
| bez humusového pokrývky | 0,250 |
| s humusovým pokrývkou | 0,500 |
Pri pomeru pozdĺžnych a priečnych sklonov pokrývok a priekop it / iс ≥ 0,5 výpočtový sklon id a dĺžku svahu Ld by sa mali prijať podľa línie najväčšieho spádu podľa vzorca:
id = √(it2 + ic2); Ld = (Lс / ic) √(it2 + iс)
Pre rôznorodé povrchy svahov (pokrývka plus pôdne rameno) sa čas príchodu dažďovej vody τc určuje podľa vzorca pri stredných vážených hodnotách sklonov, koeficientov odtoku a hrubosti.
Čas príchodu dažďovej vody k toku τc, min, by sa mal určiť podľa vzorca:
τc = Lc / 60Vc
Kde Lc – dĺžka žľabu, m; Vc – rýchlosť pohybu dažďovej vody na konci žľabu, m/s;
Vc = ( 1 / nс )R0,5+y ib0,5
Kde R – hydraulický polomer, m;
R = w / x
dw – hĺbka prúdu na konci žľabu (pri dažďových prijímačoch, talvárných studniach), m;
W – plocha "živej" prierezu uzavretého kanála, m2;
X – zmočený obvod, m;
y = 4 ⁴√(nc3);
n – koeficient hrubosti povrchu žľabu.
Hĺbku prúdu dw na konci žľabu by sa mala stanoviť z podmienky rovnosti výpočtovej prietoku v tomto priereze prijatej hĺbke žľabu, pričom prijateľnú prietok žľabu Qc, m3/s, je potrebné určiť podľa vzorca:
Qс = (dw2 / iw ) Vc
Kde iw – sklon bočných strán žľabu.
Výpočtové prietoky dažďovej vody, ktoré prúdia do odvodňovacích systémov z pokrývok alebo z pokrývok a pôdnych ramien, by sa mali určiť bez zohľadnenia minimálnej intenzity tvorby odtoku dažďa.
Predpokladaný prietok vody počas jarného roztápania snehu by sa mal určiť pri stredných hodnotách maximálnych odtokov topiacich sa vôd v danom mieste.
