Что и зачем считают
Для дождевой канализации и очистных определяют три группы величин:
- расчётный расход дождевого стока Qr, л/с — по нему подбирают диаметры труб и сооружения проточной схемы;
- объём стока от одного дождя, подлежащий очистке, Wоч, м³ — по нему считают аккумулирующий резервуар и производительность очистных в накопительной схеме;
- годовые объёмы дождевого, талого и поливомоечного стока, м³/год — они нужны для разделов ООС, нормативов допустимого сброса и документов на водопользование.
Методика — раздел 7 СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» и рекомендации НИИ ВОДГЕО по расчёту систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока.
Исходные данные
- площади водосбора по типам покрытий: кровли, проезды, асфальт, плитка, щебень, газоны — у каждого свой коэффициент стока;
- длина сети от самой удалённой точки водосбора до расчётного участка и скорость течения в ней;
- климатические параметры района: интенсивность дождя q20, параметры n, mr, γ, слои осадков тёплого и холодного периодов;
- период однократного превышения расчётной интенсивности P — по условиям расположения объекта (табл. 9 СП 32).
Шаг 1. Расчётный расход Qr
Расход дождевых вод в коллекторе по методу предельной интенсивности:
Qr = Zmid · A1,2 · F / tr1,2n − 0,1
A = q20 · 20n · (1 + lg P / lg mr)γ
- F — площадь водосбора, га;
- Zmid — средневзвешенный коэффициент покрова: для кровель и асфальта он зависит от A, для газонов, грунта и щебня берётся по таблице;
- q20 — интенсивность дождя продолжительностью 20 мин при P = 1 год, л/с на га; n, mr, γ — параметры района по табл. 8 СП 32;
- tr = tcon + tp — расчётная продолжительность дождя, мин; tcon — время поверхностной концентрации (при закрытой внутриквартальной сети — обычно 3–5 мин); tp = 0,017 · L / V — время течения по трубам длиной L, м, со скоростью V, м/с.
Шаг 2. Годовые объёмы стока
Wд = 10 · hд · Ψд · F · Wт = 10 · hт · Ψт · F · Kу · Wм = 10 · m · k · Ψм · Fм
Wд, Wт, Wм — годовые объёмы дождевого, талого и поливомоечного стока, м³; hд, hт — слои осадков за тёплый и холодный период, мм; Ψд — средневзвешенный коэффициент стока для дождевых вод; Ψт ≈ 0,5–0,7 — для талых вод; Kу — доля площади, с которой снег не вывозят; m — расход воды на мойку, л/м², k — число моек в год, Fм — площадь, которую моют, га.
Шаг 3. Объём на очистку и производительность очистных
Wоч = 10 · hа · Ψmid · F
hа — слой осадков, сток от которого подлежит очистке в полном объёме (п. 7.3 СП 32), мм; Ψmid — средневзвешенный коэффициент стока для этого дождя. Объём Wоч определяет рабочий объём аккумулирующего резервуара; полный объём берут с запасом 1,1–1,3.
Производительность очистных в накопительной схеме — объём, делённый на время его переработки:
Qоч = Wоч / (3,6 · T)
T — время опорожнения резервуара после дождя, ч (не более 72 ч, п. 7.8.5 СП 32). Отдельно проверяется талый сток: суточный объём талых вод перерабатывают не менее чем за 14 ч. К расчёту принимают большую из двух производительностей.
Пример: складская площадка в Санкт-Петербурге
Кровля склада — 2 000 м², проезды с мойкой — 3 000 м², газоны — 1 000 м². Длина дождевой сети до очистных — 200 м. Параметры Санкт-Петербурга: q20 = 60 л/с·га, n = 0,59, mr = 150, γ = 1,54, P = 0,5 года; hа = 6,4 мм.
| Величина | Результат |
|---|---|
| Площадь водосбора F | 0,6 га |
| Параметр A | 279 |
| Zmid / Ψmid | 0,27 / 0,81 |
| Расчётная продолжительность tr | 5 + 0,017·200/1,0 = 8,4 мин |
| Расчётный расход Qr | 38,2 л/с |
| Объём на очистку Wоч | 31,1 м³ → резервуар: рабочий 32 м³, полный 39 м³ (запас 1,2) |
| Годовой сток: дождевой / талый / поливомоечный | 1 523 / 679 / 338 м³ |
| Производительность очистных: по дождю (за 24 ч) / по талому стоку (за 14 ч) | 0,36 / 1,07 л/с → принимается 1,07 л/с |
Обратите внимание: производительность очистных здесь определил талый сток, а не дождь. По рекомендациям НИИ ВОДГЕО решающим оказывается и объём резервуара: суточный талый сток (67 м³) больше дождевого Wоч, поэтому рабочий объём — 68 м³ при производительности 1,33 л/с. Какую методику применять, решают при проектировании с учётом требований к объекту.
Частые ошибки
- один коэффициент стока на всю площадку вместо средневзвешенного по покрытиям;
- забытый талый сток — в Санкт-Петербурге он часто определяет и производительность очистных, и объём резервуара;
- подбор очистных по расходу Qr при накопительной схеме — оборудование получается в десятки раз мощнее и дороже нужного;
- не учтён поливомоечный сток с проездов;
- не проверено время опорожнения резервуара (не более 72 ч).