Ливнеспуски и ливнеотводы, их устройство и расчет
Ливнеспуски, как правило, устраиваются на главном коллекторе общесплавной водоотводящей сети и служат для сброса в водоем в период выпадения сильных дождей части смеси бытовых, производственных и дождевых вод.
Конструктивно они представляют собой прямоугольные в плане камеры, в которых трубы заменены открытыми лотками с односторонними или двухсторонними боковыми водосливами с тонкой стенкой (см.рис.42).
Длина водослива (камеры ливнеспуска) l определяется по формуле:
l = , м (5.18)
где - расход смеси бытовых, производственных и дождевых вод, сбрасываемый ливнеспусками в водоем по ливнеотводам в период выпадения сильных дождей (ливней), м3/с; определяется по формуле:
Рис.42 | Схемы устройства камер ливнеспусков: а-с односторонним боковым водосливом; б-с двухсторонними боковыми водосливами; 1-водослив с тонкой стенкой; 2-камера ливнеспуска |
= qr - (5.19)
здесь qr - расход дождевых вод, притекающих к ливнеспуску, м3/с; определяется по формуле (3.17);
- несбрасываемый в водоем расход дождевых вод, м3/с; определяется по формулам (5.4) или (5.14)
Ho - полный напор над гребнем водослива при входе воды в камеру ливнеспуска (см.рис.42, а), м; определяется по формуле:
Ho = H + (5.20)
Здесь v1 - скорость течения воды в коллекторе перед ливнеспуском, м/с;
H - статический напор над гребнем водослива при входе в камеру
ливнеспуска, м; определяется по формуле:
H = D - hгр (5.21)
D - диаметр главного коллектора перед камерой ливнеспуска, м;
hгр - высота гребня водослива, м, (см.рис.42, а); определяется по формуле:
hгр = d + hвх (5.22)
d - диаметр главного коллектора за камерой ливнеспуска, м;
hвх - потери напора при входе воды в трубу главного коллектора за камерой
ливнеспуска, м; определяются по формуле:
hвх = ξвх (5.23)
ξвх - коэффициент местных сопротивлений при входе в трубу; ξвх = 0,5;
v2 - скорость течения воды в коллекторе за камерой ливнеспуска, м/с;
g - ускорение силы тяжести, м/с2 (равно 9,81 м/с2);
m - коэффициент расхода водослива; определяется по формуле:
m = 0,38 + 0,03 (5.24)
Длина водослива l должна быть не менее 1,5 м; если по формуле (5.18) она получится менее 1,5 м, то по конструктивным соображениям длину камеры ливнеспуска принимают равной 1,5 м. Если длина водослива l получится по формуле (5.18) очень большой, что неудобно при строительстве, то вместо ливнеспуска с односторонним водосливом (см.рис.42а) устраивают ливнеспуск с двухсторонним водосливом (рис.42б); при этом длина камеры ливнеспуска принимается равной , м.
Ливнеотводы устраиваются на общесплавной и полураздельной системах водоотведения. В общесплавной системе при выпадении сильных дождей (ливней) по ним от камер ливнеспусков в водоем отводится часть смеси бытовых, производственных и дождевых вод, а в полураздельной – при выпадении сильных дождей по ним от разделительных камер в водоем отводится часть дождевых стоков.
Схема устройства ливнеотвода на общесплавной системе водоотведения приведена на рис.43.
Рис.43 | Схема устройства ливнеотвода: 1-перепадной колодец; 2-ливнеотвод; 3-камера ливнеспуска; 4-главный коллектор; 5-затопленное устье ливнеотвода |
Длина ливнеотвода lло определяется по плану местности.
Диаметр ливнеотвода dло определяется в результате гидравлического расчета его; при этом расчетным расходом для ливнеотвода является сбрасываемый ливнеспуском расход , величина которого определяется по формулам (5.6) и (5.15).
Наполнение трубы ливнеотвода принимается полным ( = 1).
Уклон труб ливнеотвода iло определяют исходя из местных условий; при назначении уклона iло необходимо исходить из того, что отметка дна ливнеотвода при подходе к водоему должна приниматься равной горизонту высоких вод в водоеме (ГВВ), а отметка шелыги ливнеотвода в камере ливнеспуска должна приниматься на 0,1 – 0,2 м ниже отметки гребня водослива, чтобы обеспечить работу последнего без подтопления.