Калькулятор расчета объема ливневых стоков: проектируем грамотно

Назначение и устройство ливневки

Конструктивно ливневка является линейной водоотводящей сетью, в которую входят следующие части:

• дождеприемники, необходимые непосредственно для сбора жидкости;
• желоба, трубопроводы и лотки – устройства для транспортировки воды к следующим элементам системы;
• пескоуловители, обеспечивающие удаление различного мусора и загрязнений из ливневки;
• смотровые колодцы, позволяющие контролировать работу конструкции;
• очистные сооружения для ливневых стоков, хранящие собранную воду и переправляющие ее в ближайший водоем (детальнее: «Очистные сооружения ливневых сточных вод — расчет и установка»).

Что будет если выбрать неправильно?

Неправильный выбор труб для системы отвода ливневых и талых вод чреват следующими неприятностями:

• При сильных ливнях стоки не будут успевать стекать в систему канализации и будут скапливаться на тротуарах, дорожках, в зоне зеленых насаждений, дорогах, площадках и т.д. Вода будет мешать ходить пешеходам и ездить транспорту, а электротранспорт вообще придется остановить (по требованиям техники безопасности).
• Стоки могут размыть газоны, цветники, огороды; на участках с большим уклоном может серьезно повредить верхний плодородный слой и вызвать эрозию почв.
• Но самое неприятное – если вода с кровель зданий будет скапливаться в районе дождеприемника и просачиваться в почву возле фундамента. Это может привести к замоканию фундамента и стен, просачиванию воды в подвальные помещения, возникновению плесени и грибка.

Общие принципы обустройства “ливневки”

Владельцам частных домов вполне по силам собственноручно сооружать коммуникации для сбора и отвода дождевых (талых) вод. После выполнения всех расчётов и приобретения требуемых материалов, приступают к действиям по обустройству ливневой канализации.

Первым делом копают на придомовой территории траншеи для водоотводных линий, согласно намеченному плану. Подводят траншеи к точкам расположения сливных стояков (водосточных труб). Под планировку системы частного хозяйства достаточно глубины траншей 300-500 мм.

Выполняя раскопку траншей, учитывают уклон будущих трубопроводов (или лотков) в сторону центрального водосборника-накопителя. Днище готовых траншей уплотняют путём трамбовки и засыпают слоем речного песка (высотой не менее 200 мм)

На площадках под водосточными трубами копают приямки под дождеприёмники и устанавливают их. Эти элементы системы представляют собой ёмкости прямоугольной формы небольшого объёма (5-10 литров).

Для устройства смотровых и поворотных колодцев рекомендуется использовать готовые промышленные пластиковые ёмкости или делать литые из полимербетона. Первый вариант дороже, но проще в установке и обслуживании.

Выпускаемые промышленностью дождеприемники, как правило, дополняются корзинами-сборщиками крупного мусора. Природный мусор неизбежно попадает в ливневую канализацию с потоками дождевой воды.

Одна из многочисленных существующих конструкций дождеприёмников. Материал изготовления – пластик. Оптимальный выбор в рамках проектов частной недвижимости. Такие ёмкости, как правило, дополняются корзинами-фильтрами для задержки крупного мусора

Исходя из выбранной технологии сооружения ливневой канализации (открытая или закрытая), в траншеях укладывают лотки или монтируют линию из полимерных труб.

Если делается простая лотковая система слива с выводом на близлежащий газон, желательно предусмотреть риски возможного размыва почвы на участках слива. Элементы закрытого монтажа в местах стыков обязательно герметизируют.

Собранные таким образом коммуникации должны подключаться к общему резервуару-накопителю или коллектору централизованной сети.

Также следует позаботиться о сооружении фильтров-уловителей песка непосредственно перед входом в общий накопитель. И не забыть установить смотровые колодцы. Их монтаж необходим на участках магистралей длиной более 10 метров, а также в местах схемы, где образуются повороты водоотводной линии.

Основные аспекты расчетов, пример

Первый этап сооружения канализации для оттока дождевых вод с территории предприятия, участков включает определение наибольшего объема вод, с которыми конструкции придется справляться.

Для облегчения расчетов, стоит воспользоваться приведенной таблицей, где указаны виды материалов и показатели водопоглощения:

• кровля – 1.0;
• асфальтобетон – 0,95;
• цементобетон – 0,85;
• щебень – 0,4;
• щебень с битумом – 0,6.

Прочие показатели интенсивности впитывания дождевых вод можно найти в СНиП, но стоит принимать во внимание значения для определенной местности. После того, как пример расчета покажет точные характеристики, обязательные для системы, предстоит просмотреть и выбрать сечение труб

Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:

После того, как пример расчета покажет точные характеристики, обязательные для системы, предстоит просмотреть и выбрать сечение труб. Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:

Уклон/диаметр мм	100	150	200
0-0,3	3,89	12,21	29,82
0,3-0,5	5,02	15,76	38,5
0,5-1,0	7,1	22,29	54,45
1,0-1,5	8,69	27,31	66,69
1,5-2,0	10,03	31,53	77,01

Расчет ливневых стоков требует внимания к расположению уклона. Если трубы берутся с сечением до 0,2 м, показатель примерно эквивалентен 0,007 м. Диаметр труб для системы отвода дождевых, талых вод с территории предприятия или загородного дома, показателем не более 0,15 м требует уклона не менее 0,008 м.

Как показывает пример формулы расчета, уклон не будет слишком неровным, а на коротких участках трубопровода можно не делать уклон, если рельеф местности не позволяет выполнить даже минимального снижения уровня.

Анализ данных требований подсказывает, что на уклон оказывает воздействие шероховатость, поэтому при серьезном уровне данного показателя, придется обустраивать достаточный угол. Также влияет размер сечения труб (их нужно выбирать по показателю объема выпадающих дождевых вод): чем больше сечение, тем меньший уклон нужно делать.

А чтобы все формулы были как можно более понятны, просмотрите пример расчетов. За параметры по умолчанию принимаются:

• участок в 15 соток (1500 м2);
• расположение на участке газонов и клумб, занимающих 300 м2.

Итак, газон и клумбы уже будут впитывать потоки дождевых вод, только если участок не имеет серьезного наклона

Расчеты водоотводящей конструкции берет во внимание коэффициент водопоглощения: кровля обладает более внушительным показателем чем земля, поэтому 300 м2 не включаются в расчеты

Определение объема воды, поступающей на 1200 м2 также будет по стандартным показателям – максимально 25л/1м2 час. Получается, что на 1200 м2 выпадает примерно 30м3. Цифра в примере определяет величину объема дождевых вод, которые придется отводить, поэтому труба с сечением 110 мм и уклоном в 10 мм на 100 см не совсем подходит. Пропускная способность трубы составит не более 6,19 л/сек или 22200 л/час, а вот труба диаметром в 160 мм при том же расчете уклона, будет идеальной.

Простой пример расчетов отвода дождевых потоков с территории, кровли показывает, что все можно сделать самостоятельно. Но не стоит забывать про некоторое количество лотков для ливневки. Также для обустройства дренажного трубопровода на ровных площадях иногда требуется гидравлический насос, обеспечивающий быстрое отведение потоков из лотков, а также транспортировку воды по трубопроводу.

https://youtube.com/watch?v=YGnNGMJSi5o

Принцип расчета ливневой канализации

Расчет ливневой канализации производится поэтапно:

• определяется площадь обслуживаемого участка;
• подсчитывается объем стоков, приходящихся на эту площадь;
• выбирается диаметр трубопроводов и количество коллекторов.

Для участков большей величины порядок расчета существенно усложняется, поскольку возникает несколько площадок с поверхностью разного типа и специфики. Они обладают собственными качествами и по-разному взаимодействуют с дождевыми стоками. Открытый грунт практически полностью их впитывает, асфальт для них почти непроницаем. Это определяется специальным коэффициентом поглощения влаги (Ψ). Кроме этого, учитывается интенсивность дождя за 20 минут (q20), определяющая объем воды на единицу поверхности.

Проще всего рассчитать ливневку для участка частного дома. Для него допускается сооружение открытых систем, не нуждающихся в рытье траншей и прочих работах. Единственной задачей становится определение пропускной способности лотков. Понадобится также гидравлический расчет ливневой канализации с учетом свойств всех поверхностей. Чаще всего в расчете участвует только наружная поверхность кровли, но, если есть открытые площадки с непроницаемым покрытием, их также включают в расчет. Основные формулы:

1. Расход дождевой влаги: Qr = q20·Ψ·F где F — площадь участка в гектарах.
2. То же при напорном режиме: Q = Qr·β, где β — табличное значение заполнения коллекторов.

Исходя из объемов воды, производится определение размеров и пропускной способности системы обычным порядком.

Необходимо учесть, что в некоторых случаях может потребоваться расчет очистных сооружений ливневой канализации, пример которого можно найти на специализированных ресурсах в сети. Это крайне сложная инженерная задача, решение которой доступно только подготовленным специалистам. Если обратиться к ним нет возможности, можно использовать онлайн-калькулятор, которые есть в сети. Точность их результатов достаточна для использования на практике.

Основные правила обустройства ливневой канализации

Принцип построения ливневой канализации состоит в создании системы трубопроводов, обеспечивающих транспортировку и сброс дождевой воды в заранее определенные участки сброса. Ими могут служить:

• канализационная система общего назначения;
• очистные сооружения;
• водоемы;
• овраги, понижения рельефа.

Как правило, ливневая канализация строится для работы в самотечном режиме. Это оправдано как экономически, так и технологически. Безнапорная система не требует подключения к сетям электропитания и постоянного обслуживания. Размер ее зависит от площади и конфигурации обслуживаемого участка. Правила создания дождевой канализации предписывают соблюдать следующие требования:

• использование ливневой канализации для отведения бытовых или промышленных стоков запрещается;
• точка сброса стоков должна быть согласована с СЭС и водоохранными организациями;
• разрешается направлять дождевые поверхностные стоки с участков частных домов в магистральные линии централизованной канализационной системы без предварительной подготовки;
• в городских условиях плотной застройки ливневая канализация должна создаваться в закрытом варианте конструкции. Для дачных или коттеджных поселков допускается создание открытой ливневой канализации.

Основными задачами являются создание самотечной сети трубопроводов или желобов, способных принять и переместить дождевые воды. Их количество определяется по максимальному значению величины осадков в данной местности, полученному по результатам многолетних измерений.

Виды труб

Для отвода ливневых вод применяют самые разнообразные виды труб. В последние десятилетия к традиционным чугунным, стальным и бетонным добавились современные и очень разнообразные пластиковые.

Асбестоцементные

Асбоцементные трубы для ливневок применяют уже очень давно. Они не ржавеют, относительно долговечны, достаточно прочны, химически инертны. Но в последнее время из-за своих недостатков потеряли былую популярность. Недостатки: вес, хрупкость, стоимость, отсутствие готовых фитингов, сложность монтажа. Срок службы – 30 лет, что по нынешним меркам не очень много.

Металлические

То есть стальные трубы. Прочные, надежно соединяются сваркой. Оцинкованные прослужат лет 40, но стыки ржавеют, как и обычные «черные» трубы. «Черные», то есть без покрытия, трубы простоят лет 25. Тяжелые, сложно монтировать, перевозить. Зарастают солями магния и кальция и ржавеют.

Чугунные

Раструбные изделия довольно легко собираются в трубопровод. Очень тяжелые, прочные, надежные, могут простоять лет 50. Зарастают солями и ржавеют, но медленнее, чем стальные.

Пластиковые

Для подземных трубопроводов практически применяются поливинилхлоридные и из полиэтилена низкого давления. Изделия из полиэтилена высокого давления стоят дороже и не выпускаются больших диаметров, имеют недостаточную жесткость для укладки в землю. Полипропилен слишком хрупок и стоит подороже. Эти материалы применяются только для водоснабжения и отопления в помещении.

Пластиковые трубы характеризуются очень гладкими стенками – на них не оседают соли; они не ржавеют, химически инертны, устойчивы к биологическим загрязнениям. Гладкие стенки обеспечивают большую скорость и объем отводимых стоков, возможность укладывать трубопровод с небольшим уклоном.

Пластик обладает достаточной прочностью и некоторой пластичностью, он не хрупкий. Пластик монтируется при помощи специальных муфт, можно применять традиционные раструбные канализационные элементы. Цена на пластик невелика. В сейсмоопасных районах, при опасности оползней, подвижек грунта прочность пластиковых трубопроводов может оказаться недостаточной.

Металлопластиковые

Максимальный наружный диаметр металлопластиковых изделий – 48 мм (внутренний – 40 мм). Основная особенность металлопластика – способность уменьшать температурное расширение трубы – остается не востребованной при подземной прокладке при стабильной прохладной температуре. Ливни горячими не бывают. Поэтому металлопластик для подземных трубопроводов не применяют.

Стеклопластиковые

Стеклопластик – композит, состоящий из полиэфирных или эпоксидных смол и волокна из стекла, базальта или углерода. Легкий, прочный, химически инертный материал, не подверженный коррозии. По прочности сравним со сталью. Эти особенности делают его одним из самых перспективных материалов для ливневки. Недостаток: относительно большая цена. Монтаж: традиционная сборка раструбных элементов, как у чугуна; сборка изделий с фланцами; муфтовое соединение; бугельное соединение (с помощью специальной фурнитуры и болтов).

ПВХ

Очень прочные, легкие, надежные и недорогие трубы. Небольшую сложность представляет монтаж – требуются специальные муфты и клей.

Гофрированные

Самый перспективный и прочный вид пластиковых труб. Бывают однослойные и двухслойные, имеется множество разновидностей фитингов. У двухслойной гофры наружная стенка имеет изгибы по длине, внутренняя стенка гладкая. Имеют все достоинства однослойных пластиковых труб, но намного прочнее их. Цена несколько выше, чем у однослойных, но она с лихвой окупается прочностью и долговечностью. Двухслойная гофра может простоять более 50 лет.

Прочие

Раньше применялись керамические трубы больших диаметров – очень долговечные, но тяжелые, хрупкие и сложные в монтаже (к тому же для них практически нет фитингов). Применяли и очень тяжелые железобетонные (обычно их называют бетонными) трубы больших диаметров. Сейчас эти виды постепенно отходят в прошлое. Хотя для коллекторов очень больших размеров и там, где от труб требуется большая прочность, железобетон все ещё применяют.

Практический расчет пропускной способности водопровода

Очень часто причиной не функциональности ливневой канализации оказывается пренебрежение проектировщиками деталей расчета. Опираясь на общие указания СНиП, ремонтники и монтажники часто допускают ошибки.

При расчете диаметра ливневой канализации зачастую используются трубы с сечением 200-250 мм. Это оптимальный показатель для беспрепятственного передвижения стоков по трубам. Даже если осадки выпадают с большей интенсивностью.

Важно! Предварительный расчет и закупка необходимых деталей в соответствии с нормами и требованиями способствует снижению затрат без ущерба функциональности сети

Пример вычисления пропускной способности системы

За площадь придомовой территории возьмем 100 м2, что составляет 0,01 от 1 гектара земли. Предположительно с этой территории будем отводить воду. Допустим, что объект находится в МО.

Исходя из таблицы вычисления определено, что q20 для Москвы и микрорайонов 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли – 1.

Исходя из определенных показателей, расчет дождевой воды выглядит следующим образом: Qr = 80×0,01 = 0,8 л/с.

В 90% случаев уклон кровли превышает 0,03 (>3 см на 1 м), то коэффициент заполнения свободного резервуара во время напорного режима принимаем за 1. Из этого выплывает, что: Q = Qr = 0,8 л/с.

Важно! После определения показателей расчета дождевой воды у вас будет возможность не только выполнить расчет диаметра трубы для ливневой канализации, но и определится с необходимым уклоном стока

Хорошие рекомендации приведены в справочнике А. Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Здесь начинающий мастер найдет расчетные данные, представленные в форме таблиц. Определенно ясно, что для показателя расхода, равного 0,8 л/с, подойдет труба с таким диаметром и уклоном:

• 50/0,03;
• 63/0,02;
• 75/0,01.

Важно! Запомните, что уклон труб – это обратно пропорциональное диаметру значение

С чего начинается проектирование?

Расчет ливневой канализации – важнейшая часть. СНиП по канализации содержит необходимые формулы, а также ряд значений, которые потребуются для подстановки. Чтобы начать расчёт, нужна вот такая информация:

1. Сколько осадков в среднем выпадает в местности?
2. Какова площадь стока? Эта величина складывается из площадей всех крыш и прочих водонепроницаемых поверхностей (залитых бетоном дорожек, навесов).
3. Какого типа грунт на участке?
4. Где располагаются подземные коммуникации (если они есть).

Все данные собраны – пора рассчитывать по СНиПам теоретический объём воды

Важно не забыть о поправочных коэффициентах и расчётных значениях выпадающих осадков, которые в правилах собраны в специальную таблицу

Монтаж ливнёвки невозможен без этих предварительных выкладок. Ливневая канализация, расчёт которой неверен, едва ли полностью разрешит проблему отвода стоков. Суть ошибки не особенно важна: неверно выбранная ливневая труба, угол наклона или объём коллектора.

Результатом ошибки в меньшую сторону обычно становится перегрузка всей системы при значительных дождях и/или таянии снега. Если же заложить материалы с избыточным запасом, укладка ливневой канализации может стать весьма дорогостоящим делом.

В документе содержится перечень разделов, которые обязательно должны быть в полноценном проекте.

На какую глубину закладывать трубы?

Здесь очень многое зависит от диаметра труб, климата, а также типа грунта. Для ориентира возьмём средние значения: в средней полосе трубы диаметром 50 см и менее допустимо укладывать на глубину 0,3 метра. Такая глубина ливневой канализации признана достаточной. При большем диаметре труб должно быть большим и заглубление: на 0,7 метра.

Настоятельно рекомендуется не опираться только на теоретические выкладки. В районах с глубоким промерзанием грунта монтаж ливнёвки требует учитывать этот неблагоприятный для инженерных сооружений фактор.

Если трубы для ливневой канализации недостаточно заглублены, в морозы не исключается образование внутри ледяных пробок и даже разрывы трубопровода. Устранение подобных повреждений – дело трудоёмкое и часто дорогостоящее.

Почему так важно выдерживать уклон?

Здесь всё просто: если трубы ливневой канализации проложены под правильным углом, сточные воды «отправятся» в коллектор самотёком. При недостаточном уклоне в трубах/лотках образуется застой воды, которая в морозы может превратиться в лёд. Если сделать уклон слишком большим, это чревато быстрым заиливанием трубопровода.

Рассчитывать минимальный уклон рекомендуется по СНиП. Бывают ситуации, когда проложить трубы под надлежащим углом невозможно (обычно в скальных или мёрзлых грунтах). В этом случае в проекте необходимо учесть использование специальных дренажных насосов.

Пример расчета

                Рассмотрим,
как выполняется гидравлический
расчет ливневой канализации, пример которого поможет нагляднее
представить ход вычислений:

Исходные данные:

• территория площадью 100 м2 (0,01 Га);
• расположение участка — Московская область (q20=80 л/с);
• коэффициент поглощения влаги для кровли Ψ=1.

По формуле делаем гидравлический расчет дождевых стоков:

Qr = q20•Ψ•F = 80•1•0,01 = 0,8 л/с.

Поскольку угол наклона скатов
практически везде превышает 0,03, то величина β = 1. Поэтому расход влаги в
напорном режиме также составляет 0,8 л/с. Исходя из этого значения можно
определить необходимый размер труб. Для этого можно воспользоваться
специальными пособиями, в частности справочник Добромыслова.

Этот пример рассматривает простейший случай расчета ливневой канализации. Более сложные задачи слишком трудны и должны быть предоставлены подготовленным специалистам.

Расчет гидравлики коллектора формулы и таблицы

Исполнительный проект канализации для дома должен также включать в себя гидравлический расчет канализационных сетей. Эта работа выполняется для того чтобы определить оптимальный диаметр трубопровода, его уклон и скорость стоков в нем. При расчете гидравлики пользуются специальными формулами и таблицами. Полученные данные позволят с максимальной точностью подобрать диаметр труб таким образом, чтобы стоки наполняли его на две трети при постоянной скорости и при этом в системе циркулировал воздух, который обеспечит отвод газов из трубы. Кроме того, гидравлическую способность канализации стоит исполнять и для того, чтобы иметь запас диаметра и уклона коллектора на случай повышения нагрузки на него.

Так, чтобы грамотно заполнить формулу расчета гидравлической способности коллектора, необходимо выяснить такие значения формулы:

• Ду — диаметр отводящей трубы;
• V — средняя скорость стоков в трубопроводе;
• I — гидравлический номинальный уклон коллектора;
• h/Ду — уровень наполнения трубопровода.

Но эти значения чаще всего не всегда необходимо вычислять по формуле в полном объеме

Чаще всего исходные данные принимают во внимание, только выяснив значение i или значение h/Ду. Поскольку все остальные данные можно получить, ознакомившись с таблицами СНиП для расчета и исполнения гидравлики коллектора. Так, значение V и значения h/Ду можно получить из таблицы «Самоочищающей скорости канализационных стоков в зависимости от условного диаметра трубопровода»

Кроме того, минимальный уклон трубы согласно регламенту СНиП может варьироваться от 0,8 до 0,7 мм на каждый метр при условии диаметра трубы в пределах 150-200 мм

Так, значение V и значения h/Ду можно получить из таблицы «Самоочищающей скорости канализационных стоков в зависимости от условного диаметра трубопровода». Кроме того, минимальный уклон трубы согласно регламенту СНиП может варьироваться от 0,8 до 0,7 мм на каждый метр при условии диаметра трубы в пределах 150-200 мм.

Для выведения расчета гидравлической способности канализационной системой рекомендуется использовать таблицы Ф.А и А. Ф. Шевелевых и таблицы Лукиных. Таковые помогают вычислить практически все данные для правильных подсчетов. Так, удобными при проведении расчетов являются:

• Таблица именуемая « Расчет расхода сточных вод, литров в секунду»;
• Таблица «Пропускная способность трубы в зависимости от давления транспортируемой жидкости»;
• Таблицы пропускной способности безнапорных труб для канализационной системы;
• Таблицы пропускной способности для напорной канализации.

Для вычисления объема транспортируемых стоков по коллектору необходимо воспользоваться формулой:

q=a•v.

Значения формулы трактуются так:

• a — сечение потока воды в трубе;
• v — скорость транспортировки стоков, исчисляемая в м/с.

Чтобы подсчитать скорость движения сточной воды, пользуются формулой

v= C√R*i,

значения трактуются таким образом:

• R — гидравлический радиус;
• С — коэффициент намокания внутренней поверхности трубы;
• i — уклон коллектора.

Для выведения значения гидравлического уклона трубы пользуются формулой

i=v2/C2*R.

Сюда достаточно подставить все значения, полученные методом ранних расчетов или взятые из соответствующих таблиц согласно предполагаемому диаметру трубы. Коэффициент же смачивания внутренней поверхности коллектора высчитывают так:

С=(1/n)*R1/6.

Здесь n – это коэффициент шероховатости, варьирующийся в пределах от 0,012 до 0,015 в зависимости от материала изготовления трубопровода.

Глубина закладки водоотводных каналов

Укладывать лотки или трубы необходимо на глубине, которая подходит данному региону. Для выяснения точного значения можно обратиться в строительную компанию или узнать у местных жителей, недавно обустраивавших ливневую канализацию. Для средней полосы примерное значение глубины равняется 30 см, если диаметр труб или лотков не превышает 50 см. Более крупные конструкции углубляются в землю на 70 см.

При закладке труб и лотков нельзя забывать о необходимости соблюдения уклона, для чего локальные очистные сооружения ливневых стоков должны быть ниже, чем дождеприемники или другие устройства, собирающие ливневые стоки. Для соблюдения всех этих параметров требуется качественный проект, который обязательно должен создаваться до начала работ.

Пример расчета

Рассмотрим, как выполняется гидравлический расчет ливневой канализации, пример которого поможет нагляднее представить ход вычислений:

Исходные данные:

• территория площадью 100 м2 (0,01 Га);
• расположение участка — Московская область (q20=80 л/с);
• коэффициент поглощения влаги для кровли Ψ=1.

По формуле делаем гидравлический расчет дождевых стоков:

Qr = q20•Ψ•F = 80•1•0,01 = 0,8 л/с.

Поскольку угол наклона скатов практически везде превышает 0,03, то величина β = 1. Поэтому расход влаги в напорном режиме также составляет 0,8 л/с. Исходя из этого значения можно определить необходимый размер труб. Для этого можно воспользоваться специальными пособиями, в частности справочник Добромыслова.

Этот пример рассматривает простейший случай расчета ливневой канализации. Более сложные задачи слишком трудны и должны быть предоставлены подготовленным специалистам.

Что такое ливневка конструкционные особенности

Совокупность каналов для сбора и отвода сточных вод – называется ливневой канализацией. Наружные сети канализации варьируются по конструкции, но всегда содержат следующие элементы:

1. Направляющие желоба. Подкрышные и наземные. Последние оснащаются комплектующими – лотками из железобетона, кирпича или пеноблоков.
2. Дождеприемники. Ливневые воронки, находящиеся на углах кровли, куда под уклоном по желобам стекает масса осадков.
3. Коллекторы. Приемные колодцы, откуда насосом выкачивается масса воды по мере наполняемости резервуара.
4. Контрольные колодцы, позволяющие наблюдать за уровнем сточных вод для своевременного дренажа.

Дополнительно, водоснабжение и канализация снабжаются фильтрами, чтобы предохранить резервуары для стоков от грубых взвесей, способных испортить насосное оборудование.

Простейшая система в виде канавы, уходящей от дома под уклоном, отошла в прошлое – в ней больше недостатков, чем преимуществ. Во-первых, грунт вымывается, и сток мельчает, так как стенки осыпаются внутрь. Это приведет к переливу в сезон весны или лета. Во-вторых, участок никогда не избавится от грязи – глина сделает свое дело. В третьих, есть риск смешать сточные массы с водой из питьевой скважины, расположенной на участке. Рекомендовано воспользоваться услугами специалистов по проектным расчетам, дабы избежать описанных проблем.

Требования

Так как вода в ливневой канализации стекает самотёком, требований на устойчивость к давлению к трубам не предъявляется.

Также не требуется, чтобы они были термостойкими, так как по ним течет только холодная вода.

Застоя воды в канализации быть не должно, поэтому таким системам не грозит и размораживание.

Трубы для ливневой канализации должны:

1. Не терять прочности в морозы.
2. Выдерживать давление почвы, если они будут располагаться под землёй.
3. Быть стойкими к реагентам, химикатам, содержащимся в стоках и талых водах.
4. Не подвергаться коррозии.
5. Не портиться под воздействием ультрафиолета.
6. Иметь гладкую внутреннюю поверхность, чтобы не задерживать грязь.
7. Быть достаточного диаметра, чтобы пропускать требуемое количество жидкости.

Используйте максимально длинные трубы. Это снижает количество соединений и экономит средства.

Расчёт диаметра

От диаметра зависит, будет ли ливнёвка справляться со своей задачей. Как можно его высчитать? По нижеприведённой формуле рассчитывается количество жидкости, которой предстоит проходить по канализации.

D – искомая величина

q20 – величина интенсивности выпадения осадков (узнаётся в местной метеослужбе). Измеряется в л/сек. на Га.

S – площадь крыши, или участка откуда будет собираться влага (пересчитать в Га).

K – коэффициент, отражающий впитывающую способность поверхности.

Гидравлический расчет, диаметр и уклон канализационной трубы

Вот некоторые примеры:

• Кровля – 1(вообще не впитывает)
• Асфальт — 0,95
• Бетон – 0,85
• Гравийное покрытие – 0,4
• Грунт, газон – 0,35

Вычислив объём воды, можно узнать, какой диаметр труб использовать:

• D = 3 – 10. Трубы 100 мм.
• D = 11-29. Трубы 150 мм.
• D = 30 – 77. Трубы 200 мм.

Также не забудьте про наклон ливнёвки. Он должен быть не менее 1%.

Виды уклона для наружной канализации

Участок, оснащённый ливневой канализацией, в конечном счёте будет выглядеть привлекательнее и эстетичнее, чем без неё. В процессе эксплуатации, ливнёвка будет занимать у вас немного времени: её периодически нужно будет чистить и проверять состояние колодцев и решёток. Но, сил на борьбу с лужами и паводком, ушло бы гораздо больше.

Основные правила обустройства ливневой канализации

Принцип построения ливневой канализации состоит в создании системы трубопроводов, обеспечивающих транспортировку и сброс дождевой воды в заранее определенные участки сброса. Ими могут служить:

• канализационная система общего назначения;
• очистные сооружения;
• водоемы;
• овраги, понижения рельефа.

Как правило, ливневая канализация строится для работы в самотечном режиме. Это оправдано как экономически, так и технологически. Безнапорная система не требует подключения к сетям электропитания и постоянного обслуживания. Размер ее зависит от площади и конфигурации обслуживаемого участка. Правила создания дождевой канализации предписывают соблюдать следующие требования:

• использование ливневой канализации для отведения бытовых или промышленных стоков запрещается;
• точка сброса стоков должна быть согласована с СЭС и водоохранными организациями;
• разрешается направлять дождевые поверхностные стоки с участков частных домов в магистральные линии централизованной канализационной системы без предварительной подготовки;
• в городских условиях плотной застройки ливневая канализация должна создаваться в закрытом варианте конструкции. Для дачных или коттеджных поселков допускается создание открытой ливневой канализации.

Основными задачами являются создание самотечной сети трубопроводов или желобов, способных принять и переместить дождевые воды. Их количество определяется по максимальному значению величины осадков в данной местности, полученному по результатам многолетних измерений.

Принцип расчета ливневой канализации

                Расчет ливневой канализации
производится поэтапно:

• определяется площадь обслуживаемого участка;
• подсчитывается объем стоков, приходящихся на эту
  площадь;
• выбирается диаметр трубопроводов и количество
  коллекторов.

Для участков большей величины
порядок расчета существенно усложняется, поскольку возникает несколько площадок
с поверхностью разного типа и специфики. Они обладают собственными качествами и
по-разному взаимодействуют с дождевыми стоками. Открытый грунт практически
полностью их впитывает, асфальт для них почти непроницаем. Это определяется
специальным коэффициентом поглощения влаги (Ψ). Кроме этого, учитывается
интенсивность дождя за 20 минут (q20), определяющая объем воды на единицу поверхности.

Проще всего рассчитать ливневку для
участка частного дома. Для него допускается сооружение открытых систем, не нуждающихся в рытье траншей и прочих работах.
Единственной задачей становится определение пропускной способности лотков. Понадобится также гидравлический расчет ливневой
канализации с учетом свойств всех поверхностей. Чаще всего в расчете
участвует только наружная
поверхность кровли, но, если есть открытые площадки с непроницаемым покрытием,
их также включают в расчет. Основные формулы:

1. Расход дождевой влаги: Qr = q20·Ψ·F где F — площадь участка в гектарах.
2. То же при напорном режиме: Q = Qr·β, где β — табличное значение заполнения коллекторов.

Исходя из объемов воды,
производится определение
размеров и пропускной способности системы обычным порядком.

Необходимо учесть, что в
некоторых случаях может потребоваться расчет очистных сооружений ливневой канализации, пример
которого можно найти на специализированных ресурсах в сети. Это крайне сложная
инженерная задача, решение
которой доступно только подготовленным специалистам.  Если обратиться к ним нет возможности, можно
использовать онлайн-калькулятор,
которые есть в сети. Точность их результатов достаточна для использования на
практике.

Ливневка в канализацию

Это один из часто возникающих вопросов. Практика показывает: у частных домовладельцев временами появляются мысли объединить домовую канализацию с дождевой. Обычно такие идеи связаны с тем, что в системах обоих типов речь идёт об отведении стоков.

Реализовать подобные идеи настоятельно не рекомендуется. Ливнёвка, выведенная в канализацию, может серьёзно затруднить работу системы отвода жидких бытовых отходов. Для ливневой канализации характерны резкие скачки наполняемости труб.

Во время серьёзных ливней или массового таяния снега фекальному трубопроводу может элементарно не хватить пропускной способности. В силу изложенных выше причин ливнёвка в канализацию становится просто недопустимым вариантом устройства отвода дождевых и талых стоков.

Расчет бытовых стоков наружной сети канализации

За пределами фасада здания внутренняя сеть канализации переходит во внешнюю, представленную трубопроводом, септиком и трубами, смотровыми колодцами и другими элементами.

Объемы хозяйственного стока учитываются только в расчете труб стоков и при выборе септика. Согласно нормам, для самотечных сетей бытовой канализации можно использовать трубы диаметром не менее 150 мм.

Расчет септика

Согласно нормативам, суточный сброс воды на 1 жителя — 0,2 м3. Для семьи из 5 человек расчетный сброс в сутки составит 1 м3. Чтобы вода успевала пройти минимальную очистку, она должна находиться в септике не менее 3 суток. Также следует учитывать объем оседающего твердого осадка, скапливающегося в септике. Для этого вводится коэффициент поправки — 1,2 (20% вместительности). Следовательно, объем септика уже будет:

3 * 1,0 * 1,2 = 3,6 м3

Такого объема понадобится данной семье септик. Но обычно воды затрачивается меньше, за исключением времени пребывания гостей.

Как вычислить параметры проекта

Исполнителю нужно обладать сведениями геологических особенностей местности, ландшафтных характеристик, строительной специфики объекта, расположения инженерных систем. При выполнении ливневки на промышленном предприятии дополнительно просчитывается количество подъездных пандусов, общая площадь участка, его проходимость.

Перед разработкой гидропроекта определяются следующие моменты:

• составление сметы работ;
• закупка материала;
• установка датчиков, сигнализаторов;
• количество колодцев, их месторасположение;
• тип канализации (сток внешнего или внутреннего типа);
• длина трубопроката;
• проведение гидравлических вычислений.

Вышеназванные параметры зависят от нормы осадков и максимально возможного их количества, близости водоемов, скорости потока воды, площади водозабора. При прокладке ливневки выполняется расчет по расходу воды, то есть пропускной способности канализации в процессе водоотвода.