Проект и методики расчета ливневой канализации. Расчет ливневой канализации: разбор важных особенностей проектирования

Данный тип канализации представляет собой сложное инженерное устройство, поэтому точный расчет ливневой канализации при ее проектировании имеет немаловажное значение. Вообще установка такой системы требует комплексного подхода, в процессе необходимо соблюдать определенные технические требования. Проект должен быть утвержден в санэпидем службе, в органах охраны рыбных запасов и охраны и регулированию вод.

Проектирование ливневки

Этапы составления проекта

Процесс проектирования состоит из таких этапов:

1. Проект ливневой канализации: его разработка применительно к конкретному участку.
2. Согласование данного проекта во всех необходимых инстанциях.
3. Непосредственное осуществление на участке.

На первом этапе проектирования происходит разработка документации проекта. Основанием для таких работ является техническое задание, схемы, чертежи. При разработке необходимо опираться на нормативные документы: СНиПы, СанПиНы, ГОСТ 3634-99 и некоторые другие.

Основной документ на данном этапе – техническое задание. Его составляют исходя из пожеланий и требований заказчика, заполняют в соответствии с ГОСТом 19.201-78. В техническом задании отражаются сроки проведения работ, назначение устройства, технические и экономические требования, порядок контроля. При необходимости допускается наличие приложений.

Расчет параметров, входящих в состав проекта

Методика расчета ливневой канализации включает такие ключевые моменты:

• определение того, какой вид данной канализации необходимо применить: внутреннюю или наружную;
• выяснение расположения колодцев ливневой канализации, каково будет их количество;
• расчет необходимой длины труб;
• подбор сигнализаторов, датчиков и материалов.

На решение влияют такие параметры, как площадь водосбора, присутствие в непосредственной близости водоемов (естественных либо искусственных), максимальное количество осадков и среднестатистическая норма их выпадения, скорость, с которой движутся стоковые воды и прочие факторы, которые могут характеризовать данный объект.

Расчет расхода воды и сечения труб ливневки описаны в статье « ».

Для того чтобы иметь представление о денежных инвестициях, вложенных в организацию данной системы, составляется смета на ливневую канализацию. В нее включают стоимость всех составляющие, а именно:

1. Водосборников точечного типа.
2. Системы труб, отводящих воду.
3. Разного назначения колодцев ливневой канализации.
4. Фильтров, очищающих стоки.

Если необходимо, смету можно дополнить прочими элементами по желанию заказчика.

Одной из важных частей, которую включает схема ливневой канализации, является колодец. В зависимости от его вида, он может собирать сточные воды, распределять их для очистки, отбора проб воды, размывания осадков, измерения параметров потока, осмотра и обслуживания подземных коммуникаций.

Процесс проектирования дождевой канализационной системы имеет свои особенности, которые включают в себя:

• трассировку;
• расчет гидравлических параметров;
• конструирование элементов системы, их связывание.

Трассировка необходима для того, чтобы осуществлять сбор дождевых и талых вод с конкретной территории и отводить их к месту выпуска или очистки.

На какой глубине размещать ливневую канализацию

Несмотря на то, что данный вопрос бурно обсуждается на строительных форумах, четкий ответ на него дает СНиП 2.04.03-85, в котором говорится, что в качестве наименьшей глубины принимают глубину, основанную на опыте эксплуатации сетей в данном регионе.

Совет от профессионала:

Если данных недостаточно, то принимают минимальную глубину закладки трубопровода ливневки для труб до полуметра в диаметре – на 30 сантиметров, а трубы диаметром более, чем пол метра – не меньше 70 сантиметров от поверхности.

Для определения минимальной глубины осуществляют теплотехнические и статистические расчеты.

В практических целях глубина заложения ливневой канализации составляет такое значение, чтобы было возможным минимизировать объем работ, выполняемых при выкапывании траншеи, а также обеспечить трубам сохранность от внешних повреждений и исключить замерзание сточной воды в трубопроводе.

Уклон ливневки

Совет от профессионала:

Чтобы определить минимальный уклон ливневой канализации, необходимо учитывать тип водоотвода, диаметр сечения и покрытие поверхности.

При внутреннем диаметре труб в 0,2 метра уклон должен быть 0,007, а если внутренний диаметр составляет 0,15 метра – уклон не менее 0,008. В случае, если по объективным причинам невозможно сделать такой уклон, норматив снижается до 0,007 для 150 мм труб и до 0,005 для труб 200 мм.

Для водоотводов открытого типа значения минимального уклона для труб ливневки составляют:

• для водоотводной канавы – 0,003;
• лоток проезжей части, покрытие которого – асфальтобетон – 0,003;
• лоток проезжей части, в качестве покрытия которого применяется щебень или брусчатка – 0,004;
• при покрытии булыжником лотка проезжей части – 0,005;
• отдельно расположенный лоток – 0,005.

Исходя из этих чисел можно заметить, что уклон зависит от шероховатости: чем она больше, тем больший требуется уклон. Также имеет значение диаметр труб: чем он больше, тем меньший уклон требуется для обеспечения необходимой скорости потока.

Совет от профессионала:

При самостоятельном возведении дренажной системы лучше всего применять «уклон по поверхности». Два других способа применимы лишь в случае использования готовых заводских водоотводящих каналов.

Числа, приведенные в нормативных документах, являются результатом практических исследований при постройке большого числа зданий, однако, не являются догмой для застройщика. Они дают ту информацию, которая необходима для создания надежной системы. Если придерживаться этих норм – то при правильной , она бесперебойно прослужит долгие годы.

Ливневая канализация – одна из важнейших систем оборудования жилого участка, о которой, к сожалению, многие хозяева просто забывают или же относятся к ней слишком легкомысленно. И совершенно напрасно – надежды на то, что дождевая или талая вода уйдет сама собой, нередко приводят к постепенному заболачиванию территории, к разрушению или провалам уложенных дорожек и площадок, к размыванию и эрозии конструкций фундаментов возведённых построек, переувлажнению их стен и другим негативным последствиям.

Ливневая канализация включает немало различных элементов, отвечающих за конкретный участок сбора воды, за несколько таких участков или за всю систему в целом – это дождеприемники, трубы, колодцы, коллекторы. Чтобы они были в состоянии справиться со своей задачей, их параметры должны соответствовать предполагаемым объемам воды. И при проведении планирования системы может оказаться полезным калькулятор расчета объема ливневых стоков, предлагаемый вниманию читателя.

Ниже, под калькулятором, будет дано краткое пояснение по принципу его работы.

Введите запрашиваемые данные и нажмите кнопку "Рассчитать объем собираемой воды"

Определите по карте-схеме коэффициент (q20) интенсивности осадков для вашего региона.
Эта величина будет единой для всех точек расчета.

Площадь участка сбора воды, м²

Тип покрытия

перевод в гектары

Пояснения по проведению расчетов

Итак, для планирования каждого отдельного участка ливневой канализации необходимо знать, какой объем воды может на него выпасть. Далее, отдельные участки через дождеприемники и трубы связываются с колодцами, обслуживающими уже несколько таких зон - и так далее, до «вершины иерархии», то есть ливневого коллектора или главного накопительного колодца. Естественно, при этом показатели отдельных участков или групп суммируются. Но в основе расчета, так или иначе, лежит каждый отдельный участок сбора.

Объем воды, подлежащий сбору с отдельно взятого участка, можно выразить упрощенной формулой:

Qсб= q20 × F× ϒ

Qсб — общий объем сбора ливневой воды с участка.

q20 — табличный коэффициент, показывающий среднестатистическую интенсивность осадков в данном регионе, в зависимости от климатических условий. Подобными величинами обязательно оперируют все местные строительные, проектировочные, метеорологические организации – узнать его несложно. Другой вариант – воспользоваться картой схемой, расположенной ниже. Этот показатель выражается в литрах в секунду на гектар.

F — площадь участка сбора воды, выраженная в гектарах. Площадь принимается в плане, то есть если, например, расчёт ведется для скатной кровли, то считается только ее горизонтальная проекция.

Для удобства расчетов в калькуляторе предусмотрен ввод значений в квадратных метрах – пересчет на гектары программа проведет самостоятельно.

ϒ — коэффициент, учитывающий то, что определенная часть воды может впитаться в покрытие. Это табличная величина, значения которой для покрытий, характерных для частного строительства, уже внесены в калькулятор.

Для большего удобства пользователя результат будет представлен в трех величинах: литры в секунду, литры в минуту и кубометры в час.

Устройство ливневой канализации

Проектирование ливневки – это довольно непростая задача, и определением объемов стоков не заканчивается. Подробнее об устройстве и порядке создания – в соответствующей статье нашего портала.

Ливневая (дождевая) канализация - система, предназначенная для сбора и отвода ливневых атмосферных и талых вод по канавкам или с помощью канализационных труб. Отвод воды осуществляется за участок или в ливневой колодец. Устройство ливневой канализации необходимо для сохранения прочности фундамента и стен здания, чтобы защитить их от подтопления дождевыми и талыми водами при фильтрации их через грунт.

Для отвода воды может использоваться напорный или самотёчный трубопровод. Напорный трубопровод используется намного реже, в силу своей ненадежности, высокой стоимости и большой сложности в исполнении. Для движения воды по самотёчным трубам без задержек устраивается уклон 0,5-1 см., который зависит от типа водоотвода, его диаметра или от покрытия его поверхности.

Для выполнения проекта ливневой канализации требуется:

Топографический план территории в масштабе 1:500;

Результаты геологического исследования участка;

- Техническое заключение о гидрогеологических условиях строительства;

Проект организации рельефа;

План застройки территории;

ТУ на подключение к централизованным системам (если такие подключения подразумеваются);

Планы и отметки полов подвальных помещений и подполий здания;

Планы, разрезы и развертки фундаментов здания;

Планы, продольные профили и разрезы подземных каналов;

Желаемые методы организации сбора и отведения вод, определяемые Заказчиком.

Проект ливневой канализации выполняется на основании следующих нормативных документов:

- «Внутренний водопровод и канализация зданий» (СНиП 2.04.01-85*);

Проект ливневой канализации включает в себя:

1. План ливневой канализации с указанием мест расположения элементов системы;

2. Разрезы по линии ливневого трубопровода с учётом геологического строения участка;

3. Пояснительная записка с подробным описанием;

4. Спецификация материалов для канализации.

Ливнева канализация может осуществляться по 2-м схемам: точечной и линейной.

Также для устройства ливневой канализации необходимо произвести расчет необходимого диаметра водостока, который в свою очередь, зависит от количества осадков в регионе строительства (СНиП 2.04.03-85).

Схема ливневой канализации включает в себя, как правило, следующие элементы, которые могут комбинироваться в том, или ином случае:

Дождеприемники;

Лотки (желоба);

Пескоулавливатели;

Смотровые колодцы.

Специалисты нашей компании могут разработать проект ливневой канализации любой сложности. Мы гарантируем качественное и быстрое выполнение проектной документации .

Первое и основное: залогом разработки экономически выгодного и технически грамотного проекта ливневой канализации (как, впрочем, и любого другого проекта) является правильно составленное Техническое Задание. Неучтённый нюанс или ошибка, допущенная при составлении ТЗ, приводят, обычно, к дополнительным затратам и потере времени как исполнителя, так и Заказчика проекта. Будьте внимательны и не стесняйтесь пользоваться консультациями специалистов даже на этом начальном этапе. Специалисты компании "Флотенк" с радостью проконсультируют Вас по всем вопросам.

Далее необходимо произвести расчёт количества сточных вод, для которых будут запроектированы сети и рассчитаны параметры очистных сооружений поверхностного стока и канализационных насосных станций. При этом потребуется обратиться к табличным и «местным» геодезическим и метеорологическим характеристикам. Расчёт - это фундамент типового проекта ливневой канализации.

В общих чертах, типовой проект ливневой канализации можно представить себе как:

Составление конструкционной схемы - основы проекта.

Расчёт количества и типа водосборников: ливневых колодцев или коллекторов. Также, в зависимости от места расположение этих элементов, подбирается их конструктив.

Исходя из составленной конструкционной схемы, привязанной к плану, рассчитывается метраж дренажного трубопровода и/или ливневых лотков. При этом учитывается и глубина заложения трубопровода, расстояние от точки водосбора до дренажного колодца и уклон.

Учитываются потребности в запорной, контролирующей и соединительной арматуре, количество и месторасположение смотровых колодцев, и, конечно же, ливневых очистных сооружений.

Оборудование размещается на планах, составляются профили сетей канализации, спецификации оборудования, монтажные схемы.

Несколько примеров наших проектов:

Разработка проекта ливневой канализации в полном объёме - серьезная работа, к которой следует привлекать специалистов, имеющих достаточный опыт в области проектирования.

Грамотный проект ливневой канализации позволит Вам без проблем пройти согласование проектной документации в надзорных органах, осуществить строительство в срок, избавит от штрафных санкций контролирующих инстанций и, в дальнейшем, закроет вопрос сбора и отведения поверхностных сточных вод на долгие годы.

Точный расчет ливневой канализации – это залог оптимизации сметы подобного строительства. Ведь излишне глубокие подсыпки и чересчур широкие каналы ударять по кошельку заказчика не менее сильно, чем ошибки в проекте.

Поэтому любой проект ливневой канализации стартует с приблизительных расчетов, проводимых на основе усредненных геодезических и метеорологических данных, и финиширует оптимизацией сметы, проводимой исходя из «местных реалий». И в данной статье мы пройдем от старта до финиша, затронув тематику расчетов и методику оптимизации полученных результатов.

Типовой проект начинается с составления технического задания, в котором оговаривают все технические нюансы, заявляют о результаты и уточняют стоимость проделанной работы. Составление технического задания на ливневку регламентируется ГОСТ 3634-99 и соответствующими СНиП.

Следующий этап проекта – это расчет ливневки по табличным и «местным» геодезическим и метеорологическим характеристикам.

Причем на данном этапе вычисляются следующие характеристики и параметры будущего водовода:

• Тип конструкции ливневки. На данном этапе определяется конструкционная схема ливневой канализации (наружная или внутренняя, глубинная или поверхностная и так далее).
• Исходя из схемы, определяется количество и тип водосборников – ливневых колодцев или коллекторов (и месторасположение этих элементов относительно фундамента).
• По месторасположению водосборников считают метраж дренажного трубопровода и/или ливневых лотков. Причем, на метраж влияет и глубина заложения ливневой канализации, и уклон отводного канала, и расстояние от точки водосбора до дренажного колодца.
• В финале определяют потребности в запорной и контролирующей и соединительной арматуре, а равно и количество и месторасположение смотровых колодцев.

Причем, на большинство параметров влияет расчет расхода воды и сечения труб ливневки, величины уклона и глубины закладки, а точнее результаты, полученные в процессе этих вычислений. Поэтому о таких изысканиях мы поговорим особо.

Расчет расхода воды

Расчет расхода (объема) воды, пропускаемой по трубам ливневки, является основой для всех дальнейших изысканий. Ведь от него отталкиваются при определении и пропускной способности и диаметра, и уклона отводящего трубопровода. Причем более всего расход воды влияет на предполагаемые объемы водосборников и коллекторов. Ведь весь объем сточных вод будет аккумулирован именно в этих элементах ливневки.

Ну а сам расход вычисляют по формуле:

V=q20x Sx D

Где V – это сам расход, q20 — это справочная величина, указывающая на объемы осадков (в литрах) выпадающие на площади в один гектар (10 тысяч квадратных метров), S – это площадь кровли, переведенная из квадратных метров в гектары (10 000:1), а D – это коэффициент поглощения влаги прифундаментным грунтом.

Причем и объем осадков, и коэффициент влагопоглощения указан в особом сборнике строительных нормативов (СНиП 2.04.03-85) . Только q20 отображается в графическом виде, с привязкой к карте бывшего СССР, а D – в табличном виде, с привязкой к типу грунта.

Расчет диаметра трубы ливневой канализации

Точный расчет диаметра трубы связан с очень сложными вычислениями, в которых учитывается и коэффициент шероховатости внутренней поверхности дренажного трубопровода, и скорость течения жидкости по трубе, и уклон стока, и прочие величины.

Поэтому, в большинстве случаев, принято не вдаваться в подробности, а оперировать минимально возможными диаметрами, указанными в СНиП 2.04.03-85. А в данном нормативе упомянуто, что минимальные диаметры безнапорных сетей водоотводного типа равны 200-250 миллиметрам.

Именно такой диаметр гарантирует оптимальную скорость течения стоков в безнапорном трубопровода – 0,7 м/с, благодаря которой можно обеспечить быструю утилизацию сточных вод среднесуточного объема.

Расчет уклона

Зная диаметр трубы и скорость течения жидкости можно определить и минимальный уклон ливневой канализации, гарантирующий течение жидкости под действием силы тяжести. Впрочем, в СНиП 2.04.03-85 указанные величины увязывают, в первую очередь, с диаметром трубопровода.

И для труб с ДУ200 (условным диаметром 200 миллиметров) минимальный уклон определяется коэффициентом 0,007. Причем трубы, монтируемые к дождеприемникам (лоткам водоотвода, ливневым колодцам и так далее) укладывают с уклоном 0,02 (до 2 сантиметров на погонный метр стока).

Открытые дренажные траншеи, заполненные гравием (трапецеидальной формы, 30-сантиметровой ширины по дну и 40-сантиметровой глубины) имеют уклон 0,003. А уклон водоотводных лотков колеблется в пределах от 0,003 до 0,005.

Определение глубины закладки

Минимальная глубина закладки трубопровода ливневки определяется исходя из нескольких факторов:

• Уровня подземных вод.
• Типа почвы.
• Глубины промерзания грунта.

В идеале минимальная глубина закладки должна быть меньше уровня грунтовых вод и больше отметки промерзания грунта. То есть, ливневку придется заглубить на 1,2-1,5 метра, если это позволит уровень грунтовых вод. И это только «верхний» край водостока, поскольку глубину погружения в грунт нижнего торца определяют с учетом перепада высот, по уклону трубы.

Смета на ливневую канализацию: пути оптимизации расходов

Типовая ливневая канализация состоит из следующих элементов – лотков-водосборников, дренажных труб, пескосборников, промежуточных колодцев (смотровых и дренажных) и резервуара для сбора сточных вод.

1. Причем наилучшие результаты демонстрирует лишь полностью укомплектованная канализация, в конструкции которой есть все вышеперечисленные элементы. Поэтому экономить смету путем исключения каких-либо составных частей – это далеко не самое лучшее решение.

Однако никто не мешает нам объединить некоторые элементы «в одном флаконе». Например, смотровой колодец с перепадом патрубков можно превратить в тот же пескосборник. А вместо лотков – достаточно дорогостоящих изделий – использовать перфорированную дренажную трубу, уложенную в заполненную щебнем канаву.

2. Словом, вариантов совмещения функций – масса. И каждый сулит весь ощутимую экономию. Кроме того, сократить смету можно и путем оптимизации размеров сточных водоводов или дренажных колодцев. Ведь рекомендуемые в СНиП габариты (200-250 миллиметров) годятся и для промышленных сооружений и для целых кварталов одноэтажной застройки.

3. А вот для отдельного дома, оборудованного не откачиваемым ливневым колодцем, достаточно и 100-миллиметровой трубы (для подстраховки от подтопления можно использовать 150- миллиметровую трубу). Итог – полуторная, а то и двойная экономия только на трубах.

4. Еще один способ экономии – это уже упомянутый не откачиваемый ливневый колодец, заглубляемый до горизонта с высокой проницаемостью. Из такого колодца не нужно откачивать воду или подключать его в центральную канализацию. Стоки уйдут сами, растворяясь в хорошо проводящем влагу песке.

Как видите, творческий подход к конструкции дает реальный шанс на экономию.

Однако некоторое самовольство допустимо только при обустройстве бытовой ливневой канализации, закладываемой возле небольшой дачи или скромного загородного дома.

Действительно крупные строения с кровлей больших размеров или промышленные объекты лучше оборудовать ливневой канализацией, обустроенной по рекомендациям из ГОСТ и СНиП. В ином случае владелец таких объектов может заплатить за собственную неосмотрительность двойную цену (и это без учета стоимости демонтажных работ не годной ливневки).