Проектирование с дождевой водой

Проектирование ливневой канализации: нормы, состав, схема, расчет

Одновременно с общими работами по расчету систем водоотведения производится проектирование ливневой канализации. Это комплекс каналов, коллекторов и водосборников, соединенных сетью труб. Они предназначены для сбора и отведения дождевой воды.

Разработка схемы должна быть завершена к моменту начала укладки коммуникаций. Отодвинуть эти работы «на потом» нельзя, так как придется снова производить земляные работы. Это нецелесообразно, дорого и требует времени. Рассмотрим, как создается проект ливневой системы внимательнее.

Виды ливневой канализации

Проектирование дождевой канализации требует от разработчика знания способов сбора и транспортировки стоков. Существуют разные варианты конструкции ливневой системы водоотведения. По способу транспортировки:

• закрытые каналы. Вода поступает в приемные колодцы, откуда по подземной системе труб проходит к очистным сооружениям, или к точке сброса. Самый сложный вариант, требующий точного расчета сечения труб, определения количества стоков и т.п.;
• открытые линии. Стоки движутся по надземной системе лотков или желобов. Вариант удобен простотой обслуживания и прочистки каналов. Часто используется в городских условиях, где в составе дождевой воды присутствует большое количество мусора и песка;
• смешанные. Они состоят из открытых и закрытых участков. Этот вариант встречается чаще всего, так как позволяет сэкономить на земляных работах.

По способу сбора воды:

• точечные. Это система приемных колодцев, соединенная трубами. Она собирает стоки с низин, участков под водосточными трубами и т.п.;
• линейные. Состоят из протяженных приемных желобов. Это хороший способ сбора влаги с больших площадей, асфальтированных стоянок и прочих участков.

Выбор подходящего варианта обусловлен важными критериями:

• конфигурацией и планировкой участка;
• состоянием его поверхности;
• способом ее использования.

Необходимо учесть, что эффективный сбор стоков понадобится в любом случае. Правильно составленная схема ливневой канализации обеспечивает максимально полное отведение дождевых стоков. Иначе вода начнет стекаться в низины, проникать в подвалы, разрушать фундамент зданий и сооружений.

Проектирование

Схема ливневой канализации города составлена из множества участков, направляющих сточные воды в единую магистральную линию. Она направляет воду в очистные сооружения. Поэтому задачей проектирования становится создание системы сбора и подачи стоков в общую линию. Необходимо учесть, что проект дренажа и ливневой канализации — сложная инженерная задача. Она требует специальной подготовки, опыта, умения выполнять расчеты. Если есть сомнения в своих силах, лучше поручить ведение проектных работ более квалифицированным людям.

Нормативные документы

При создании проекта необходимо руководствоваться действующими правилами. Существуют строительные нормы (СНиП 2.04.03-85) и санитарные (СанПиН 2.1.5.980-00), где четко регламентируется порядок создания ливневых систем водоотведения. В этих документах определены допустимые расстояния, конфигурация и состав систем. Даны нормативы по размещению колодцев и коллекторов, определены расстояния между ними. Приведены минимальные размеры трубопроводов и прочие важные параметры. В приложениях СНиП есть методические указания по расчету ливневой канализации. При создании проекта каждый шаг необходимо согласовывать с требованиями этих документов. Иначе возможны весьма печальные последствия в виде штрафных санкций и предписаний все переделать.

Состав готового проекта

Ливневая канализация, чертеж и прочие параметры которой отражены в проекте, должна обеспечить полное отведение стоков. Поэтому понадобятся следующие данные:

• топографический план участка;
• вертикальный разрез с указанием слоев грунта;
• схема застройки и линии проведения коммуникаций;
• ТУ на присоединение к магистральной линии (необходимо согласование с ГорВодоКаналом);
• оптимальные способы сбора и перемещения стоков.

Готовый проект ливневой канализации, пример которого можно увидеть на рисунке выше, дает полную информацию о составе и параметрах системы. Приводится полное обоснование характеристик выбранных емкостей, труб, приемных коллекторов и прочих элементов. В результате создается пакет документации, представляющей проект ливневой канализации, состав проекта:

• общие сведения;
• чертежи сетей, нанесенные на план участка. Необходимо указать точки размещения всех элементов системы;
• спецификация (состав и количество оборудования, материалов);
• смета строительства.

Фактически, проект — это полная и подробная инструкция по созданию ливневой канализации. В городе важно обеспечить отвод стоков на площадях, а в сельской местности достаточно удалить излишки влаги с территории участка.

Вам также может понравиться:

Порядок расчета

Методика расчета ливневой канализации призвана ответить на ключевые вопросы:

• выбор места прокладки каналов (внутренняя или наружная система нужна на участке). Здесь же определяется, где будет располагаться та или иная часть;
• определение количества колодцев, точек их установки;
• расчет длины труб, трассировка;
• определение количества материалов, систем датчиков или сигнализации.

В первую очередь определяют максимальное количество стоков. В этом поможет местная метеослужба. Учитывается максимальное количество дождевой воды за последние 50 лет. Затем определяется состав почвы, ее впитывающая способность. Если на участке рыхлый, песчаный грунт, то значительная часть воды будет сразу уходить в землю. В таких условиях ливневая канализация должна отвести только излишки воды. Однако, если в составе грунта есть глина, то вся вода окажется на поверхности и потребует удаления.

Проект планировки ливневой канализации должен учитывать уклон труб при самотечном способе подачи воды. Если участок расположен в низине, придется устанавливать принудительное водоотведение. Для этого потребуется установка насосов и расчет их производительности.

Глубина погружения и уклон трубопроводов

Все подземные коммуникации прокладывают ниже уровня промерзания грунта в зимний период. В этом отношении проектирование дренажной канализации обладает принципиальным отличием. Специфика ливневых систем состоит в сезонном режиме работы. Зимние изменения и подвижки не угрожают остановить работу системы, поскольку дождей нет. Отсюда несколько расплывчатое требование СНиП о укладке дренажа на глубину, «основанную на опыте эксплуатации сетей в данном регионе». Четко обозначенных значений или величин не дается. В данном случае считается правильным оставить решение вопроса на усмотрение опытных местных строителей.

В отличие от глубины погружения, величина уклона определена с достаточной точностью. Минимальный диаметр дренажных труб ливневой канализации составляет 200 мм. Для этого размера величина уклона не должна быть меньше 7 мм на каждый метр длины. С увеличением сечения труб уменьшается уклон.

Это делается для того, чтобы уравновесить скорость и энергию движения воды. Если она будет стекать слишком быстро, перенос твердых частиц прекратится. Песок и прочий мусор не успеют выйти и осядут на дно. Через некоторое время образуется засор, прочистка которого станет сложным и трудоемким мероприятием.

Видеообзор:

Источник

Как выполняется проектирование ливневой канализации

Проектирование ливневой канализации для любого строительного объекта осуществляется на стадии работ по общему расчету систем водоотведения. В итоговой документации четко расписывается, где и каким образом будут проложены каналы, коллекторы и водосборники.

Все должно быть рассчитано без ошибок и точно в срок еще до начала укладки коммуникаций. В противном случае некоторые виды земляных работ придется выполнять заново, а это потеря времени и дополнительные расходы, причем совсем немаленькие.

Разновидности ливневой канализации

Классификация систем канализации основана на типе конструкции и способах водоотведения. В зависимости от технологии отвода воды различают конструкции:

• Закрытого типа, которые имеют самое сложное строение. Причем если гидравлические расчеты выполнены неверно, то в работе ливневой канализации постоянно будут сбои. Необходимо, чтобы вода во время дождя или таяния снега сначала стекала в лоток или дождеприемник, а потом по специальным каналам доходила до коллектора и выводилась в канавы за территорией. Обычно такие системы сооружают в городской черте.

• Открытого типа. Ливневые стоки текут по лоткам по направлению к коллектору. На лотках устанавливают защитные решетки.
• Смешанного вида. Проектирование ливневой канализации такого типа ведут с использованием элементов закрытых и открытых сооружений, тем самым снижая расходы на монтаж. Для устройства водоотводящих каналов применяют трубы Ø 100-150 мм.

Рассмотрим виды канализационных систем в зависимости от типа отводов воды. Распространены следующие типы дренажа:

• Линейный. Такого рода канализационными системами оснащают большие площади, например, автомобильные стоянки, дворы, подъездные пути. Осадки с участка стекают в приемные лотки и по канавкам выводятся за границы территории.
• Точечный. Этот дренаж подходит для осушения участков, где постоянно застаивается вода. Конструкция включает несколько дождеприемников и труб для отвода стоков.

Проектирование городской ливневой канализации

Она состоит из отдельных конструктивных частей, производящих сбор воды и перемещение их по магистралям к очистным сооружениям. Очень важно создать в городе единую систему отвода сточных вод – эту сложную инженерную задачу решает проектирование систем ливневой канализации. Разработка такого проекта невозможна без наличия у специалистов соответствующего профессионального образования, навыков и опыта работы.

Любой строительный проект создается с учетом действующих норм и правил. В данном случае разработчики должны ориентироваться на СП 2.04.03-85 и СанПиН 2.1.5.980-00, которые определяют конфигурацию, составные части, конструктивные особенности, габариты и допуски. В документации приводятся требования к колодцам и коллекторам, расстоянию между ними, размерам и другие характеристики.

Приложения СП содержат методику расчетов ливневой канализации. На всех этапах проектирования требуется проводить согласование с нормативными документами. Если этого не делать, то впоследствии проверяющие органы могут наложить штрафные санкции и требования о переделке проекта.

Чтобы разрабатываемый проект системы ливневой канализации отвечал всем требованиям, необходимо подготовить достаточно много исходных данных, а именно:

• топографическую схему местности;
• изображение вертикального разреза почвы с детальным обозначением слоёв;
• план расположения домов и строений плюс схему коммуникационных сооружений;
• разрешение от водоканала и ТУ на стыковку с действующими магистральными линиями;
• определение оптимальных способов водосбора и отведения сточных вод.

Не допускается приступать к строительно-монтажным работам без тщательного изучения созданного проекта ливневой канализации.

Содержание пакета документов после окончания проектирования

В готовом проекте должна содержаться полная информация о ее конфигурации, конструктивных частях и характеристиках. Обозначенные в документах сборные емкости, трубы, приемные коллекторы – каждый элемент представлен с подробным описанием и обоснованием выбора. Проект включает:

• общую часть;
• схемы расположения канализации, совмещенные с планом территории. На чертежах должны быть указаны все элементы сети;
• спецификации по материалам, составу и количеству оборудования;
• сметную часть строительных работ.

По факту проектные документы на ливневую канализацию можно считать подробной инструкцией по ее сооружению. Причем, в городских условиях систему отведения воды необходимо организовывать на большой территории. А если речь о благоустройстве загородного домовладения, то, как правило, производят расчеты для удаления стоков за пределы участка.

Расчет городской ливневой канализации

Проектирование ливневой канализации с соблюдением норм помогает решить конкретные задачи и определить:

• направления сточных траншей, выбрать наружный, внутренний или комбинированный вариант прокладки труб по участку;
• количество колодцев и обозначить их расположение;
• длину труб, трассировку;
• количество и виды материалов, сопутствующего оборудования, других устройств.

Изначально специалисты рассчитывают предельно высокий показатель сточных вод. Здесь следует обратиться за данными в местную метеослужбу. Берутся наблюдения за прошедшие полвека. Важно узнать, какое количество осадков в год выпадало максимально. Уточняют впитывающую способность почвы на участке. Понятно, что на песчаной и рыхлой почве ливневка хорошо и быстро справляется с отводом воды, так как влага легко проникает в грунт. Но если почва глинистая, то при проектировании канализации следует учитывать, что после дождей воды будет много, ведь она будет застаиваться на поверхности.

Если планируется монтаж ливневой канализации самотечного типа, то необходимо разрабатывать проект с учетом уклона труб. В том случае, если прокладка будет проводиться на низко расположенном участке, то специалисты должны предусмотреть использование оборудования для принудительного водоотведения.

По отношению к подземным коммуникациям действует требование, что их располагают на глубине ниже того уровня, до которого промерзает почва в зимние месяцы. В тоже время разработка дренажных систем имеет принципиальные отличия. Как известно, системы ливневой канализации работают с весны до наступления холодов, а зимой линии просто не эксплуатируются.

В связи с этим становится понятным, почему СНиП не содержат жестких требований в отношении глубины укладки труб, не обозначает конкретных цифр, а предлагают учитывать опыт специалистов, давно работающих в данном регионе.

Но если глубину расположения не конкретизируют, то с величиной уклона все предельно ясно. В системах ливневой канализации используют трубы, начиная с диаметра 200 мм. Уклон для этих труб должен составлять от 7 мм на каждый 1 м длины. Если применяют трубы большего диаметра, то величину уклона можно уменьшить.

Нормальная работа ливневой канализации зависит от баланса скорости и энергии движения воды. Здесь важно не забывать, что вода, стекая с поверхности земли, забирает мелкий мусор и песок. Если скорость стекания по трубам высокая, то загрязнения будут скапливаться на дне, что может привести к засору, который потом придется устранять.

Особенности проектирования ливневой канализации для промышленных предприятий

Устройство дренажных систем на фабричных и заводских территориях осуществляется с целью сбора и отведения дождевой воды с поверхности земли. Ливневая канализация функционирует очень просто: водные потоки стекают по водостокам, затем по уклонам попадают в емкость коллекторного колодца. Стекающая вода очищается от мелких частиц почвы и загрязнений пескоуловителями.

Зачастую в проекте ливневой канализации предусматривают установку устройств для точечного сбора воды – воронки и дождеприемники. Чтобы вода очищалась от имеющихся в ней мелких частиц песка и прочих загрязнений, их укомплектовывают фильтрующими элементами.

Любое проектирование должно учитывать индивидуальные особенности конкретной территории или промышленного объекта. Здесь в первую очередь мы говорим о максимальном количестве осадков, выпадающих в данном регионе. Такие данные предоставят специалисты метеорологических станций.

Когда выполняют расчет канализации для территорий с расположенными на них искусственными водоемами, необходимо принимать во внимание возможность отвода воды в случае их переполнения.

Если говорить о сборочном коллекторном колодце, то при его сооружении нужно учитывать уровень промерзания почвы. Чтобы он работал бесперебойно, он должен находиться ниже означенной отметки. Если по каким-то причинам это сделать невозможно, придется продумать варианты утепления (подойдут пенополистирол, стекловата или другие утеплители). При сильных холодах в качестве утеплителя можно использовать выпавший снег, при этом хорошенько его утрамбовав.

Нюансы проектирования ливневой канализации автомобильной дороги

При строительстве городских автодорог большое внимание необходимо уделить устройству дренажных систем. Сами автотрассы и прилегающие к ним территории требуют максимального отведения дождевых вод.

Автомобильные дороги обычно оснащаются ливневой канализацией открытого, закрытого или комбинированного типа. В первую очередь специалисты выбирают тип системы, затем осуществляется проектирование ливневой канализации по СниП. При расчетах учитывается множество факторов, начиная от количества осадков в данном районе по данным метеорологов и пиковых значений осадков.

Дорожное полотно подвергается солидным нагрузкам, поэтому, чтобы оно дольше не разрушалось, необходимо вовремя отводить с его поверхности лишнюю влагу. Изменения температуры приводят к тому, что вода, попавшая мелкие трещинки, замерзает и начинает разрывать покрытие дороги. Этот эффект имеет накопительное свойство, и чем больше воды остается в поверхностном слое, тем быстрее происходит разрушение.

Скапливающаяся на полотне автодороги лишняя жидкость приводит к возникновению эффекта аквапланирования, что способствует росту ДТП. Такое явление наблюдается и на внутригородских дорогах, и на линиях междугородного сообщения. В любом случае, это может привести к серьезным авариям и риску жизни пешеходов и водителей. Проект ливневой канализации включает устройство прикромочных желобов и лотков по обочинам дорог или особых конструкций, размещенных в насыпях ниже уровня трассы.

Самые широкие автотрассы оборудуют дополнительным уклоном к центральной части, где стекающая вода удаляется через специальные лотки с решетками и выводится по подземным трубам к прикромочным желобам на краях дороги.

Все системы ливневой канализации организованы по одному принципу. Разница лишь в использовании разных конструктивных элементов:

• в открытых системах отвод воды осуществляется по лоткам, в закрытых – по подземным трубопроводам;
• в качестве основания используют бетонные подложки или отдельные детали, в некоторых случаях достаточно уплотненного грунта;
• в зависимости от размера дороги приемные устройства для стоков бывают с одной стороны, с двух или дополнительно в центральной части.

При проектировании ливневой канализации специалисты должны определить оптимальный вид и количество дождеприемников в соответствии со следующими данными:

• климатическими условиями данной местности, при этом ориентируются на среднегодовой уровень осадков, частоту и интенсивность;
• максимальным (пиковым) количеством воды. Чтобы выявить самые высокие показатели, необходимо проанализировать наблюдения за многие годы. При расчете берут значения чуть выше максимальных;
• длительностью теплых месяцев, количества снега и объема воды при его таянии;
• вероятностью сильных паводков, подтопления, поднятия уровня грунтовых вод.

Наибольшее внимание при создании проектов отводится на устройство кюветов и водоотводных канав с двух сторон дороги. Нужно учитывать, что сточные воды несут с собой мелкий мусор, песок и т. д.

Также не следует пренебрегать технологиями усиления конструктивных элементов – это откосы, лотки:

• использовать сборные бетонные сегменты особых форм;
• укладывать конструкции из сборных бетонных плит;
• проводить отсыпку слоем щебня.

Разработчики проекта ливневой канализации должны представить чертежи всех систем с изображением профиля дороги и указанием выбранного типа дождеприемника. На сегодняшний день с успехом применяются системы, которые прошли проверку длительной эксплуатацией. Специалисты могут использовать наработанные схемы при создании собственных проектов для любых вариантов ливневой канализации, предназначенных для автотрасс, проходящих по территории с изменчивым климатом, междугородных магистралей или небольших городских дорог.

Источник