| Регион | Интенсивность q₂₀, л/(с·га) | Климатическая зона | Примечание |
|---|---|---|---|
| Москва и Московская область | 80-90 | Центральная | Европейская часть России |
| Санкт-Петербург и Ленинградская область | 70-80 | Северо-Западная | Повышенная влажность |
| Казань, Нижний Новгород | 75-85 | Приволжская | Умеренно-континентальный климат |
| Екатеринбург, Пермь | 60-75 | Уральская | Континентальный климат |
| Новосибирск, Омск | 55-70 | Западная Сибирь | Резко континентальный климат |
| Красноярск, Иркутск | 50-65 | Восточная Сибирь | Низкая влажность |
| Владивосток, Хабаровск | 90-110 | Дальний Восток | Муссонный климат |
| Сочи, Краснодар | 100-120 | Южная | Субтропический и умеренный климат |
| Ростов-на-Дону, Волгоград | 65-80 | Южная степная | Засушливый климат |
| Воронеж, Саратов | 70-85 | Центрально-Черноземная | Умеренный климат |
| Тип покрытия | Коэффициент стока Ψ | Диапазон значений | Применение |
|---|---|---|---|
| Кровельные покрытия | 0.95-1.0 | Высокий сток | Крыши зданий, металл, черепица |
| Асфальтобетонное покрытие | 0.85-0.95 | Высокий сток | Дороги, площади, парковки |
| Бетонное покрытие | 0.80-0.85 | Высокий сток | Тротуары, отмостки |
| Брусчатка, тротуарная плитка | 0.50-0.70 | Средний сток | Пешеходные зоны, дворы |
| Щебеночное покрытие | 0.40-0.50 | Средний сток | Грунтовые дороги с укреплением |
| Щебень с битумной пропиткой | 0.60-0.70 | Средний сток | Укрепленные площадки |
| Грунтовые поверхности | 0.20-0.35 | Низкий сток | Неукрепленные территории |
| Газоны, зеленые насаждения | 0.10-0.30 | Низкий сток | Парки, скверы, придомовые территории |
| Гравийное покрытие | 0.40-0.45 | Средний сток | Временные дороги, стоянки |
| Булыжная мостовая | 0.45-0.60 | Средний сток | Исторические территории |
| Диаметр DN, мм | Пропускная способность, л/с | Минимальный уклон i | Скорость потока, м/с | Применение |
|---|---|---|---|---|
| DN110 | 5-8 | 0.020 | 0.7-1.0 | Водостоки с кровель, малые площади |
| DN150 | 10-18 | 0.008 | 0.8-1.2 | Дворовые территории, малые участки |
| DN200 | 20-35 | 0.007 | 0.9-1.4 | Локальные сети, парковки |
| DN250 | 40-60 | 0.005 | 1.0-1.5 | Внутриквартальные коллекторы |
| DN300 | 65-95 | 0.004 | 1.1-1.6 | Районные коллекторы |
| DN400 | 120-180 | 0.003 | 1.2-1.8 | Магистральные коллекторы |
| DN500 | 200-300 | 0.003 | 1.3-2.0 | Главные коллекторы, промзоны |
| Тип | Обозначение | Диаметр выпуска DN, мм | Нагрузка, кН (тонн) | Масса, кг | Применение |
|---|---|---|---|---|---|
| Дождеприемник малый | Д (А15) | 100 | 15 (1.5) | 30-35 | Пешеходные зоны, газоны |
| Дождеприемник большой тип 1 | ДБ-1 (В125) | 100-150 | 125 (12.5) | 50-65 | Дороги, автостоянки |
| Дождеприемник большой тип 2 | ДБ-2 (В125) | 150 | 125 (12.5) | 85-125 | Проезжая часть, магистрали |
| Дождеприемник круглый | ДК (С250) | 150-200 | 250 (25) | 70-90 | Дороги с интенсивным движением |
| Дождеприемник магистральный | ДМ-1, ДМ-2 (С250) | 200 | 250 (25) | 90-140 | Магистрали, промплощадки |
| Дождеприемник усиленный | ДУ-1, ДУ-2 (D400) | 200-250 | 400 (40) | 120-180 | Грузовой транспорт, порты |
| Пескоуловитель пластиковый | ПУ DN100-DN200 | 100-200 | 125-250 (12.5-25) | 5-15 | Линейные системы водоотвода |
| Пескоуловитель бетонный | ПУ DN150-DN500 | 150-500 | 250-600 (25-60) | 80-350 | Магистральные сети, промзоны |
Методика расчета расхода дождевых вод
Проектирование систем поверхностного водоотвода начинается с определения расчетного расхода дождевых вод, который характеризует максимальную гидравлическую нагрузку на канализационную сеть. Согласно разделу 7.4 СП 32.13330.2018, расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации определяются методом предельных интенсивностей по формуле:
Qr = (Ψmid · A · F) / trn, где Qr — расчетный расход дождевых вод в л/с; Ψmid — средний коэффициент стока, определяемый как средневзвешенная величина для различных типов поверхностей водосбора; A и n — параметры, характеризующие интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности; F — расчетная площадь стока в гектарах; tr — расчетная продолжительность дождя в минутах, равная продолжительности протекания дождевых вод по поверхности и трубам до расчетного участка.
Важно для проектирования
При расчете систем ливневой канализации необходимо учитывать период однократного превышения расчетной интенсивности дождя P, который выбирается в зависимости от характера объекта водоотведения и условий расположения коллектора. Для городских территорий обычно принимается P от 0.33 до 1 года, для особо ответственных объектов (метро, подземные переходы) — P до 10 лет.
Параметр A определяется по формуле: A = q20 · (1 + C · lg P) / (1 + lg mr)γ, где q20 — интенсивность дождя продолжительностью 20 минут при периоде однократного превышения P равном 1 году, л/(с·га); C — географический коэффициент, определяемый по картам; mr — среднее количество дождей за год; γ — показатель степени.
Для территории Российской Федерации значения параметров варьируются в широких пределах. Так, для центральной части Европейской России характерны следующие значения: n от 0.65 до 0.75, mr от 120 до 180 дождей в год, γ от 1.2 до 1.5. Эти параметры определяются по таблице 9 СП 32.13330.2018 в зависимости от географического расположения объекта.
↑ НаверхОпределение параметров интенсивности дождя
Интенсивность дождя q20 является ключевым параметром при проектировании систем поверхностного водоотвода. Этот показатель характеризует количество осадков, выпадающих на единицу площади за определенный промежуток времени, и служит основой для гидравлического расчета канализационных сетей.
Согласно СП 32.13330.2018 приложение Б, значения интенсивности дождя q20 для территории РФ определяются по картам изолиний или берутся из многолетних метеорологических наблюдений конкретного региона. Для центральной части России характерны значения от 70 до 90 л/(с·га), для южных регионов — до 130 л/(с·га), для восточных засушливых районов — от 50 до 70 л/(с·га).
Климатические особенности регионов РФ
Московская и Нижегородская области характеризуются умеренно-континентальным климатом с интенсивностью дождя q20 в диапазоне 80-90 л/(с·га). Санкт-Петербург и Ленинградская область, расположенные в зоне повышенной влажности, имеют значения 70-80 л/(с·га) при большей продолжительности дождей. Уральский регион отличается континентальным климатом с пониженной интенсивностью осадков 60-75 л/(с·га).
Западная и Восточная Сибирь характеризуются резко континентальным климатом с низкой влажностью, что обусловливает интенсивность дождя на уровне 50-70 л/(с·га). Напротив, Дальневосточный регион с муссонным климатом демонстрирует высокие значения 90-110 л/(с·га), что требует проектирования систем водоотвода повышенной пропускной способности.
Актуализация климатических данных
С введением в действие СП 131.13330.2025 произошло обновление климатических параметров для территории РФ. Проектировщикам необходимо использовать актуальные данные из нового норматива, где учтены изменения климата за последние годы и добавлены параметры для новых субъектов Российской Федерации.
Расчетная продолжительность дождя
Расчетная продолжительность дождя tr складывается из времени добегания воды по поверхности tп и времени движения воды по трубам tтр. Время добегания по поверхности обычно принимается равным 5-10 минут в зависимости от характера застройки и уклонов территории. Время движения по трубам рассчитывается исходя из длины участка и скорости потока.
Для начального расчетного участка tr принимается равным tп. Для последующих участков tr определяется путем суммирования времени добегания и времени движения по всем предыдущим участкам трубопроводов. Минимальная расчетная продолжительность дождя обычно составляет 5-7 минут для малых площадей водосбора и может достигать 20-30 минут для крупных городских территорий.
↑ НаверхРасчет коэффициента стока для различных покрытий
Коэффициент стока Ψ представляет собой отношение объема воды, поступающего в систему водоотвода, к общему объему выпавших осадков. Этот параметр учитывает потери на инфильтрацию в грунт, испарение, задержание на поверхности растительности и заполнение неровностей покрытия. Значения коэффициента стока существенно различаются в зависимости от типа поверхности водосбора.
Согласно таблице 14 СП 32.13330.2018, для кровельных покрытий коэффициент стока составляет 0.95-1.0, что объясняется практически полным отсутствием потерь на впитывание. Асфальтобетонные покрытия характеризуются значением 0.85-0.95 в зависимости от состояния поверхности и наличия трещин. Для новых асфальтобетонных покрытий в хорошем состоянии принимается верхнее значение диапазона.
Водопроницаемые и полупроницаемые покрытия
Бетонные покрытия имеют коэффициент стока 0.80-0.85, что несколько ниже асфальтобетонных из-за большей шероховатости и микропористости материала. Брусчатые мостовые и тротуарная плитка с песчаными швами характеризуются значением 0.50-0.70, при этом коэффициент зависит от ширины швов и степени заполнения их песком.
Щебеночные покрытия без применения вяжущих материалов обладают значительной водопроницаемостью, что обусловливает коэффициент стока 0.40-0.50. При обработке щебня битумом коэффициент возрастает до 0.60-0.70 за счет заполнения пор вяжущим. Гравийные покрытия имеют близкие характеристики с коэффициентом 0.40-0.45.
Территории с зелеными насаждениями
Газонные покрытия и территории с зелеными насаждениями характеризуются низким коэффициентом стока 0.10-0.30 в зависимости от типа почвы, уклона территории и состояния травяного покрова. Для ухоженных газонов на суглинистых почвах принимается значение 0.20-0.25, для песчаных почв — 0.10-0.15. Неукрепленные грунтовые поверхности имеют коэффициент 0.20-0.35 в зависимости от типа грунта и степени уплотнения.
Средневзвешенный коэффициент стока Ψmid для территории с различными типами покрытий определяется по формуле: Ψmid = Σ(Ψi · Fi) / F, где Ψi — коэффициент стока для i-го типа покрытия; Fi — площадь территории с i-м типом покрытия в га; F — общая площадь водосбора в га.
Пример расчета средневзвешенного коэффициента
Для территории площадью 10 га, включающей 4 га асфальтобетонного покрытия (Ψ = 0.90), 3 га тротуарной плитки (Ψ = 0.60), 2 га газонов (Ψ = 0.20) и 1 га кровель (Ψ = 1.0), средневзвешенный коэффициент составит: Ψmid = (0.90×4 + 0.60×3 + 0.20×2 + 1.0×1) / 10 = 0.66.
Гидравлический расчет и подбор диаметров труб
Гидравлический расчет систем поверхностного водоотвода выполняется с целью определения диаметров трубопроводов, обеспечивающих пропуск расчетных расходов при заданных уклонах. Расчет производится от начальных участков к выпуску в водоприемник или очистные сооружения с последовательным суммированием расходов на каждом участке.
Принципы гидравлического расчета
Самотечные трубопроводы дождевой канализации рассчитываются как безнапорные с частичным наполнением. Оптимальная степень наполнения труб составляет 0.6-0.7 от полного сечения при расчетном расходе. Скорость движения воды в трубах должна обеспечивать самоочищение и не допускать осаждения взвешенных частиц. Минимальная скорость составляет 0.7 м/с, максимальная ограничивается 4-5 м/с для предотвращения абразивного износа труб.
Согласно пункту 6.2.14 СП 32.13330.2018, минимальные уклоны самотечных трубопроводов дождевой канализации назначаются в зависимости от диаметра труб. Для труб DN110 минимальный уклон составляет 0.020 (20 мм на 1 погонный метр), DN150 — 0.008 (8 мм/м), DN200 — 0.007 (7 мм/м), DN250 и более — 0.005 (5 мм/м). При невозможности обеспечения указанных уклонов допускается их уменьшение, но не менее 0.003 (3 мм/м).
Подбор диаметров труб по расходу
Для труб DN110 при минимальном уклоне 0.020 пропускная способность составляет 5-8 л/с, что соответствует площади водосбора 0.1-0.15 га при типичных условиях центральной России. Такие трубы применяются для отвода воды с кровель зданий и малых придомовых территорий. Диаметр DN150 обеспечивает пропуск 10-18 л/с при уклоне 0.010 и используется для дворовых территорий площадью до 0.3 га.
Трубы DN200 при уклоне 0.007 пропускают 20-35 л/с, что позволяет обслуживать локальные сети и парковки площадью до 0.5-0.7 га. Диаметр DN250 с пропускной способностью 40-60 л/с применяется для внутриквартальных коллекторов, собирающих сток с площади 1-1.5 га. Трубы DN300 (65-95 л/с) и DN400 (120-180 л/с) используются в районных и магистральных коллекторах соответственно.
Главные коллекторы промышленных зон и крупных городских территорий проектируются с применением труб DN500 и более. Диаметр DN500 при уклоне 0.003 обеспечивает пропуск расхода 200-300 л/с, что соответствует площади водосбора 3-5 га при средних условиях стока. Для еще больших территорий применяются трубы DN600-DN1000 и железобетонные коллекторы прямоугольного сечения.
Особенности материалов труб
При выборе материала труб для ливневой канализации необходимо учитывать условия эксплуатации. Полимерные трубы (ПВХ, ПНД, полипропилен) обладают высокой коррозионной стойкостью и малой шероховатостью, обеспечивая коэффициент шероховатости n = 0.010-0.013. Железобетонные трубы характеризуются большей шероховатостью (n = 0.014-0.017), но выдерживают значительные внешние нагрузки при заглублении.
Расчет скорости и наполнения
Скорость потока в трубе определяется по формуле Шези-Маннинга: V = (1/n) × R2/3 × i1/2, где V — скорость потока в м/с; n — коэффициент шероховатости; R — гидравлический радиус в м; i — уклон трубопровода. Расход воды вычисляется как произведение скорости на площадь живого сечения потока: Q = V × ω, где ω — площадь сечения потока в м².
При частичном наполнении круглых труб используются таблицы гидравлических элементов, связывающие степень наполнения h/D (отношение глубины потока к диаметру трубы) с относительными значениями площади сечения, гидравлического радиуса и расхода. Для оптимальной степени наполнения 0.6-0.7 отношение h/D составляет 0.6-0.7, что обеспечивает запас пропускной способности при кратковременных увеличениях расхода.
↑ НаверхТипы и конструкция дождеприемников
Дождеприемники представляют собой водоприемные устройства, устанавливаемые на поверхности территории для приема дождевых и талых вод и отвода их в подземную канализационную сеть. Конструкция дождеприемника состоит из корпуса, устанавливаемого над канализационным колодцем, и решетки, располагаемой на уровне покрытия территории. Согласно ГОСТ 3634-2019, дождеприемники классифицируются по типоразмерам, нагрузочной способности и конструктивному исполнению в соответствии с европейским стандартом EN 124.
Классификация по нагрузочной способности
Дождеприемники малые типа Д класса А15 рассчитаны на номинальную нагрузку 15 кН (1.5 тонны) и применяются в пешеходных зонах, на газонах и придомовых территориях без движения транспорта. Масса комплекта составляет 30-35 кг, диаметр выпускного отверстия DN100 мм. Данный тип дождеприемников изготавливается преимущественно из серого чугуна марки СЧ20 согласно ГОСТ 1412.
Дождеприемники большие типа ДБ-1 и ДБ-2 класса В125 выдерживают нагрузку 125 кН (12.5 тонн) и предназначены для установки на проезжей части дорог, автостоянках и территориях с движением легкового транспорта. Тип ДБ-1 имеет массу 50-65 кг и выпуск DN100-150 мм, тип ДБ-2 — массу 85-125 кг и выпуск DN150 мм. Конструкция ДБ-2 отличается увеличенными габаритами и усиленным корпусом.
Дождеприемники круглые типа ДК и магистральные типа ДМ класса С250 рассчитаны на нагрузку 250 кН (25 тонн) и используются на дорогах с интенсивным движением, включая грузовой транспорт до 10 тонн на ось. Масса составляет 70-140 кг в зависимости от конструкции, диаметр выпуска DN150-200 мм. Изготавливаются из высокопрочного чугуна марки не ниже ВЧ40 по ГОСТ 7293.
Дождеприемники усиленные типа ДУ класса D400 выдерживают нагрузку 400 кН (40 тонн) и применяются на автомагистралях, в портах, промышленных зонах с движением тяжелого грузового транспорта. Масса достигает 120-180 кг, выпуск DN200-250 мм. Корпус выполняется из высокопрочного чугуна с дополнительными ребрами жесткости.
Конструктивные особенности и монтаж
Корпус дождеприемника устанавливается на кольцо канализационного колодца и крепится к нему болтовым соединением или цементно-песчаным раствором. Верхняя часть корпуса имеет опорную полку для установки решетки, которая должна располагаться на одном уровне с покрытием территории. Отклонение от уровня не должно превышать плюс 5 мм или минус 3 мм для обеспечения эффективного водоприема.
Решетки дождеприемников выполняются с различным рисунком ячеек: продольные полосы, поперечные полосы, клеточный рисунок или комбинированный. Площадь живого сечения решетки (площадь отверстий) должна составлять не менее 40-50% от общей площади для обеспечения пропуска воды без перелива. Современные конструкции предусматривают запирающие устройства для предотвращения несанкционированного вскрытия решеток.
Требования к размещению дождеприемников
Дождеприемники устанавливаются в пониженных точках территории, у въездов на территорию, перед пешеходными переходами, в лотках проезжей части с продольным уклоном более 0.005. Расстояние между дождеприемниками на проезжей части не должно превышать 50-60 метров при уклоне менее 0.01 и может быть увеличено до 80 метров при больших уклонах. На затяжных спусках устанавливаются дополнительные дождеприемники через каждые 100-150 метров.
Пескоуловители в системах поверхностного водоотвода
Пескоуловители являются обязательным элементом систем линейного поверхностного водоотвода и предназначены для осаждения взвешенных частиц (песка, ила, мелкого щебня) из потока дождевых вод перед поступлением стока в канализационную сеть. Принцип работы основан на снижении скорости потока в расширенной камере пескоуловителя, что вызывает гравитационное осаждение тяжелых частиц на дно устройства.
Конструкция и типы пескоуловителей
Пластиковые пескоуловители изготавливаются из полипропилена или полиэтилена высокой плотности и применяются в системах с малыми и средними расходами. Типоразмеры обозначаются как ПУ DN100, DN150, DN200 в соответствии с диаметром подводящих труб. Масса устройств составляет 5-15 кг, что облегчает транспортировку и монтаж. Класс нагрузки пластиковых пескоуловителей обычно В125 или С250 в зависимости от усиления корпуса и толщины стенок.
Бетонные пескоуловители производятся из вибропрессованного фибробетона класса не ниже В30 (М400) с морозостойкостью F200 и водонепроницаемостью W8. Типоразмеры охватывают диапазон DN150-DN500 с массой от 80 до 350 кг. Высота пескоуловителей варьируется от 400 до 1000 мм в зависимости от глубины заложения системы водоотвода. Бетонные конструкции обеспечивают класс нагрузки до С250, D400 и даже F900 для особо нагруженных участков.
Полимербетонные пескоуловители объединяют достоинства пластиковых и бетонных конструкций, обладая малой массой при высокой прочности. Материал представляет собой композит из полимерного связующего и минерального наполнителя. Коэффициент шероховатости полимербетона составляет n = 0.011-0.013, что обеспечивает хорошие гидравлические характеристики.
Оснащение и эксплуатация
Пескоуловители оснащаются съемными корзинами из оцинкованной стали или нержавеющей стали для сбора осажденных частиц. Корзина устанавливается в нижней части камеры и имеет перфорированные стенки для свободного прохождения воды при задержании твердых включений. Периодичность очистки корзин составляет от 2 до 4 раз в год в зависимости от интенсивности загрязнения стоков.
Верхняя часть пескоуловителя закрывается водоприемной решеткой из чугуна, стали или композитных материалов соответствующего класса нагрузки. Решетки выполняются щелевыми с шириной щелей 10-20 мм для пропуска воды и задержания крупного мусора. Боковые стенки пескоуловителя имеют отверстия или заготовки под отверстия для подключения труб DN110-315 мм.
Важность регулярного обслуживания
Несвоевременная очистка пескоуловителей приводит к переполнению корзин и проносу взвешенных частиц в канализационную сеть, что вызывает заиливание труб и снижение пропускной способности системы. Рекомендуется проводить профилактический осмотр пескоуловителей после каждого значительного дождя и обязательную очистку весной после таяния снега и осенью перед началом заморозков.
Очистные сооружения ливневых стоков
Очистка поверхностного стока перед сбросом в водные объекты или городские канализационные сети является обязательным требованием природоохранного законодательства. Согласно разделу 7.2 СП 32.13330.2018 и Рекомендациям НИИ ВОДГЕО, очистке подлежит не менее 70% годового объема поверхностного стока, что соответствует приему на очистные сооружения стока от дождей с периодом однократного превышения P равным 0.05-0.1 года.
Состав загрязнений и требования к очистке
Поверхностный сток с городских территорий содержит взвешенные вещества (песок, ил, органические частицы) с концентрацией 500-3000 мг/л в зависимости от характера водосбора, нефтепродукты 10-50 мг/л с автодорог и парковок, соединения тяжелых металлов, органические загрязнения. Требования к качеству очищенных сточных вод определяются условиями сброса в водный объект или городскую канализацию.
При сбросе в водные объекты рыбохозяйственного значения содержание взвешенных веществ не должно превышать 10-15 мг/л, нефтепродуктов — 0.05-0.3 мг/л в зависимости от фоновых концентраций. При сбросе в городскую канализацию требования устанавливаются организацией водопроводно-канализационного хозяйства и обычно составляют для взвешенных веществ 300-500 мг/л, для нефтепродуктов — 10-20 мг/л.
Технологические схемы очистки
Типовая схема очистки ливневых стоков включает следующие сооружения: решетки для задержания крупного мусора с прозорами 10-20 мм; пескоуловители или отстойники для осаждения взвешенных веществ с гидравлической крупностью более 0.2 мм/с; нефтеуловители или сорбционные фильтры для удаления нефтепродуктов; доочистные сооружения (фильтры, биоплато) при необходимости глубокой очистки.
Аккумулирующие резервуары используются для регулирования неравномерного поступления стока и обеспечения равномерной нагрузки на очистные сооружения. Полезный объем аккумулирующего резервуара определяется исходя из объема стока от расчетного дождя Wоч и производительности очистных сооружений Qоч. Время опорожнения резервуара обычно составляет 12-24 часа.
Компактные локальные очистные сооружения
Для малых объектов с площадью водосбора до 5 га применяются компактные модульные очистные сооружения заводской готовности производительностью от 5 до 100 л/с. Такие установки включают все необходимые стадии очистки в едином корпусе из стеклопластика, полиэтилена или стали и требуют минимальной площади для размещения. Эффективность очистки по взвешенным веществам составляет 80-90%, по нефтепродуктам — 85-95%.
Эксплуатация очистных сооружений ливневого стока включает регулярное удаление осадка из отстойников и нефтеуловителей, замену загрузки сорбционных фильтров, промывку фильтрующих элементов. Периодичность обслуживания зависит от нагрузки на сооружения и устанавливается на основании эксплуатационных наблюдений, но не реже 1 раза в квартал для отстойников и нефтеуловителей.
↑ Наверх