Калькулятор расчета объема ливневых стоков для отвода уличных стоков с участка

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.

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.

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.

Механическая очистка

В отличии от технологии биологического очищения канализационных сточных вод, технология механической очистки не предполагает использование активных микроорганизмов и бактерий. Сооружение, работающее по технологии механического очищения сточных вод показано на фото ниже:

Необходимо обратить внимание, что согласно действующим нормативам, канализационная система, работающая по технологии механического очищения, должна справляться с объемом стоков с расчетом до 70% всего годового объема. Как правило, канализационные сооружения, функционирующие по технологии механической очистки, в частном домостроении не используются. Во-первых, цена таких сооружений делает не рациональным их применение для очистки ливневых стоков от дома

Во-вторых, из-за своих размеров такие сооружения занимают достаточно значительную площадь, что не желательно при обустройстве свободной территории вокруг дома. Габаритные по своим размерам системы очистки показаны на фото:

Во-первых, цена таких сооружений делает не рациональным их применение для очистки ливневых стоков от дома. Во-вторых, из-за своих размеров такие сооружения занимают достаточно значительную площадь, что не желательно при обустройстве свободной территории вокруг дома. Габаритные по своим размерам системы очистки показаны на фото:

Как правило, канализационные сооружения, функционирующие по технологии механической очистки, в частном домостроении не используются. Во-первых, цена таких сооружений делает не рациональным их применение для очистки ливневых стоков от дома. Во-вторых, из-за своих размеров такие сооружения занимают достаточно значительную площадь, что не желательно при обустройстве свободной территории вокруг дома. Габаритные по своим размерам системы очистки показаны на фото:

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.

Пример расчета ливневой канализации

Некоторые проектировщики не вдаются в детали расчета ливневой канализации, оперируя рекомендуемыми значениями диаметров труб, которые указаны в СНиП. Для безнапорных сетей в качестве водоотвода обычно используют трубопровод диаметром 200-250 мм. Именно такой размер гарантирует оптимальную скорость движения поверхностных стоков в случае интенсивных осадков.Вместе с тем правильно выполненный расчет способствует более целесообразному распоряжению бюджетом, поскольку для нормальной функциональности ливневой сетимогут подойти трубы меньшего диаметра.

Расчет диаметра трубы позволяет уменьшить затраты без ущерба для функциональности системы

В качестве примера рассчитаем параметры водосточной трубы для крыши частного дома площадью 100 м² (0,01 га), расположенного в одном из населенных пунктов Московской области:

1. Согласно карте интенсивности дождя параметр q20 для Москвы и близлежащих районов составляет 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли равен 1. Исходя из этих данных, рассчитываем расход дождевых вод:

Qr =80·0,01 = 0,8 л/с

1. Поскольку уклон кровли в частном доме, как правило, существенно превышает показатель 0,03 (3 см на 1 м), коэффициент заполнения свободной емкости во время напорного режима принимаем равным 1. Таким образом:

Q = Qr = 0,8 л/с

1. Зная показатель расхода дождевой воды, можно не только произвести расчет диаметра ливневой канализации, но и определить необходимый уклон стока. Для этого воспользуемся справочником А.Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Согласно расчетным данным, которые представлены в таблицах, для показателя расхода 0,8 л/с подойдут трубы с такими параметрами:

• диаметр 50 мм, уклон 0,03;
• диаметр 63 мм, уклон 0,02;
• диаметр 75 мм (и выше), уклон 0,01.

Уклон трубы обратно пропорционален ее диаметру

1. Материал трубопровода.

СНиП допускает использование труб из асбестоцемента, стали и пластика (ПВХ). Асбестоцементный трубопровод, хоть и является экономичным вариантов, сегодня применяется достаточно редко из-за хрупкости материала и большого веса (1 метр 100-миллиметровой трубы весит 24 кг). Стальные трубы значительно легче асбестовых, тем не менее они склонны к коррозии. Поэтому дляливневок чаще всего используютсятрубы из ПВХ, которые совмещают в себе малый вес, простоту монтажа и длительный срок эксплуатации.

1. Глубина прокладки подземной части.

Оптимальное расположение трубы – ниже уровня промерзания грунта и выше уровня грунтовых вод. Поскольку не каждая местность позволяет соблюсти данное условие, допускается прокладка трубопровода на небольшой глубине, однако не ближе 70 см к поверхности.

1. Монтаж стояков.

Отвод дождевой воды с крыши осуществляется посредством стояков, под которыми размещаются точечные или линейные дождеприемники. Вертикальные водоотводы крепятся к стене с помощью хомутов. Расчет интервала крепления стояков ливневой канализации выполняется с учетом материала трубы. Для ПВХ хомуты размещаются с интервалом 2 м, для стали – 1-1,5 м.

1. Охранная зона.

СНиП предусматривает организацию так называемых охранных зон вблизи расположения ливневой сети. На расстоянии менее 3 м от трубопровода запрещено возводить строительные объекты, сажать кусты и деревья, устраивать свалку мусора, обустраивать парковочное место.

Типовая схема ливневки частного дома

Проектирование системы отвода дождевой воды является важным этапом строительства жилого дома или промышленной площадки. В данной статье приведены формулы для грубого расчета диаметра трубопровода, поскольку они не учитывают такие параметры, как трение воды о внутреннюю поверхность трубы, количество изгибов и соединений в системе и др. Для более точного расчета ливневой канализации существуют специальные программы, которые можно найти в интернете. Однако самый верный метод – доверить проектирование специалистам, которые учтут все нюансы и предложат наиболее эффективный и экономически выгодный вариант.

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.

Для чего нужен расчет ливневой канализации

Расчет ливневой канализации необходим для определения пропускной способности канализационных труб в напорном режиме. Это означает возникновение увеличенного давления в подземной сети трубопроводов из-за больших объемов сточных вод. Возникает ситуация, когда уровень стоков в коллекторах поднимается и за счет веса воды давление в системе возрастает. Вводится коэффициент заполнения канализационных коллекторов стоками, оказывающими воздействие на поток во внутренней части системы. Этим ливневые системы принципиально отличаются от бытовых или промышленных — режим работы либо минимальный, либо максимальный. Если сечение трубопроводов не в состоянии обеспечить необходимую производительность, система не справится со своими задачами. Определить диаметр трубы ливневой канализации можно только расчетным способом, для чего надо располагать массой статистической информации:

• частота и количественные показатели осадков, характерные для данного региона;
• возможное содержание в стоках ила и твердых частиц;
• расстояние, на которое придется транспортировать стоки.

Примечательно, что нормативными документами определены предельные размеры трубопроводов. Для дождевых наружных сетей минимальный диаметр принят равным 200 мм. Этот размер надо использовать, даже если расчет диаметра ливневой канализации требует использовать трубы меньшего сечения. Это несколько упрощает задачу, поскольку на небольших участках размеры труб можно попросту не рассчитывать, а принимать сразу минимальное значение. Однако, для больших площадей, которые может занимать ливневая канализация, определение диаметра и прочих параметров труб становится основной целью.

Какими нормативными документами определяется порядок расчета

Все необходимые решения в отношении ливневой канализации и расчетного объема дождевых стоков принимаются по результатам проектных работ. Они регламентируются СНиП 2.04.03 – 85 или СП 32.13330.2012, где содержатся все необходимые формулы и коэффициенты

При проектировании конкретной системы важно отыскать все необходимые величины и коэффициенты, характерные для метеорологических и гидрогеологических условий данного района. Большинство из них содержится в таблицах СНиП или СП, другие параметры надо рассчитать самостоятельно

Расчет диаметра дождевой канализации выполняется исходя из количества осадков, поступающих в коллектор и требующих перемещения по системе. При этом, важно обеспечить минимальные размеры, которые определены действующими нормативами.

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.

Для чего нужен расчет ливневой канализации

Расчет ливневой канализации необходим для определения пропускной способности канализационных труб в напорном режиме. Это означает возникновение увеличенного давления в подземной сети трубопроводов из-за больших объемов сточных вод. Возникает ситуация, когда уровень стоков в коллекторах поднимается и за счет веса воды давление в системе возрастает. Вводится коэффициент заполнения канализационных коллекторов стоками, оказывающими воздействие на поток во внутренней части системы. Этим ливневые системы принципиально отличаются от бытовых или промышленных — режим работы либо минимальный, либо максимальный. Если сечение трубопроводов не в состоянии обеспечить необходимую производительность, система не справится со своими задачами. Определить диаметр трубы ливневой канализации можно только расчетным способом, для чего надо располагать массой статистической информации:

• частота и количественные показатели осадков, характерные для данного региона;
• возможное содержание в стоках ила и твердых частиц;
• расстояние, на которое придется транспортировать стоки.

Примечательно, что нормативными документами определены предельные размеры трубопроводов. Для дождевых наружных сетей минимальный диаметр принят равным 200 мм. Этот размер надо использовать, даже если расчет диаметра ливневой канализации требует использовать трубы меньшего сечения. Это несколько упрощает задачу, поскольку на небольших участках размеры труб можно попросту не рассчитывать, а принимать сразу минимальное значение. Однако, для больших площадей, которые может занимать ливневая канализация, определение диаметра и прочих параметров труб становится основной целью.

Состав очистных сооружений

Технологическая схема унифицированной системы очистки сточных вод

Ливневые стоки к очистным сооружением доставляются двумя способами:

• Открытым – через открытые каналы или желоба;
• Закрытым – через системы улавливания и подземные трубопроводы.

Все материалы, комплектующие и технологическое оборудование, на основании технических параметров которых производится расчет, взяты из каталога импортозамещения составленного комитетом по энергетике и инженерному обеспечению.

Модель унифицированной системы очистки дождевых вод

Состав очистных сооружений следующий:

• Подающий трубопровод;
• Насосные станции;
• Накопительные колодцы ливневой канализации — емкости для сбора и хранения условно чистой воды;
• Сепараторы, бензомаслоотделители, пескоуловители, сорбционные фильтры;

Системы ультрафиолетовой дезинфекции ливневых вод.

Видео: Как можно использовать собранную дождевую воду

* * * * * * *

Вот таким порядком, не спеша и продумывая каждый нюанс, производится самостоятельное проектирование системы ливневой канализации.

В завершение нужно сделать одно очень важное предостережение. По большому счету, ливневая и дренажная система делают схожую работу, просто немного на разных уровнях

Но все равно, их в определенной степени можно совмещать, например, объединяя в одном коллекторе. Но ни в коем случае никогда не проводится никаких, даже малейших «пересечений» с бытовой канализацией. Такое объединение чревато катастрофическими последствиями, которые очень сложно будет потом исправить.

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.

Какими нормативными документами определяется порядок расчета

                Все необходимые решения в отношении ливневой канализации и расчетного объема дождевых стоков принимаются по результатам проектных работ. Они регламентируются СНиП 2.04.03 – 85 или СП 32.13330.2012, где содержатся все необходимые формулы и коэффициенты

При проектировании конкретной системы важно отыскать все необходимые величины и коэффициенты, характерные для метеорологических и гидрогеологических условий данного района. Большинство из них содержится в таблицах СНиП или СП, другие параметры надо рассчитать самостоятельно. Расчет диаметра дождевой канализации выполняется исходя из количества осадков, поступающих в коллектор и требующих перемещения по системе

При этом, важно обеспечить минимальные размеры, которые определены действующими нормативами

Расчет диаметра дождевой канализации выполняется исходя из количества осадков, поступающих в коллектор и требующих перемещения по системе

При этом, важно обеспечить минимальные размеры, которые определены действующими нормативами

Особенности проектирования канализации

Чтобы правильно создать исполнительный план-чертеж коллектора (проект канализации) и просчитать количество и диаметр комплектующих, необходимо досконально подойти к получению ответов на следующие вопросы:

• Куда по стояку будут отводиться стоки из дома от водопровода, унитаза и других точек потребления воды. Вариантов два — централизованная канализация (здесь необходимо получить исполнительный акт о врезке в систему от контролирующих органов) или отвод стоков в септик.
• Каков объем стоков за сутки будет перерабатывать коммуникация. Для этого необходимо подсчитать количество постоянно проживающих человек в доме и умножить это число на 200. Именно 200 литров принято за пример и норму водопотребления на одного человека в сутки согласно СНиП.
• Также стоит учесть особенности грунта на участке, его рельеф и глубину промерзания грунта для оптимальной укладки наружного трубопровода.

Особенности устройства ливневой канализации

Система отвода осадков с территории участка может содержать различное количество элементов, предназначенных для определенных зон сбора воды. Обычно в состав ливневой канализации входят: дождеприемники, ревизионные и сливные колодцы, трубопроводы. Перечисленные звенья сети смогут справиться с поставленной задачей при условии, что они будут иметь подходящие объемы.

При планировании системы рекомендуется воспользоваться специальным инструментом – калькулятором для вычисления количества ливневых стоков. После проведения расчетов можно легко подобрать размеры элементов, которые будут использоваться для устройства отводной сети.

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.