Zalecenia do dyplomów z Kanalizacji

Transkrypt

1 Zalecenia o yplomów z Kanalizacji A Kanalizacja eszczowa - miejskiej jenostki osaniczej Aktualny stan prawny nakłaa na projektantów systemów kanalizacyjnych obowiązek bezpiecznego ich wymiarowania, tj. zgonie z najnowszą ostępną wiezą (BAT) [1]. Kategorie stanaru owonienia terenów zurbanizowanych wg normy PN-EN 752:2008 i zalecane obecnie częstości eszczu obliczeniowego o wymiarowania kanałów (tab. 1): Tabela 1. Częstości eszczu obliczeniowego wg PN-EN 752:2008 Częstość eszczu Kategoria stanaru owonienia terenu obliczeniowego C (Rozaj zagospoarowania terenu) [1 raz na C lat] 1 na 1 I. Tereny wiejskie 1 na 2 II. Tereny mieszkaniowe 1 na 5 III. Centra miast, tereny usług i przemysłu 1 na 10 IV. Poziemne obiekty komunikacyjne, przejścia i przejazy po ulicami, itp. Weług bezpiecznej metoy wymiarowania systemów (sieci i obiektów) kanalizacji eszczowej, tzw. metoy maksymalnych natężeń (MMN), miaroajny strumień ścieków Q m (w m /s) wynosi [1]: Qm qmax ( t s F (1) gzie: q max (t - maksymalne natężenie jenostkowe eszczu la czasu trwania t = t p i częstości występowania C z moeli (IDF) opaów maksymalnych, m /s ha, ψ s - maksymalny współczynnik spływu wó eszczowych, przyjmowany w zależności o stopnia uszczelnienia powierzchni ψ, spaków terenu i t i częstości eszczy C - wg ATV A-118:1999:2006 (tab. 2), F - powierzchnia zlewni eszczowej, ha. Tabela 2. Szczytowe współczynniki spływu ( s ) w zależności o stopnia uszczelnienia (ψ) i spaków terenu (i t ) la zalecanych częstości projektowych eszczy (C) Stopień Szczytowe współczynniki spływu s uszczelnienia i t 1% 1% < i t 4% 4% < i t 10% i t > 10% Spaki terenu terenu Częstości obliczeniowe eszczu, lata ψ, % C= C= C= C= (*) 0 0 0,10 0,1 0,10 0,15 0,0 (0,46) 0,15 0,20 (0,45) (0,60) 0,20 0,0 (0,55) (0,75) 10 (*) 0,09 0,09 0,19 0,8 0,18 0,2 0,7 (0,51) 0,2 0,28 0,50 (0,64) 0,28 0,7 (0,59) (0,77) 20 0,18 0,18 0,27 0,44 0,27 0,1 0,4 0,56 0,1 0,5 0,55 0,67 0,5 0,4 0,6 0,80 0 0,28 0,28 0,6 0,51 0,5 0,9 0,50 0,61 0,9 0,42 0,60 0,71 0,42 0,50 0,68 0, ,7 0,7 0,44 0,57 0,44 0,47 0,56 0,66 0,47 0,5 0,65 0,75 0,50 0,56 0,72 0, ,46 0,46 0,5 0,64 0,52 0,55 0,6 0,72 0,55 0,58 0,71 0,79 0,58 0,6 0,76 0, ,55 0,55 0,61 0,70 0,60 0,6 0,70 0,77 0,62 0,65 0,76 0,82 0,65 0,70 0,80 0, ,64 0,64 0,70 0,77 0,68 0,71 0,76 0,82 0,70 0,72 0,81 0,86 0,72 0,76 0,84 0, ,74 0,74 0,78 0,8 0,77 0,79 0,8 0,87 0,78 0,8 0,86 0,90 0,80 0,8 0,87 0,9 90 0,8 0,8 0,87 0,90 0,86 0,87 0,89 0,92 0,86 0,88 0,91 0,9 0,88 0,89 0,9 0, ,92 0,92 0,95 0,96 0,94 0,95 0,96 0,97 0,94 0,95 0,96 0,97 0,95 0,96 0,97 0,98 (*) Stopnie uszczelnienia 10 % wymagają uwzglęnienia lokalnych uwarunkowań s 1

2 Najkrótsze czasy trwania eszczu: t min {5, 10, 15} minut należy obierać w zależności o nachylenia terenu i stopnia uszczelnienia powierzchni wg ATV A-118:1999:2006 (tab. ): Tabela. Najkrótsze czasy trwania eszczu (t min ) w zależności o spaku terenu (i t ) i stopnia uszczelnienia powierzchni (ψ) Śreni spaek terenu Stopień uszczelnienia powierzchni Minimalny czas trwania eszczu < 1 % 50 % 15 minut > 50 % 10 minut 1 % o 4 % > 0 % 10 minut > 4 % 50 % 10 minut > 50 % 5 minut Zalecane obecnie moele opaów o MMN (tab. 4): Tabela 4. Zalecane moele i częstości opaów o wymiarowania systemów owonieniowych [1] Wymagane Zalecane moele opaów i częstości eszczy: Kategoria częstości stanaru C - o wymiarowania C z - o wymiarowania projektowe sieci owonieniowych zbiorników retencyjnych - lata lata lata I C = 1 rok Moele lokalne la C = 1 lub moel Błaszczyka la C = 2 Moele lokalne la C z = 2 lub moel Błaszczyka la C z = 5 II C = 2 lata Moele lokalne lub moel Boganowicz-Stachy la C = 2 (Moel Błaszczyka la C = 5) Moele lokalne lub moel Boganowicz-Stachy la C z = 5 (Moel Błaszczyka la C z = 10) III C = 5 lat Moele lokalne lub moel Boganowicz-Stachy la C = 5 (Moel Błaszczyka la C = 10) IV C = 10 lat Moele lokalne lub moel Boganowicz-Stachy la C = 10 (Moel Błaszczyka la C = 20) Moele lokalne lub moel Boganowicz-Stachy la C z 10 (Moel Błaszczyka la C z 20) Moele lokalne lub moel Boganowicz-Stachy la C z 20 (Moel Błaszczyka la C z 0) Probabilistyczny moel opaów maksymalnych we Wrocławiu la zakresu t [5; 420] minut i C [1; 100] lat: 0,809 0,242 max ( t 166,7[ 4,58 7,41t ] 2 0, ,11t 98,68 ln t q (2) C gzie: q max - maksymalne jenostkowe natężenie opau, m /s ha, t - czas trwania eszczu, min, C - częstość (powtarzalność) eszczu, lata. Ogólnopolski moel probabilistyczny opaów maksymalnych (Boganowicz i Stachy) la zakresu t [5; 420] minut i C [2; 100] lat: 0,584 0, 1 1 max ( t 166,7[1,42t t ) ln ] t q () C gzie: q max - maksymalne jenostkowe natężenie opau, m /s ha, t - czas trwania eszczu, min, C - częstość (powtarzalność) eszczu, lata, α - parametr (skali) zależny o regionu Polski i czasu t (rys. 1).

3 a) b) c) R R2 Wrocław Wrocław Wrocław R Rys. 1. Regiony opaów maksymalnych: a) la czasów trwania eszczy t [5; 60) min; b) la t [60; 720) min; c) la t [720; 420] min (R 1 - region centralny; R 2 - region północno-zachoni; R - regiony połuniowy i namorski) Dla C 2, w regionie centralnym Polski (R 1 ) parametr α obliczany jest z wzorów (rys. 1): t ) 4,69ln( t 1) 1,249 - la t [5; 120) min, (.1) t ) 2,22ln( t 1) 10,69 - la t [120; 1080) min, (.2) t ),01ln( t 1) 5,17 - la t [1080; 420] min. (.) Analogicznie, la regionu północno-zachoniego (R 2 ) parametr α obliczany jest z wzorów (la czasów trwania opaów 60 minut region R 2 zanika, przechoząc w R 1 ): t ),92 ln( t 1) 1,662 - la t [5; 0] min, (.4) t ) 9,160ln( t 1) 19,6 - la t (0; 60) min. (.5) Dla regionów połuniowego i namorskiego (R ) parametr α obliczany jest z wzoru: t ) 9,472 ln( t 1) 7,02 - la t [720; 420] min. (.6) Moel Boganowicz i Stachy nie obejmuje obszarów pogórskich i górskich - zakreskowane na rysunku 1. Nie może być też stosowany la częstości eszczy pojawiających się raz na rok [1]. W tych przypakach, o wymiarowania kanalizacji zaleca się: la częstości projektowej eszczu C = 1 rok (w I kategorii stanaru owonienia terenu tereny wiejskie) należy stosować lokalne moele opaów maksymalnych (jak w przypaku Wrocławia), bąź o czasu ich opracowania, z konieczności stosować można wzór Błaszczyka, jenak z niezbęną korektą częstości eszczy z C = 1 rok na C = 2 lata; la częstości projektowych eszczy C = 2, 5 i 10 lat (w II IV kategorii - terenów miejskich) zaleca się stosowanie moeli lokalnych (jak w przypaku Wrocławia) bąź moelu Boganowicz-Stachy; Jenak na terenach pogórskich i górskich (których nie obejmuje moel Boganowicz-Stachy) z konieczności stosować można wzór Błaszczyka - z niezbęną korektą częstości eszczy: o z C = 2 lata na C = 5 lat - w II kategorii, o z C = 5 lat na C = 10 lat - w III kategorii, o z C = 10 lat na C = 20 lat - w IV kategorii owonienia terenu. Fizykalny moel wzór Błaszczyka oparty został na analizie 79 intensywnych opaów zarejestrowanych w Warszawie w latach i , a więc około 100 lat temu. Wzór ten zaniża natężenia eszczy o rzą 40% w stosunku współczesnych moeli opaów

4 maksymalnych (2) i () [1]. Wynika z stą niezbęna korekta parametru C, przy stosowaniu wzoru Błaszczyka postaci: 2 6,61 H C q (4) 2 / t gzie: q - jenostkowe natężenie eszczu, m /s ha, t - czas trwania eszczu (równy czasowi przepływu: t = t p ), min, H - wysokość opau normalnego (np. H = 590 mm la Wrocławia [1]), mm, C - częstość występowania eszczu (korygowana w górę wzglęem wymaganej normą PN-EN 752: wg tab. 4), lata. Zmienność wysokości opaów (H) na obszarze kraju zilustrowano na rysunku 2. Rys. 2. Opa normalny (w mm) w Polsce w latach [1] Dobór śrenic kanałów eszczowych na niecałkowite wypełnienie o 90% przepustowości całkowitej anego przekroju, czyli na wypełnienie o 0,75h/D. Połączenia kanałów w stuzienkach - z wyrównaniem zwierciaeł ścieków (z okłanością o 5 cm). A Kanalizacja ściekowa - miejskiej jenostki osaniczej Miaroajny o wymiarowania śrenicy kanału ściekowego strumień objętości (ścieków bytowo-gospoarczych i przemysłowych) Q w m /s: Q = Q bg + Q p + Q inf + Q w gzie: Q bg - strumień ścieków bytowo-gospoarczych, m /s, Q p - strumień ścieków przemysłowych, m /s, Q inf - strumień wó infiltracyjnych (przypakowe), m /s, Q w - strumień opływu wó eszczowych (przypakowe), m /s. 4

5 Wg wytycznych niemieckich (ATV A-118 [1]) można przyjmować następujące wartości wskaźników la wó przypakowych: q 0,05 0,15m / sha - la wó infiltracyjnych, inf q w 0,2 0,7m / sha - la opływu wó eszczowych (m.in. przez otwory wentylacyjne włazów stuziennych); czyli łącznie la wó przypakowych: q przyp 0,25 0,85m / sha - o wymiarowania śrenic kanałów ściekowych. Kanały ściekowe obierać należy na wzglęne wypełnienie h/d o 0,5 o 0,7, co opowiaa przepustowości całkowitej kanału (Q o = 100%) la przekroju kołowego: o 50 o 8%, czyli z pozostawieniem rezerwy na przyszłościowy rozwój: o 50 o 17% Q o w zależności o ważności kanału ściekowego w systemie (niższe wartości h/d la kolektorów). Literatura postawowa: [1] Kotowski A.: Postawy bezpiecznego wymiarowania owonień terenów. Wy. Seiel-Przywecki, Warszawa [2] Kotowski A.: Wyzwania wywołane zmianami klimatu w projektowaniu systemów owonień terenów w Polsce. Inżynier Buownictwa 201, vol. 104, nr. Opracował: prof. Anrzej Kotowski 5