25
1 Раздел Раздел II II 2. Хидрология на урбанизираните 2. Хидрология на урбанизираните територии територии Тема Тема 9 9 Загуби на дъждовни води Загуби на дъждовни води Загуби на дъждовни води – обща постановка Загуби на дъждовни води – обща постановка Филтрация във водонаситена и ненаситена Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна среда порьозна среда Уравнение на Уравнение на Richards Richards за филтрацията за филтрацията Емпирични зависимости за загубите при филтрация Емпирични зависимости за загубите при филтрация и повърхностно задържане и повърхностно задържане Отточен коефициент Отточен коефициент

Раздел II 2. Хидрология на урбанизираните територии

  • Upload
    dian

  • View
    52

  • Download
    8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Раздел II 2. Хидрология на урбанизираните територии. Тема 9 Загуби на дъждовни води Загуби на дъждовни води – обща постановка Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна среда Уравнение на Richards за филтрацията - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

11

Раздел Раздел IIII2. Хидрология на урбанизираните територии2. Хидрология на урбанизираните територии

Тема Тема 99

Загуби на дъждовни водиЗагуби на дъждовни води

• Загуби на дъждовни води – обща постановкаЗагуби на дъждовни води – обща постановка

• Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна средаФилтрация във водонаситена и ненаситена порьозна среда

• Уравнение на Уравнение на RichardsRichards за филтрацията за филтрацията

• Емпирични зависимости за загубите при филтрация и Емпирични зависимости за загубите при филтрация и повърхностно задържанеповърхностно задържане

• Отточен коефициентОтточен коефициент

Page 2: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

22

9.1. Загуби на дъждовни води – обща постановка9.1. Загуби на дъждовни води – обща постановка

• Само част от дъждовните води, достигнали земната повърхност, Само част от дъждовните води, достигнали земната повърхност, формират повърхностен дъждовен отток към канализационната формират повърхностен дъждовен отток към канализационната мрежамрежа

• Останалата част от дъждовните води, която не достига до Останалата част от дъждовните води, която не достига до канализационната мрежа, се считат за загуби от гледна точка на канализационната мрежа, се считат за загуби от гледна точка на хидравличното натоварване на мрежатахидравличното натоварване на мрежата

• Загубите на дъждовни води се дължат на следните процеси:Загубите на дъждовни води се дължат на следните процеси:– Инфилтрация - филтрация през пропускливи повърхностни Инфилтрация - филтрация през пропускливи повърхностни

покрития в порьозни земни пластовепокрития в порьозни земни пластове– Повърхностно задържане - задържане на дъждовни води в теренни Повърхностно задържане - задържане на дъждовни води в теренни

неравности и в обема на оттичащата се по повърхностите дъждовна неравности и в обема на оттичащата се по повърхностите дъждовна водавода

– Изпарение (Изпарение (evaporation)evaporation) и транспирация в растенията, покриващи и транспирация в растенията, покриващи отводняваната територия (евапо-транспирация)отводняваната територия (евапо-транспирация)

• Предвид краткото времетраене на интензивните дъждове, които Предвид краткото времетраене на интензивните дъждове, които са меродавни за хидравличното оразмеряване на са меродавни за хидравличното оразмеряване на канализационната мрежа, на практика в случая се отчитат само канализационната мрежа, на практика в случая се отчитат само загубите на дъждовни води от филтрация (инфилтрация) и от загубите на дъждовни води от филтрация (инфилтрация) и от повърхностно задържанеповърхностно задържане

Page 3: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

33

9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена 9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна средапорьозна среда

• Инфилтрираните дъждовни води Инфилтрираните дъждовни води насищат частично порите на насищат частично порите на филтрационната среда и прониквайки в филтрационната среда и прониквайки в дълбочина образуват профил на дълбочина образуват профил на влажносттавлажността - - WW, при който се откроява , при който се откроява крива повърхност (линия), разделяща крива повърхност (линия), разделяща водонаситената и ненаситената зониводонаситената и ненаситената зони

• Тази линия е динамична (променяща се Тази линия е динамична (променяща се във времето във времето - - tt) и зависи от качествата ) и зависи от качествата на порьозната среда и хиетографа на на порьозната среда и хиетографа на дъжда (виж фигурата в ляво)дъжда (виж фигурата в ляво)

• Филтрацията протича с различни Филтрацията протича с различни скорости във водонаситена и в скорости във водонаситена и в ненаситена порьозната среда, ненаситена порьозната среда, определяни съответно с известните определяни съответно с известните зависимости на зависимости на Darcy Darcy (1856(1856 г. г.) ) и на и на Darcy-Buckingham (1907Darcy-Buckingham (1907 г. г.))

• Динамиката на процеса на филтрация в Динамиката на процеса на филтрация в тридимензионална тридимензионална (3D)(3D) ненаситена ненаситена порьозната среда се описва с порьозната среда се описва с уравнението на уравнението на Richards Richards (1934 г.) с (1934 г.) с отчитане на скоростта на филтрация по отчитане на скоростта на филтрация по Darcy-BuckinghamDarcy-Buckingham

Page 4: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

44

9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена 9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна средапорьозна среда

Филтрация във водонаситена порьзна средаФилтрация във водонаситена порьзна среда

• Както е известно, скоростта на филтрация във водонаситена Както е известно, скоростта на филтрация във водонаситена порьзна среда - порьзна среда - vv се определя с емпиричната формула на се определя с емпиричната формула на Darcy Darcy (1856 (1856 г.г. ): ):

v v == - - kkss.I.I,,

където където kkss е коефициент на филтрация, е коефициент на филтрация, m/sm/s ( (константаконстанта, , характерна за филтрация в даден вид характерна за филтрация в даден вид водонаситенаводонаситена порьозна порьозна среда)среда)I I – – хидравличен наклонхидравличен наклон

• Знакът “ - ” е означение за това, че движението на водата е в Знакът “ - ” е означение за това, че движението на водата е в посока на намаляване на потенциала (напора)посока на намаляване на потенциала (напора)

• Опитната инсталация на Опитната инсталация на Darcy Darcy е илюстрирана схематично на е илюстрирана схематично на фигурата на следващия слайд, където е дефиниран и фигурата на следващия слайд, където е дефиниран и хидравличния наклонхидравличния наклон

Page 5: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

55

9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена 9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна средапорьозна среда

I = I = ∆H/L = (H∆H/L = (H22 – H – H11)/(z)/(z22 – z – z11) =) =

= ∆H/ ∆z ~ dH/dz = grad H= ∆H/ ∆z ~ dH/dz = grad H

къдетокъдето

HH11 = z = z11 + h + h11

HH22 = z = z22 + h + h22

HH1 1 ии HH22 – пълни напори– пълни напори

hh1 1 ии hh22 – пиезометрични височини – пиезометрични височини

(пиезометрични напори)(пиезометрични напори)

zz1 1 ии zz22 – линейни координати на – линейни координати на

разглежданите сечения разглежданите сечения (геометрични височини)(геометрични височини)

Page 6: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

66

9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена 9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна средапорьозна среда

Филтрация в ненаситена порьзна средаФилтрация в ненаситена порьзна среда

• Скоростта на филтрация в ненаситена порьзна среда - Скоростта на филтрация в ненаситена порьзна среда - vv се се определя с емпиричната формула на определя с емпиричната формула на DarcyDarcy--Buckingham (1907 Buckingham (1907 г.г. ): ):

v v == - - k(W).Ik(W).I,,

където където k(W)k(W) е коефициент на филтрация, е коефициент на филтрация, m/sm/s ( (променливапроменлива, , характерна за филтрация в даден вид характерна за филтрация в даден вид ненаситенаненаситена порьозна среда) порьозна среда)I I – – хидравличен наклонхидравличен наклон; ; I = dH/dzI = dH/dz

• Опитната инсталация на Опитната инсталация на Buckingham Buckingham е илюстрирана схематично е илюстрирана схематично на фигурата на следващия слайд, където са дефинирани пълният на фигурата на следващия слайд, където са дефинирани пълният напор напор - - HH във функция на капилярната височина (капилярния във функция на капилярната височина (капилярния напор) напор) – – hhkk

Page 7: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

77

9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена 9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна средапорьозна среда

II = = ∆H/L∆H/L

H = z + hH = z + hkk

hhkk = ( = (σσ//γγ).(1/R).(1/R11 +1/R +1/R22) Laplas) Laplas

ПриПри RR11 = = RR22 = = RR се получавасе получава::

hhkk = ( = (σσ//γγ).().(2/2/R)R)

С отчитане на ъгъла на С отчитане на ъгъла на омокряне – омокряне – αα и радиуса на и радиуса на капиляра – капиляра – rr,, относно относно hhkk се се получава:получава:

hhkk = = 2 2 σσ. . cos cos αα/ / γγ.r.rНа следващия слайд са На следващия слайд са пояснени допълнително пояснени допълнително параметрите, свързани с параметрите, свързани с капилярния ефекткапилярния ефект

0 0

z2

hk,2 hk,1

z1

h

H

Page 8: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

88

9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена 9.2. Филтрация във водонаситена и ненаситена порьозна средапорьозна среда

Page 9: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

99

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

• Richards Richards разглежда баланса разглежда баланса на водата (прилага Закона за на водата (прилага Закона за съхранение на масата, съхранение на масата, известен още като Закон на известен още като Закон на непрекъснатостта) в непрекъснатостта) в елементарен обем елементарен обем ненаситена ненаситена порьозна средапорьозна среда (виж фигурата (виж фигурата в ляво)в ляво)

Page 10: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1010

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

• Баланс на дебита на водната маса по остаБаланс на дебита на водната маса по оста zz за интервал от време за интервал от време ∆∆tt

• Баланс на водната маса в елементарния обем за интервала от време Баланс на водната маса в елементарния обем за интервала от време ∆∆tt

илиили

• При едномерна филтрация по оста При едномерна филтрация по оста zz

(1)(1)

tyxzz

Wtyxz

z

vtyxz

z

vvtyxv zzzzz

...................

zyxtz

v

y

v

x

vzyxt

t

W zyx

........

z

v

y

v

x

v

t

W zyx

z

v

t

W zz

Page 11: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1111

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

• При филтрация в ненаситена порьозна средаПри филтрация в ненаситена порьозна среда относно относно vvzz е валидна е валидна зависимостазависимоста ( (виж слайд 6):виж слайд 6):

• Тогава относно израза (1) може да се запише:Тогава относно израза (1) може да се запише:

илиили

Richards (1934)Richards (1934)

• В уравнението на В уравнението на RichardsRichards участват функциите участват функциите hhkk = f = f11(W)(W) и и k(W) = fk(W) = f22(W)(W), , които не винаги са известни. В такива случаи се прилагат опростени които не винаги са известни. В такива случаи се прилагат опростени (приблизителни) методи за решаване на уравнението на (приблизителни) методи за решаване на уравнението на Richards,Richards, базирани базирани на опростяващи предпоставки (приемания)на опростяващи предпоставки (приемания)

)().()().().( Wkz

hWkhz

zWk

z

HWkv k

kz

)().(. Wk

z

hWk

zt

W kz

z

Wk

z

hWk

zt

W kz

)().(.

Page 12: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1212

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

Приблизително решаване на Приблизително решаване на уравнението на уравнението на RichardsRichards по по GreenGreen - -

Ampt (1911)Ampt (1911)

• Кривата Кривата W = f(z) W = f(z) се трансформира в се трансформира в права, маркираща фронта на права, маркираща фронта на наситената порьозна среда с влажност наситената порьозна среда с влажност WWss ( (виж фигурата в ляво), който се виж фигурата в ляво), който се

придвижва надолу под действието на придвижва надолу под действието на гравитацията (потенциала гравитацията (потенциала z)z) и и капилярния напор капилярния напор hhkk

• Апроксимацията на Апроксимацията на Green Green ии Ampt Ampt е е валидна за граничното условие на валидна за граничното условие на Dirichlet, Dirichlet, т.е. – наличие на воден слой т.е. – наличие на воден слой на повърхността през времетраенето на на повърхността през времетраенето на филтрациятафилтрацията

Page 13: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1313

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

• Уравнение 1 (което е по-общият запис на уравнението на Уравнение 1 (което е по-общият запис на уравнението на RichardsRichards – – виж слайд 9) може да се представи и в крайни разлики във вида:виж слайд 9) може да се представи и в крайни разлики във вида:

или или

където където vv е скоростта на придвижване надолу на фронта на наситената среда в е скоростта на придвижване надолу на фронта на наситената среда в момента момента tt от началото на филтрациятаот началото на филтрацията

• В сравнение със стойностите на В сравнение със стойностите на vv ии vvss може да се приеме, че може да се приеме, че vvRR ~ 0~ 0. .

Тогава относно последния израз може да се запише:Тогава относно последния израз може да се запише:

илиили

(2) (2)

z

v

t

W

00 zz

vv

tt

WW RRs

z

v

t

WW Rs

Rs WW

v

t

z

Page 14: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1414

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

• От друга страна, съгласно зависимостта на От друга страна, съгласно зависимостта на Darcy-BuckinghamDarcy-Buckingham, относно , относно скоростта скоростта vv са валидни изразите:са валидни изразите:

или във варианта с крайни разликиили във варианта с крайни разлики

• В случая трябва да се имат предвид следните обстоятелства:В случая трябва да се имат предвид следните обстоятелства:– При При tt00 = 0 = 0 → → zz00 = 0 = 0 при което при което ∆z = z – z∆z = z – z00 = z = z– На фронта на наситената порьозна среда На фронта на наситената порьозна среда ∆∆hhkk = const. = = const. = и и k(W)=kk(W)=kss

• Тогава относно скоростта Тогава относно скоростта vv се получава: се получава:

(3)(3)

z

hWkhz

zWk

z

HWkv k

k 1).()().().(

z

hWkv k1).(

z

hzk

z

hkv k

s

k

s

.1.

kh

Page 15: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1515

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

• Тогава, предвид израза (3) иТогава, предвид израза (3) и апроксимацията на апроксимацията на Green-Ampt W = WGreen-Ampt W = Wss , ,

изразът (2) може да се представи във вида:изразът (2) може да се представи във вида:

или в диференциална формаили в диференциална форма

• Последният израз представлява уравнението на Последният израз представлява уравнението на RichardsRichards, , модифицирано съгласно апроксимацията на модифицирано съгласно апроксимацията на Green-Ampt.Green-Ampt. Той може да Той може да бъде интегриран с разделяне на променливите в посочените граници:бъде интегриран с разделяне на променливите в посочените граници:

Rs

ks WWz

hzk

t

z

1

..

Rs

ks WWz

hzk

dt

dz

1

..

t

Rs

sz

k

dtWW

k

hz

dzz

00

..

Page 16: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1616

9.3. Уравнение на 9.3. Уравнение на Richards Richards за филтрациятаза филтрацията

• Решението на последното уравнение (слайд 1Решението на последното уравнение (слайд 155) по табличен интеграл ) по табличен интеграл има вида:има вида:

или окончателноили окончателно

(4)(4)

• Уравнението (4) съдържа координатата Уравнението (4) съдържа координатата zz в неявен вид и може да бъде в неявен вид и може да бъде решено и итеративно, при известни стойности на параметрите , решено и итеративно, при известни стойности на параметрите , kks s , , WWss ии WWRR .. Обикновено са налице данни само за Обикновено са налице данни само за WWss ии kks s . Останалите . Останалите

параметри могат да бъдат определени по емпирични формули, параметри могат да бъдат определени по емпирични формули, например:например:

tWW

kzhhhz

Rs

szkkk .)ln(. 0

tWW

k

hz

hhz

Rs

s

k

kk .ln.

kh

s

sk kg

Wh

....35,0

)lg.06,0lg.35,051,0.( 2sssR kkWW

Page 17: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1717

9.9.44. Емпирични зависимости за загубите на вода . Емпирични зависимости за загубите на вода от филтрация и от повърхностно задържанеот филтрация и от повърхностно задържане

• Съществуват и емпирични зависимости относно интензивността Съществуват и емпирични зависимости относно интензивността ((скоросттаскоростта)) на инфилтрация на инфилтрация f(t)f(t), като тази на , като тази на Horton (1934), Horton (1934), която е която е използвана в много от съвременните програмни продукти за моделиране използвана в много от съвременните програмни продукти за моделиране на загубитена загубите на дъждовна вода от филтрация:на дъждовна вода от филтрация:

къдетокъдето ff00 – – интензивност на интензивност на инфилтрация в инфилтрация в абсолютно суха среда, абсолютно суха среда, mm/minmm/min ffss – – интензивност на интензивност на инфилтрация в инфилтрация в наситена среда, наситена среда, mm/minmm/min k – k – коефициент за коефициент за скоростта на скоростта на

инфилтрацияинфилтрация,, ТТ-1-1

f

f 0

f s

e -k.t .(f 0-f s)

).()( 0.

stk ffetf

Page 18: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1818

9.9.44. Емпирични зависимости за загубите на вода . Емпирични зависимости за загубите на вода от филтрация и от повърхностно задържанеот филтрация и от повърхностно задържане

• В следващата таблица са дадени стойности на параметрите В следващата таблица са дадени стойности на параметрите ff00 и и ffss

според според PitmanPitman (като пример) (като пример)::

№№ Вид почваВид почва ff00

mm,/minmm,/min

ffss

mm,/minmm,/min

kkTT-1-1

11 Пясък и чакъл (голяма скорост на Пясък и чакъл (голяма скорост на инфилтрация)инфилтрация)

4,234,23 0,420,42 0,0330,033

22 Песъкливо-гинести (средна скорост на Песъкливо-гинести (средна скорост на инфилтрация)инфилтрация)

3,293,29 0,210,21 0,0330,033

33 Наличие на водоупорен слой в Наличие на водоупорен слой в дълбочина (малка скорост на дълбочина (малка скорост на инфилтрация)инфилтрация)

2,122,12 0,110,11 0,0330,033

44 Глина (много малка скорост на Глина (много малка скорост на инфилтрация)инфилтрация)

1,271,27 0,040,04 0,0330,033

Page 19: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

1919

9.9.44. Емпирични зависимости за загубите на вода . Емпирични зависимости за загубите на вода от филтрация и от повърхностно задържанеот филтрация и от повърхностно задържане

• Повърхностното задържане на дъждовна вода се реализира в Повърхностното задържане на дъждовна вода се реализира в обемите на теренните неравности или в слоя на оттичащата се обемите на теренните неравности или в слоя на оттичащата се повърхностно дъждовна водаповърхностно дъждовна вода

• Загубите на дъждовна вода от повърхностно задържане завили от Загубите на дъждовна вода от повърхностно задържане завили от следните фактори:следните фактори:– Вида на повърхностните покритияВида на повърхностните покрития

– Текстурата и степента на неравност на повърхностните покритияТекстурата и степента на неравност на повърхностните покрития

– Наклона на повърхностните покритияНаклона на повърхностните покрития

– Интензивността на дъждаИнтензивността на дъжда

• При покриви и идеално гладки повърхности също се наблюдава При покриви и идеално гладки повърхности също се наблюдава повърхностно задържане на дъждовните води, което се реализира повърхностно задържане на дъждовните води, което се реализира в обема на оттичащия се повърхностно воден слойв обема на оттичащия се повърхностно воден слой

Page 20: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

2020

9.9.44. Емпирични зависимости за загубите на вода . Емпирични зависимости за загубите на вода от филтрация и от повърхностно задържанеот филтрация и от повърхностно задържане

• Повърхностното задържане на дъждовна вода в теренни неравности Повърхностното задържане на дъждовна вода в теренни неравности (локви) или в слоя на оттичащата се по повърхността вода засега не (локви) или в слоя на оттичащата се по повърхността вода засега не може да бъде отразено с теоретични зависимостиможе да бъде отразено с теоретични зависимости

• В съвременните програмни продукти за определяне на загубите на В съвременните програмни продукти за определяне на загубите на дъждовна вода от повърхностно задържане обикновено се използва дъждовна вода от повърхностно задържане обикновено се използва емпиричната зависимост на емпиричната зависимост на LinsleyLinsley и съавтори ( и съавтори (Linsley, Colar and Linsley, Colar and Paulshus – 1949):Paulshus – 1949):

къдетокъдетоhhee(t)(t) - - височина на задържания слой вода към момента височина на задържания слой вода към момента tt, , mmmm

h(t)h(t) - - общаобща валежна височина до момента валежна височина до момента tt, , mmmm

hhdd – – максимално възможна височина на задържания воден слой,максимално възможна височина на задържания воден слой, mmmm

]1.[)( /)( dhthde ehth

Page 21: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

2121

9.9.44. Емпирични зависимости за загубите на вода . Емпирични зависимости за загубите на вода от филтрация и от повърхностно задържанеот филтрация и от повърхностно задържане

• В следващата таблица са дадени примерни стойности на В следващата таблица са дадени примерни стойности на параметъра параметъра hhdd по по Pecher (1959) Pecher (1959) за различни видове повърхностни за различни видове повърхностни

покритияпокрития::

№№ Вид повърхностно покритиеВид повърхностно покритие hhdd,, mm mm

11 Много гладки непропускливи повърхностиМного гладки непропускливи повърхности 0,04 – 0,60,04 – 0,6

22 Гладки непропускливи повърхностиГладки непропускливи повърхности 0,7 – 0,90,7 – 0,9

33 Грапави почви, треви, рядка растителностГрапави почви, треви, рядка растителност 0,8 – 2,70,8 – 2,7

44 Почви с буйна растителностПочви с буйна растителност 2,7 – 4,22,7 – 4,2

Page 22: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

2222

9.9.44. Емпирични зависимости за загубите на вода . Емпирични зависимости за загубите на вода от филтрация и от повърхностно задържанеот филтрация и от повърхностно задържане

• При диференциране на зависимостта на При диференциране на зависимостта на Linsley Linsley и съавтори по времето и съавтори по времето tt се се получава израз за интензивността (скоростта) на повърхностното получава израз за интензивността (скоростта) на повърхностното задържане – задържане – rrdd(t)(t)::

mm/minmm/min

където където i(t)i(t) e e хиетографа на дъжда, изразен по отношение на физическата хиетографа на дъжда, изразен по отношение на физическата интензивностинтензивност

• Тогава относно интензивността на повърхностно оттичане - Тогава относно интензивността на повърхностно оттичане - qqотот може да се може да се

запише:запише:

l/s.hal/s.ha

където където q(t)q(t) е хиетографа на дъжда, изразен по отношение на техническата е хиетографа на дъжда, изразен по отношение на техническата интензивностинтензивност

f(t)f(t) – – интензивност на инфилтрацията, интензивност на инфилтрацията, l/s.hal/s.ha

dd hthhth

d

dd etie

h

h

dt

dhtr /)(/)( ).(..)(

7,166.)()()( trtftqq dот

Page 23: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

2323

9.5. Отточен коефициент9.5. Отточен коефициент

• Отточният коефициент е класическият параметър за определяне на Отточният коефициент е класическият параметър за определяне на загубите на дъждовна вода, използван още през 19 век, във връзка с загубите на дъждовна вода, използван още през 19 век, във връзка с оценката на дъждовния повърхностен отток в речни водосбори и оценката на дъждовния повърхностен отток в речни водосбори и урбанизирани територииурбанизирани територии

• Отточният коефициент е груба количествена мярка за отчитане на Отточният коефициент е груба количествена мярка за отчитане на частта от дъждовните води, формиращи повърхностния отток, частта от дъждовните води, формиращи повърхностния отток, който попада в канализационната мрежакойто попада в канализационната мрежа

• Отточният коефициент - Отточният коефициент - ψψ се определя количествено с отношението се определя количествено с отношението на интензивността на повърхностния дъждовен отток – на интензивността на повърхностния дъждовен отток – qqотот и и интензивността на оразмерителния дъжд - интензивността на оразмерителния дъжд - qq, приети с константни , приети с константни стойности (виж Темистойности (виж Теми 10 10 и 11): и 11): ψψ = = qqотот / / qq = = const. const. < < 11

• Отточният коефициент Отточният коефициент ψψ за дадена урбанизирана територия за дадена урбанизирана територия сс обща обща площ площ FF се определя като средно-тежестна стойност на нормативно се определя като средно-тежестна стойност на нормативно предписаните константни стойности на отточните коефициенти – предписаните константни стойности на отточните коефициенти – ψψii за отделни видове повъхностни покритияза отделни видове повъхностни покрития с площи с площи ffii, налични на , налични на тази територия:тази територия:

F

ffff 88332211 ..........

Page 24: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

2424

9.5. Отточен коефициент9.5. Отточен коефициент

• В следващата таблица са дадени стойностите на отточните В следващата таблица са дадени стойностите на отточните коефициенти за различни видове повърхностни покрития, коефициенти за различни видове повърхностни покрития, предписани в действащите в момента у нас “Правила и норми за предписани в действащите в момента у нас “Правила и норми за проектиране на канализации” (1987):проектиране на канализации” (1987):

№№ Видове повърхностни покритияВидове повърхностни покрития ψψ

11 Покриви – всички видовеПокриви – всички видове 0,90 - 0,950,90 - 0,95

22 Плътни покрития – асфалтови, бетонни, фугирани паважи, Плътни покрития – асфалтови, бетонни, фугирани паважи, тротоари, заплочени двороветротоари, заплочени дворове

0,85 - 0,900,85 - 0,90

33 Паважи с незапълнени фуги и грундирани трошенокаменни Паважи с незапълнени фуги и грундирани трошенокаменни настилкинастилки

0,50 - 0,700,50 - 0,70

44 КалдъръмиКалдъръми 0,35 - 0,500,35 - 0,50

55 Трошенокаменни настилкиТрошенокаменни настилки 0,30 - 0,400,30 - 0,40

66 Незаплочени дворове, гарови, складови и спортни терениНезаплочени дворове, гарови, складови и спортни терени 0,15 - 0,300,15 - 0,30

77 Тревни площи, паркове, градини (включително пътеките в Тревни площи, паркове, градини (включително пътеките в тях)тях)

0,10 - 0,200,10 - 0,20

88 Обработваеми терениОбработваеми терени 0,100,10

Page 25: Раздел  II 2. Хидрология на урбанизираните територии

2525

9.5. Отточен коефициент9.5. Отточен коефициент

• В руските норми СНиП-85 се препоръчва следната формула на Белов В руските норми СНиП-85 се препоръчва следната формула на Белов за определяне на отточния коефициент като променлива, зависеща от за определяне на отточния коефициент като променлива, зависеща от интензивността на оразмерителния дъжд интензивността на оразмерителния дъжд q q за дадено сечение от за дадено сечение от мрежатамрежата::

където където zzсрср е средно-тежестната стойност на коефициентите, характеризиращи е средно-тежестната стойност на коефициентите, характеризиращи

отделните видове повърхностни покрития; отделните видове повърхностни покрития; zzсрср = 0,038 – 0,32 = 0,038 – 0,32

АА и и nn – – параметри на оразмерителния дъжд (по Белов)параметри на оразмерителния дъжд (по Белов)

• Отточният коефициент влияе пряко върху големината на дъждовното Отточният коефициент влияе пряко върху големината на дъждовното оразмерително водно количество, а чрез него – и на действителния оразмерително водно количество, а чрез него – и на действителния период на еднократно претоварване – период на еднократно претоварване – РР

• Така например, ако канализационната мрежа е оразмерена при Така например, ако канализационната мрежа е оразмерена при ψψ = = 0,50 и 0,50 и РР = 10 г., а в действителност се окаже, че = 10 г., а в действителност се окаже, че ψψ = 0,60, то = 0,60, то действителната стойност на действителната стойност на РР ще бъде 4 г. При действителна стойност ще бъде 4 г. При действителна стойност на на ψψ = 0,40, периодът на еднократно претоварване = 0,40, периодът на еднократно претоварване РР се оказва 40 г. се оказва 40 г.

10,0.20,0

20,010,020,0 ...

nсрср t

Aztqz