Система канализации дождевых стоков с дорожного полотна магистралей и улиц

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к системам и ее элементам водоотвода дождевых стоков с дорожного полотна магистралей и улиц в канализационную сеть. Технический результат изобретения: избежание затопления дорожного полотна магистралей и улиц путем рационального распределения водоотвода с него дождевых стоков в элементы системы канализационной сети с различной пропускной способностью. Сам технический результат достигается тем, что сливные колодцы и канализационная есть системы с учетом воздействия на дорожные стоки кориолисовой силы выполнены, по крайней мере, с заданной пропускной способностью при расположении на одном из краев вдоль дорожного полотна, т.е. справа в северном земном полушарии и слева в южном земном полушарии по ходу движения дождевых стоков по дорожному полотну. 1 ил.

 

Изобретение относится к области дорожного строительства и коммунального хозяйства и в частности к системам и ее элементам водоотвода дождевых стоков с дорожного полотна магистралей и улиц в канализационную сеть.

Современные системы дождевой (ливневой) канализации состоят из ряда взаимосвязанных и взаимодополняющих элементов и, как правило, включают ливневые лотки (желоба, каналы); дождеприемники (дождеприемные или сливные дождевые колодцы); пескоуловители; дренажные и канализационные трубы; коллекторы и смотровые колодцы [1].

Известно, что для обеспечения водоотвода дождевых стоков с дорожного полотна самотеком в канализационную сеть, последняя должна быть уложена в земляной грунт с заданным уклоном (например, 1:1000) с целью создания требуемого их напора в канализационной сети. При этом для направления дождевых (ливневых) стоков с дорожного полотна магистралей и улиц в сливные колодцы, расположенные по краям вдоль него с заданным шагом, профиль сечения дорожного полотна сформирован в виде сегмента с заданной стрелкой выпуклости. Существующая практика создания канализационной сети исходит из того, что направляемые дождевые стоки в нее по ширине дорожного полотна делятся для водоотвода равномерно по обеим его сторонам и это ведет к использованию одинаковых унифицированных элементов системы для ее построения вдоль краев дорожного полотна. Такой подход устроения водоотвода дождевых стоков с дорожного полотна магистралей и улиц часто ведет к переполнению сливных колодцев канализационной сети на одном из краев вдоль дорожного полотна, вызываемому воздействием на его дождевые стоки кориолисовой силы. Достоверным подтверждением этому может служить влияние кориолисовой силы на размывание одного из берегов рек, протекающих в северном и южном полушариях земного шара [2, с. 73]. Из доступной информации близкого аналога (прототипа) предлагаемому техническому решению не выявлено.

Задача изобретения - обеспечение в системе канализации дождевых стоков с дорожного полотна рационального распределения их водоотвода в элементы системы канализационной сети, располагаемые по краям вдоль дорожного полотна с учетом воздействия на дождевые стоки кориолисовой силы. Это достигается тем, что сливные колодцы и канализационная сеть системы с учетом воздействия на дождевые стоки кориолисовой силы выполнены, по крайней мере, с заданной большей пропускной способностью при расположении на одном из краев вдоль дорожного полотна, т.е. справа в северном земном полушарии и слева в южном земном полушарии по ходу движения дождевых стоков по дорожному полотну.

Общая структура схем взаимосвязей задействованных ресурсов и получаемых результатов, отражающая суть предлагаемого технического решения, приведена на фиг. 1.

Так на фиг. 1 представлено дорожное полотно 1 улицы 2, ограниченное не по своим краям бордюрами 3 и 4, с месторасположением ее в северном полушарии. При этом профиль сечения дорожного полотна 5 сформирован в виде сегмента с заданной стрелкой выпуклости h0, не превышающей половины высоты выступающей части бордюров 3 и 4 над ним. По краям дорожного полотна 1 с заданным шагом расположены сливные колодцы 6 и 7, соединенные между собой в самотечную трубопроводную сеть 8 и 9.

В случае выпадения дождевых осадков 10 на дорожное полотно 1 в количестве обеспечения их толщины, равной значению стрелки его выпуклости h0 в зоне расположения сливных колодцев 6 и 7, влияние кориолисовой силы на перераспределение дождевых стоков по ширине дорожного полотна относительно его центровой линии практически исключается.

Однако картина перераспределения дождевых стоков по ширине дорожного полотна резко меняется при выпадении дождевых (ливневых) осадков толщиной h1 значительно больше значения стрелки выпуклости h0 дорожного полотна 1, например в 1.5-2 раза. Это объясняется тем, что кроме движения дождевых стоков, обеспечиваемого уклоном расположения канализационной сети, на их траекторию движения 11 оказывает влияние вращения земного шара n за счет возникновения дополнительно ускорения, направленного перпендикулярно к оси вращения земного шара и направлению перемещения 12 дождевых (ливневых) стоков 10 дорожному полотну 1. Так, если смотреть со стороны северного полюса, то вращение земного шара n представляется направленным против часовой стрелки. Значит, за счет воздействия кориолисового ускорения на дождевые стоки их отклонение s (фиг. 1) по ходу движения должно происходить вправо. Величина этого отклонения наибольшая на экваторе, уменьшается до нуля с приближением к полюсам [2, с. 71]. А его значение определяется по формуле [3, с. 94]

где а - ускорение Кориолиса на экваторе, м/с2;

t - время перемещения дождевых стоков до сливного колодца, с.

Само кориолисовое ускорение [2, с. 71] равно

где n - значение числа оборотов в секунду (об/с) земного шара при n=1 за 24 часа;

υ - средняя скорость движения дождевых стоков по дорожному полотну в самотечной канализационной сети, например, с уклоном 1:1000, которая здесь равна [3, с. 50] .

Тогда значение кориолисового ускорения согласно формуле (2) составит , м/с2.

Следовательно, отклонение дождевых стоков s по ходу движения на расстояние (фиг. 1) до сливного колодца за время t=/υ и от воздействия кориолисового ускорения а по формуле (1) составит:

, ;

, ;

, .

Здесь последнее означает, что элементы канализационной сети на правой стороне дорожного полотна должны пропускать количество дождевых стоков с него по ширине на 4,1 м больше, чем подобные элементы канализационной сети его другой стороны.

Кроме того, при выпадении дождевых (ливневых) осадков толщиной h1 (фиг. 1) больше значения стрелки выпуклости h0 дорожного полотна. Их слой толщиной, равной разности между h1 и h0, по всей его ширине беспрепятственно подвержен воздействию кориолисового ускорения и отклонению на величину s с направлением указанного слоя дождевых стоков к одному из краев дорожного полотна для отвода, т.е. в данном случае вправо по ходу их движения, в канализационную сеть с элементами большей пропускной способности.

Таким образом, при проектировании канализационной сети, т.е. из унифицированных или различных элементов необходимо учитывать воздействие кориолисового ускорения на отклонение дождевых (ливневых) стоков к одному из его краев в зависимости от расстояния от сливных колодцев и скорости движения υ по заданному направлению.

Предлагаемое техническое решение обладает следующим достоинством - обеспечение надежного водоотвода дождевых (ливневых) стоков с дорожного полотна на базе системы элементов канализационной сети при их расположении по краям вдоль него с различной пропускной способностью.

Источники информации

1. Патент РФ №2095525, опубл. 10.11.1997, МПК6 E03F 5/14.

2. Ландау Л.Д. Китайгородский А.И. Физика для всех. М.: Физматгиз, 1963. - 392 с.

3. Кухлинг X. Справочник по физике: пер. с нем. - М.: Мир, 1982. - 520 с.

Система канализации дождевых стоков с дорожного полотна магистралей и улиц, включающая расположение сливных колодцев и канализационной сети по краям вдоль дорожного полотна, отличающаяся тем, что сливные колодцы и канализационная сеть системы с учетом воздействия на дождевые стоки кориолисовой силы выполнены, по крайней мере, с заданной большей пропускной способностью при расположении на одном из краев вдоль дорожного полотна, т.е. справа в северном земном полушарии и слева в южном земном полушарии по ходу движения дождевых стоков по дорожному полотну.



 

Похожие патенты:

Способ и насосный/дренажный канальный элемент для нагнетания поверхностной воды в почву под участок грунта включает в себя бурение серии скважин и вставку вытянутых насосных/дренажных элементов в каждую скважину, продолжающуюся вниз в почву.

Изобретение относится к области санитарной техники и может быть использовано при отведении сточных вод общесплавных систем водоотведения. Регулируемая система содержит блок (1) транспортировки сточных вод, содержащий по меньшей мере коллектор (2).

Изобретение относится к области санитарной техники и может быть использовано при отведении и очистке сточных вод общесплавных систем водоотведения. Система содержит по меньшей мере блок (1) транспортировки сточных вод, содержащий последовательно соединенные между собой подводящий коллектор (2) и главную насосную станцию (3) с приемным резервуаром (4) и подающими трубопроводами (5), в котором подводящий коллектор (2) соединен с приемным резервуаром (4), блок (6) очистки сточных вод с приемной камерой (7).

Изобретение относится к области водоотведения сточных вод. Управляемая система содержит блок транспортировки сточных вод, содержащий по меньшей мере коллектор.

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка. Для осуществления способа формируют излучение бегущих гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот, воздействуют излучением на загрязненную сапонитсодержащую воду, осуществляют гидроакустическую коагуляцию и осаждение сапонитсодержащих частиц, уплотнение тел водоупорных дамб и акустическую сушку осадка.

Изобретение относится к области канализационных систем. Система содержит приемный канализационный колодец (1) с фильтрующим модулем (4), имеющий глухое днище (2), предназначенный для поступления в него сточной воды, первый трубопровод (13) отвода воды из приемного канализационного колодца (1), перепадной трубчатый стояк, а также второй трубопровод (16) подачи воды в канализационный коллектор.

Изобретение относится к области канализационных устройств. Способ состоит в отведении из сетевого коллектора (1) части дождевого стока через разделительную камеру (2) в регулирующий резервуар (5), накоплении сточной воды в резервуаре и опорожнении регулирующего резервуара (5) в участок сетевого коллектора за разделительной камерой (2) насосом (4) с расходом, не превышающим расчетный расход стока в сетевом коллекторе после разделительной камеры.

Система содержит модуль перекачки воды, состоящий из, по меньшей мере, двух насосов с всасывающими и напорными трубопроводами, приёмный резервуар с подводящим трубопроводом и запорно-регулирующим устройством, модуль анализа диагностируемых параметров, содержащий блок анализа откачки воды из приёмного резервуара, блок вероятностного анализа водопритока, блок вероятностного анализа суммарной подачи насосов, блок вероятностного анализа накопительного расхода сточных вод Qнакоп= Qприт – Qкнс, где Qприт, Qкнс – расход водопритока и суммарная подача насосов, блок анализа объёма сточных вод, сбрасываемых в окружающую среду, модуль контрольно-измерительных приборов, содержащий датчики подачи насосов, давления, измеритель потребляемой мощности.

Изобретение относится к винтовому жидкостному кольцевому насосу cо встроенным измельчителем. Винтовой жидкостный кольцевой насос (1) содержит корпус (3) с входной и выходной частями (5), (7) и спиральный винтовой ротор (4), который установлен внутри корпуса (3) с возможностью вращения и который на одном конце, являющемся входным концом корпуса (3), снабжен измельчителем (11), а на другом конце, являющемся выходным концом корпуса (3), сообщен с напорной камерой (6).

Изобретение относится к области канализационных сооружений. Инфильтрационная система содержит несколько покровных элементов, предназначенных для перекрытия отверстий в поверхности, прежде всего горизонтальной поверхности, инфильтрационного блока и объединенных в группы посредством соединительных распорок.

Изобретение относится к строительству водопропускных сооружений в местах пересечений магистральными трубопроводами водотоков. Водопропускное сооружение под насыпью содержит набор бетонных плит, уложенных по конфигурации профиля русла ручья, под размещенной в насыпе рабочей трубой, водопроницаемые полотнища из нетканого синтетического материала (НСМ), уложенные поверх бетонных плит.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для повышения устойчивого земляного полотна автомобильных и железных дорог. Водоотводное сооружение содержит основные лотки, уложенные по заданному уклону (склону).

Изобретение относится к дорожному и природоохранному строительству и может быть использовано для защиты автомобильных дорог, проходящих в горных и предгорных зонах, от склоновых стоков и наносов.

Изобретение относится к дорожному и природоохранному строительству и может быть использовано для защиты автомобильных дорог, проходящих в горных и предгорных зонах, от склоновых стоков и наносов.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации земляного полотна автомобильных и железных дорог и может быть использовано для поверхностного водоотвода, а также в мелиоративном строительстве для пропуска воды в открытых водораспределительных системах.

Изобретение относится к строительству железных и автомобильных дорог и может быть использовано для отвода воды от земляного полотна и других насыпных сооружений. Способ устройства водоотводного сооружения включает формирование русла с последующей укладкой по руслу защитного покрытия в виде гибкого материала с образованием выступов дна русла.

Изобретение может быть использовано для отвода воды от земляного полотна и других насыпных сооружений. Способ устройства водоотводного сооружения включает формирование русла с последующей укладкой по руслу защитного покрытия в виде гибкого материала с образованием выступов над поверхностью дна русла.

Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути, а конкретно к водосборно-водоотводным сооружениям для сбора и отвода воды от основной площадки земляного полотна железных дорог.

Изобретение относится к области обустройства дорог и, в частности, к строительству быстровозводимых водопропускных сооружений. Способ строительства водопропускного сооружения заключается в выполнении операций по подготовке основания, установке опалубки и укладке в него арматурного элемента, бетонированию и твердению.

Изобретение относится к области обустройства дорог и, в частности, к водопропускным сооружениям. Конструкция для формирования на месте строительства сечения для пропуска воды выполнена в виде послойно спирально намотанной бетонной матрицы на опорный цилиндр, включающей спиральный арматурный каркас с закрепленными на нем водопропускными трубами.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к системам и ее элементам водоотвода дождевых стоков с дорожного полотна магистралей и улиц в канализационную сеть. Технический результат изобретения: избежание затопления дорожного полотна магистралей и улиц путем рационального распределения водоотвода с него дождевых стоков в элементы системы канализационной сети с различной пропускной способностью. Сам технический результат достигается тем, что сливные колодцы и канализационная есть системы с учетом воздействия на дорожные стоки кориолисовой силы выполнены, по крайней мере, с заданной пропускной способностью при расположении на одном из краев вдоль дорожного полотна, т.е. справа в северном земном полушарии и слева в южном земном полушарии по ходу движения дождевых стоков по дорожному полотну. 1 ил.

Наверх