Vypracované otázky+tahák

ydrotechnického pořadí – do formuláře…
Množství splaškových vod domácností: Q24 = O.q/86400(l/s), součinitel hodinové nerovnoměrnosti – převedení na l/h nebo m3/hod, Qmax = Q24 . kh, Qdim = 2.Qmax, Qmin.=0,6.Q24,
Počet obyv. se určí: neznámé hustoty na ha, počet je dán přímo v mapovém podkladu, celkový výhledový počet se lineárně rozpočítá na známé celkové délky stokové sítě jednotlivých úseků
Množství spl. Vod z hygienických a sociálních zařízení (provozů): je třeba stanovit průměrný a max. průtok, 30l/pracovník.směna – lineárně se rozpočítá na 8 hodin směny, na mytí 50 l/prac.směna – čistý provoz, 120l – špinavý nebo horký. Polovina odteče rovnoměrně druhá pak v poslední hodině směny. Průměrný odtok lez pak uvažovat jako součet těchto hodnot rozpočítaných na 8 h. Max. je pouze 50% z celku za 1 h.
Jsou –li tyto odpadní vody odváděny se splašky z obytného pásma, sečítají se hodnoty max. odtoků.
Množství průmyslových odp. vod: na základě znalosti režimu výroby (pracovní dny, nejsilnější směna, průběh výroby), dle technologie výroby. Nerovnoměrnost se určuje na základě měření. Stoky prům. stok. Sítí se obvykle dimenzují na dvojnásobek max. průtoku.
Qcelkem = 2.(Qprům + Qmax) + balastní vody - - - křížové pravidlo.
Vyhodnocení dešťoměrných pozorování, stanovení čáry vydat. náhradních dešťů, kritický déšť.
Vyhodnocení: běžný hydrologický rok je od 1.11. do 31.10., hodnocený na základě detailního průběhu jednoho každého deště, měření průběhu deště viz. ombrograf – záznam ombrografu, hodnocení intenzit deště v daném čase, i = h/t (mm/min). Ombrograf (srážkoměry – ombrometry) = záznam průběhu nejen úhrnů
Stanovení čáry…: neuspořádanou řadu náhradních srážek lze graficky vyrovnat spojování těžišť úseček, ze záznamů ombrogramů skutečných dešťů konstruujeme čáry náhradních srážek, které jsou během jednoho roku dosaženy či překročeny p-krát:
p = 0,11x za 10let
p = 0,51x za 2 roky
p = 11x za 1 rok
p = 55x za 1 rok
Kritický déšť(42):= přívalový déšť, deště s vydatností 100l/s.ha vyskytující se 2x do roka, min. 15min.
= jestliže se doba dotoku vodní částice, pohybující se z nejvzdálenějšího bodu povodí až k cílovému dimenzovanému bodu povodí, blíží době trvání deště průměrné intenzity, lze tento déšť nazvat kritickým.
Blokový déšť. Modelové deště, historické deště, Dešťový katalog.
Blokový: náhradní deště s konstantní intenzitou s různou četností
Modelové: syntetický – určen pro počítačové zpracování, charakterizován je plynulým nárůstem intenzity do bodové maximální hodnoty a pozvolným klesáním na nulovou hodnotu(str.37)
Hyetogram: je záznam průběhu intenzity deště v závislosti na čase
Historický: je označení pro hyetogram naměřeného deště, který je dolněn jeho identifikací: časový údaj o začátku rok,měsíc,den,hodina,min., doplněno o délku trvání. Historické deště řadíme za sebou vzestupně dle data vzniku --- řada historických dešťů.
Dešťový katalog: principem je roztřídění dešťů dle charakteristických dvojic údajů (např. doby trvání a srážkového úhrnu, nebo max. intenzity a srážkového úhrnu apod.) do předem zvolených třídních intervalů, v každém intervalu se pak určí četnost výskytu dešťů. Prozatím je určena logaritmická stupnice s lineárním dělením na 20 stejně velkých intervalů.
Určení plochy odvodňované jednotnou soustavou stok, určení sběrné plochy stoky.
Je určena plochou intravilánu, rozšířenou pomocí spádnic a čar rozvodí, a tzv. plocha extravilánu. Ne vždy je odvodňována celé plocha hydrologického povodí – vyloučí se plochy: které jsou odvodněny přirozenými vodotečemi, příkopy, komunikacemi, cestami tvořící zářezy apod., plochy, které lze odvodnit zářezem od svést je do recipientu. V extravilánů se sklonem do 5% se uvažuje 100 m od stoky. Při sklonech nad 5% se uvažuje celé hydrologické povodí.
Pro návrh jednotné nebo oddílné dešťové se určí kanalizační okrsky, sběrné plochy pro výpočtový úsek stoky. Do 5% pomocí tzv. ideálních střech. V terénu s většími sklony se upřednostňuje spádnice. Plochy povodí z extravilánu se zásadně dělí hydrologickou metodou.
Při odvodňování malých ploch lze uvažovat pouze odvodnění střech, zpevněných ploch, hřiští, zanedbat přítok z ploch s vegetačním pokryvem.
Redukce povrchového odtoku, součinitel odtoku. Str. 23-24
Je závislá na retenci, vsaku, odparu a odtoku. Dochází rovněž k lokálním retencím v důsledků prohlubní, tyto prohlubně musí být nejdříve zaplněny vodou, pak přes ně voda poteče.
je závislá na čase a nasycenosti zemského povrchu vodou
na době trvání deště a na jeho intenzitě, na sklonu terénu, úpravě terénu, na povrchu terénu – žádný terén není tak hladký, že by po něm vody začala okamžitě stékat, musí nejdříve vytvořit film, po kterém pak voda stéká.
Rozbor případů odtoku z malého a z velkého povodí, z toho vyplývající přehled racionálních metod pro dimenzování jednotné a oddílné soustavy. Podmínky pro aplikace metod.
Malé povodí:42 bude-li větší intenzita a kratší čas --- větší odtok
Menší intenzita a dlouhá doba --- menší odtok
Velké povodí:42při velké intenzitě+krátká doba --- opožděný (retardovaný) odtok zmírněný retencí velkého p.
Přehled racionálních metod pro dimenzaci:
rozdělení na ty, které předpokládají,
že maximum průtoku způsobí deště kritické a na metody,
které vyhledávají déšť jehož trvání je obecně kratší, než deště kritického -- metody retardační (opožděné dotoky)
U rozsáhlých povodí opožděný odtok, max. odtok způsobený směrodatnými dešti, nastává opožděně za deštěm. Zda kritický či jiný déšť způsobí průtokové maximum ve stoce závisí na tvaru, ploše a sklonu povodí.
Než se začne dimenzovat stoková síť, je nutné získat průběh čáry náhradních srážek odpovídající periodicity, platnou v lokalitě odvodňovaného území. U sídel větších než 5000 obyv. p = 0,5, u sídel menších než 5000 obyv. p = 1,0.
Nejkratší doba trvání deště, není-li určena místně, se uvažuje 15 min., také jednotlivé metody postupují různě. Před dimenzováním je v mapě navržen systém stok, jednotlivé úseky očíslovány hydrologickým pořadím, tj. od nejvzdálenějšího místa po směru toku, je určena hodnota součinitele odtoku Ψ (Ψs), z mapy jsou odměřeny délky jednotlivých úseků, planimetrováním zjištěny plochy povodí jednotlivých úseků, navržen sklon úseku.
METODY:
Součtová
Dimenzování stokových sítí malého plošného rozsahu s krátkou dobou dotoku, která nepřesáhne 15 min.
Za kritický déšť je v tomto případě považován neredukovaný 15-ti minutový
Q = Ss . Ψs . qs (l/s), kde Ss – plocha povodí (ha), Ψ – souřinitel odtoku (popř. střední), q – vydatnost deště (l/s.ha)
Výpočet se provádí do formuláře viz. Bartoška bez hodnoty q, která je konstantní.
Bartoškova (redukční)
Velmi často používaná pro její jednoduchost a únosnou pracnost
Použije se pro stokovou siť, trvá-li průtok v síti déle než 15 min.
Její nevýhoda tkví v tom, že se nedá použít pro členitá povodí nepravidelného tvaru, zejména KYJOVITÉHO (hruška)
Metoda vychází z předpokladu kritického deště tj. srážka má stejnou dobu trvání, jako je doba dotoku stokovou sítí do posuzovaného místa
Tento předpoklad Bartoška doplnil redukčním zákonem, který stanovil tzv. účinnou dobu trvání srážek tz=t-(tr+tp), tz – účinná doba trvání srážky, t – skutečná doba trvání srážky, tr – doba povrchové (územní) retence, tp – doba povrchového odtoku
Protože v metodě nejde v pravém slova smyslu o retardaci odtoku ani o podrobné určení retence území, jedná se jen o jakousi redukci, metodu nazýváme redukční.
RK – rozdělení průtoků v určitém poměru, tj. rozdělení ploch ve stejném poměru, bere se pak delší úsek, kdy se projeví zpoždění povodňové vlny tím, že bude delší čas a tím se sníží i intenzita. Viz. st. 47!!!
Riedova
Vznikla v r. 1927 v Anglii, používá se v různých modifikacích (jako tečná metoda).
U nás se používá ke kontrole výsledků dimenzí stok, prováděných Bartoškovou metodou, u takových tvarů povodí, kde Bartoškova metoda vykazuje největší nepřesnosti (kyjovitá nebo hruškovitá povodí).
Aby bylo možno srovnat výsledky Riedovy a Bartoškovy je nutno dodržet to, že tečna se vyhledá až v úseku, kdy je poprvé odečtena intenzita menší než 15-ti minutového deště!!!
Hauff-Vicariho
Metoda je retardační, postup řešení je graficko-početní. Používala se pokud doba dotoku přesáhla 15 min.
Metoda částečně zohledňuje tvar povodí a umožňuje řešit stokové sítě v táhlém údolí, v kyjovitých povodích.
Doba, která uplyne než průtok dosáhne maxima, je doba, kterou potřebuje částice vody, aby dotekla z nevzdálenějšího místa povodí do budo A. metoda předpokládá, že tato doba je rovna době dotoku potrubím stokového úseku!!! T = L / v (s), L …. (m), v …. (m/s)
Ze známého průtoku si určíme DN a vypočteme v, pak zjistíme viz. výše dobu dotoku
Předpokládá , že součinitel odtoku je konstantní
Metoda má celou řadu nedostatků: je velice pracná, neuvažuje akumulace stokové sítě, proti Bartoškovi respektuje tvar povodí
OK principielně jako u Rieda.
Skutečná doba je delší než vypočtená, proto je návrh bezpečný, ale předimenzovaný
Základním zobrazovacím prvkem metody je kosodélník (průtokové schéma a jeho transformace)
Máslova
již několik desetiletí pro pražskou kanalizaci, podstata je velmi málo známa proto je k ní poměrná nedůvěra
je opět graficko-početní retardační
máslova metoda nám ze všech racionálních metod nejlépe vyjadřuje vliv členitosti plochy, síť předimenzovává ze všech nejméně, protože průtok úsekem je dán průměrným průtokem horním a dolním uzlem
v úsecích na hranicích pásem se dimenzuje na průtok, který je dán redukovanou plochou dle odtokového obrazce
odtokový obrazec lze v jistém smyslu interpretovat jako hydrograf procházející posuzovaným místem
odříznutím vrchlíku lze interpretovat jako zohlednění retence území
Součtová metoda, podmínky pro její aplikaci, princip, postup, kritika, řešení RK a OK.
Bartoškova metoda, podmínky pro její aplikaci, princip, postup, kritika, řešení RK a OK.
Riedova metoda, podmínky pro její aplikaci, princip, postup, kritika, řešení RK a OK.
Hauff-Vicariho metoda, podmínky pro její aplikaci, princip, postup, kritika, řešení RK a OK.
Principy strojního výpočtu racionálních metod
Neodstraňuje nedostatky racionálních metod
Je vhodné pro posouzení rozsáhlých povodí, vytvořit množství variant a vyhnout se chybám při ručním výpočtu
Jeho použití je pouze podkladem pro podrobné hydraulické výpočty nestacionárními metodami
Program STOKY: posouzení pro návrh jednotné i oddílné dešťové soustavy, vstupem je tvar sítě, sklony potrubí --- návrhem rozumíme nalezení profilu o dostatečné kapacitě
Ukáže několik variant, změnou sklonu, tvaru atd. pak si vybereme (vstupy: tvarové parametry, profilové parametry, koeficient hodinové ¨nerovnoměrnosti pro splašky od obyvatel a průmyslu, hodnoty neredukované čáry náhradních srážek, hodnoty součtové čáry modelového deště, sestavy profilů, údaje o stokové síti, údaje o objektech na stokové síti, uzlové vtoky …)
Program PROFILY, KAPR, KANA,
Moderní metody pro posuzování stokové sítě.
Matematické modely srážkoodtokových jevů či pro návrh stokový sítí
Zahrnuje aspekty: hydrologické, hydraulické, provozní, čistotářské, ekonomické a jiné
Charakteristické pro tyto modely:
Aplikace srážek s proměnnou vydatností
Podrobným napodobením povrchového odtoku na urbanizovaném povodí
Detailní výpočet hydraulických jevů ve stokové síti
Sledování znečištění ve stokové síti
Sledování vývoje znečištění recipientu
Velmi podrobně a přesně posuzijí srážkoodtokové děje v povodí, jedná se o simulační modely
POSTUP:
Návrh sítě v místě, kde je výstavba zatím jen plánována --- koncepce využití retence území, vhodná kombinace zpevněných a nezpevněných ploch, již v tomto návrhu rozhodnout, kde bude a jak velká bude dešťová nádrž
Prvotní návrh racionální metodou pro hrubé určení profilů
Posouzení moderní nestacionární metodou, vhodné je posouzení více tras, není ještě přesně stanoveno, kde bude nebo nebudou zpevněné plochy, je třeba proto určit více variant vedení, upravit poddimenzované a předimenzované profily tak, aby pak už nebylo třeba měnit profily, jen navrhnout vhodnou regulaci pro přijatelné plnění dešťových nádrží --- použití modelového deště z čar náhradních srážek
Po ukončení se provádějí měření ve stokové síti a porovnávají se s modelem, ten se pak kalibruje
Pak se posuzuje znečištění recipientu - zvolení takového režimu, které chrání recipient a je příznivý i k ČOV
Vlastní výpočet: je velice složitý, řeší deště, povrchový odtok a hydrauliku trubního labyrintu
Storm Water Management Model SWMM – nejpoužívanější americká metoda --- idealizovaná plocha povodíčka
Modelling of Urban Sewers MOUSE --- metoda pro detailní posouzení relativně malého povodíčka – stokového systému
Zakládání stok, stavba stok, zatížení stok
Zakládání: Pro statické posouzení stoky a jejího uložení je třeba rozhodnout dle zvolené technologie, zda bude stoka zatížena rýhovým nebo násypovým zatížením (jestliže se pažení rýhy vytahuje naráz až po provedení zásypu rýhy, zatížení zeminou se musí počítat jako rýhové)
Zatížení se předpokládá rovnoměrné působící zhora --- výpočtové svislé zatížení musí být menší než je garantovaná pevnost trouby (součinitel zatížení 1 1,1 až 1,3)
Stavba: v otevřené rýze se výkop hloubí proti sklonu dna stoky --- odvod vody
Dno rýhy se dokopává ručně, drenáž gravitačně nebo do jímek a pak čerpání, funkce drenáže končí vybudováním stoky, aby nedocházelo k nežádoucímu poklesu HPV, nesmí být napojena na stoku, výjimečně do dešťové
Lože pod potrubím se provádí na upravené dno nebo štěrkové lože, použití při skalním podloží štěrk nebo beton B7,5, upravení lože sedly pro hrdla trub, na neúnosné půdě se základová deska zakládá na piloty!!!
Poškozené roury se smí používat, těsnění trub nesmí zasahovat do průtočného průřezu, roury se kladou od nejnižšího místa, zpravidla po úsecích mezi dvěma šachtami, nepřipojené odbočky nebo vložky musí být zašpuntovány, nesmí vzniknou protisklo, rýha musí být pažená
Zděné stoky z vypálených cihel zvonivek jsou spojovány cementovou maltou (spára mezi 5 – 8 mm)
Obsyp se provádí po 15cm vrstvách, při větších DN600 až 25cm
Maximální zrno 30mm, pro PVC a PE 8 mm
Stavba stok štolováním je ekonomická je-li v hloubce nad 6m (štolování, hnané pažení, štítování, protlačování atd.)
Zatížení: Stálé:vlastní tíha roury
Tíha náplně
Zeminou: rýhové zatížení, násypové, tunelovými tlaky-vznik klenby
Nahodilé:dynamické účinky vozidel (symetrické a asymetrické)
Doprava s skládka zemin, prefabrikátů
OBJEKTY NA STOKOVÉ SÍTI
Stoková síť je tvořena stokovými úseky a objekty. Objekty je nutno budovat pro zajištění spolehlivosti, bezporuchovosti, hospodárnosti a nezávadné f-ce sítě pro provoz, čištění a údržbu.
Vstupní šachty, spojné šachty, spojné komory, rozdělovací komory, spadiště, skluzy, dešťové vpusti, lapače splavenin, kanalizační přípojky, kanalizační shybky, křížení stok a jiných vedení, proplachovací objekty, odlehčovací komory, dešťové nádrže, větrací zařízení, sněhové svrže, čerpací stanice, výusti.
Šachty a komory (účel, umístění, konstrukce)
Vstupní, spojné, rozdělovací (regulace stavítky)
Vstupní otvory opatřeny kruhovými poklopy průměru 600mm, zabezpečené proti posunu, jen v místech kde se vozidla nevyskytují čtvercové, musí být ale uchyceny v pantech. Poklop může být -5mm pod, ale +0mm nad.
Vstupní: údržba, revize, především čištění, zároveň pro větrání, umisťuje se na konci stok, v lomových bodech, v místech změny profilu, i pro rozdělení dlouhých přímých tras (v průlezných a neprůlezných max. 50m, na silnicích v extravilánu a na dálnicích nemají být, u průchozích po 200m, u průchozích stok hluběji 7m mohou být výklenky na odpočinek po 200m popř. i s odvětráním) dále viz. str. 116
Vstupní komín: přechodový prefabrikát + vyrovnávací věnec, litinový poklop
Oblouk DN min. 0,75 D
U průlezných a průchozích je oblouk 10xDN
Proplach stok, větrání stok, separátory a výusti
Proplach: tam , kde stokové síť nemá dostatečný sklon, kde dochází k usazování splavenin, není-li to možné pak mechanicky
Provádí se stálým průtokem vody, pokud je k dispozici recipient se vzdutou hladinou, proplachovací šachta má obdobnou k-ci jako vstupní, ale vybavená tak že na odtoku je stavítko --- vytvoření umělé povodňové vlny, při návrhu stok je proplach součástí projektové dokumentace
V okrajových místech, kde je nedostatek odpadní vody jsou proplachovací komory --- voda z vodoteče, hydrantu nebo se přiveze
Větrání: při deštích se přirozeně vytlačují plyny vznikající ve stokách poklopy šachet a uličními vpusti, při bezdeštném období se větrá domovními přípojkami viz. chata. Nebo náhradními rourami ve stokách hluboko…
Separátory (odlehčovací komory): princip separace nerozpuštěných látek v odstředivém poli (vířivé, vírové), separátory i s přelivnou hranou, dávají se před ČOV
Výusti: jsou zařízení na vypouštění odpadních vod do recipientů nebo do nádrží, mají zaručit dobré promísení, dno výusti na hladinou Q355, výusti se provádí gravitačně, s opatřením proti zpětnému vzdutí (kanalizační uzávěr, stavidlo, případně komora se stupněm), výusť nesmí zasahovat do toku, harmonicky navazovat, kolen opevnění, u velkých recipientů se budují dnové – do nezárazné hloubky
Spadiště a skluzy (účel, umístění, konstrukce)
Překonání strmého sklonu povolené max. výšky spadiště: DN250-400: 4 m, DN450-600: 3 m, ve spadišti max. 3 potrubí, tavený čedič !!!
Skluz 5 až 10 m/s – zřizuje se tak, kde by soustava spadišť nebyla možná nebo neekonomická – na konci skluzu rozrážeče k tlumení kinetické energie ve dně – nezapomenout na odvzdušnění na konci skluzu (opatření mříží)
Uliční vpusti, lapáky splavenin. Podchody pod komunikacemi a pod dráhou
Uliční vpusti: pro odvodnění vozovek, chodníků zpevněných ploch, jsou součástí komunikačních staveb, na jednu vpusť cca 400m2, vzdálenost 40 až 60m, druhy mříží dle zatížení od vozidel, umístění na nejnižším místě obvykle u obrubníku
Hloubka vpusti musí být v nezámrzné. Dešťové vpusti jsou ULIČNÍ nebo CHODNÍKOVÉ.
Vpusti se nemají umisťovat v místech křižovat, přechodů pro chodce, před vjezdy, u zastávek MHD,
Účinná plocha bočního vtoku musí být min. 0,025 m2.
Vpusti odolné proti předpokládanému zatížení, korozi, obrusu, vnitřní průměr min. 450 mm u nás 500mm,
Nesmí vyčnívat, zahloubení max. 10mm, dálnice 5 mm,
K-ce: litinová mříž s rámem + koše na bahno + podkladové k-ce rámu, těleso vpusti + odpad na přípojku
V místech strmých sklonů jsou vhodné HORSKÉ VPUSTI, též jako lapač splavenin, jako zděné, prefabrikáty, beton, ŽB, odpad cca 600 mm nade dnem.
Také se řeší krytými žlábkami metro atd.
Lapač splavenin: zásady pro použití dle ČSN 75 6101
tam kde přechází odvodnění extravilánu z nezatrub do zatrub
retardují povrchový odtok, zachycují nečistoty před vtokem do stokové sítě, v lapači je vytvořena jímka na splaveniny
pro bezporuchový provoz je třeba čištění, mříž jednak chrání před zneužitím a předně před dětmi
křížení stok a jiných vedení:
chránička, kolmo na vedení, trubní nebo zděné, doporučuje se kamenina, prostor mezi chráničkou a vlastním potrubím zabetonovat, dimenzování na 1,25Qdim,
přednostně se volí protlak, štokování apod., jinak výkop a rýha
Kanalizační přípojky (nemovitostí, vpustí)
Každá nemovitost má mít vlastní kanál. Přípojku, nejmenší DN150, pro profily větší DN200 nutný hydrotechnický výpočet
Min. sklon DN150 2%, DN200 1%, Praha 2% pro všechny profily, největší sklon 40% !!!
Veřejná část přípojky je až po stavební část nemovitosti, revizní šachta domovní přípojky se zásadně umisťuje na odvodňovaném pozemku
Připojen