Водосток

Водосток, искусственное подземное сооружение для отвода фекальных, хозяйственных, промышленных, атмосферных и грунтовых вод из населенных мест. В. представляют собою систему трубопроводов, по которым вода отводится самотеком. У нас в СССР принято классифицировать В. по их назначению след, обр.: а) канализа-ц и я—водосточная сеть для отвода фекальных, хозяйственных и промышленных вод, то есть таких вод, которые требуют предварительной очистки и обезвреживания до спуска их в естественные водоемы (смотрите Канализация); б) собственно В.—для отвода атмосферных вод (дождевых и талых), которые по существу м. б. отведены в естественные водоемы без предварительной очистки; в) дренажи (смотрите)—для понижения и отвода грунтовых вод с целью осушки местности.

В зависимости от климатич. условий и рельефа местности, системы канализирования населенных мест (системы сетей) могут быть общесплавными и раздельными. В первых все виды городских сточных вод отводятся одной общей системой трубопроводов, во вторых фекальные и хозяйственные воды отводятся одной системой трубопроводов, а атмосферные—другой; в этом случае строятся две независимые сети: канализационная и водосточная (Москва).

Постройка канализации в городах возможна лишь при наличии определенных условий развития города; постройка в о-досточной сети возможна и необходима независимо от развития города и степени его благоустройства, так как эта сеть служит для отвода атмосферных вод, количество которых зависит исключительно

от климатич. условий и рельефа местности, и в то нее время она необходима для правильной эксплуатации и содержания городских проездов общего пользования.

При расчете водосточной сети данного города необходимо установить максимальное количество дождевых вод, к-рое она должна пропускать с целью устранения затопления местности. Из всех видов атмосферных осадков (дождь, снег, иней и град) наибольшее значение для расчета каналов водосточной сети имеют дожди, в особенности ливни, дающие большие количества воды в течение очень небольших промежутков времени. Практически, однако, на наибольшие ливни В. не рассчитывают как по экономическим соображениям (получались бы значительные размеры каналов), так и вследствие того, что большие ливни—явление сравнительно редкое. Расчетные ливни, принимаемые в основу при определении размеров сечений водосточных каналов, устанавливаются на основании сопоставления целого ряда факторов—метеорологических, экономических и эксплуатонных. Наибольшая обоснованность расчетных ливней м. б. достигнута при условии многолетних, не менее 20 лет, метеорологии, наблюдений, полученных от записей самопишущими дождемерами. Для установления самого понятия о ливнях, в отличие от обыкновенных дождей, были сделаны попытки определения низших пределов интенсивностей ливней при различной продолжительности их выпадения. Для московских условий при расчете В. раньше принимался в расчет дождь с интенсивностью 1" в час. Однако не вся вода, выпадающая на определенную площадь (бассейн), попадает в водосточную сеть: часть воды испаряется, часть впитывается в грунт и часть стекает по поверхности земли в более пониженные места. Другим фактором, влияющим на количество отводимой воды, является замедление стока, сущность которого заключается в том, что при больших бассейнах и не слишком продолжительных ливнях происходит запаздывание поступления жидкости из отдаленных частей бассейна к некоторым участкам сети. В таких случаях воды из отдаленных частей бассейна начинают поступать к устьевым сечениям уже по окончании дождя, что следует учесть при расчете водостоков. В Москве было принято определять количество воды, подлежащее отводу, для отдельных бассейнов водосточной сети по формуле Бюркли:

4 _

q=Q- 0,54 YiF³,

где q обозначает количество воды (в фт.³), поступающее в сеть; Q—количество выпавшей дождевой воды в ск. при дожде слоем в 1" в час на 1 десятину; 0,54—опытный коэффициент стока; г—уклон местности и Έ— площадь бассейна в десятинах.

Однако такой способ определения количества поступающей в В. дождевой воды далеко не точен, т. к. в формулу Бюркли не введены: время протекания воды по бассейну и продолжительность самого дождя. Поэтому при определении размеров каналов было принято считать их пропускную способность при неполном заполнении (для круглых труб—на половину диаметра, для яйцевидных—на ²/₃ их высоты), оставляя таким образом значительный запас в трубах на случай более сильных и продолжительных дождей. При расчетах сетей В. город делят на две или три зоны, устанавливая для характерных кварталов каждой из них возможную плотность застройки и общее состояние покрытий уличных проездов и дворов. Располагая этими данными, можно легко вывести, на основании опытных коэффициентов стока для отдельных видов покрытий, средние величины коэффициентов для каждой зоны. Для Москвы приняты: для центральной зоны 0,85, для средней 0,70, для окраины 0,50—0,25.

Современные методы определения расчетных расходов следующие: 1) графич. метод Хейда и 2) метод предельных интенсивностей. Первый из них с большой точностью учитывает действительную работу системы водосточных труб при условии выпадания дождя, весьма близкого по своему характеру к расчетному. Однако вследствие возможных во многих случаях значительных расхождений средних величин, выведенных для расчетных дождей, особенно же для ливней, с действительностью, большая точность графич. способа может оказаться излишней, так как не выявляет самых невыгодных случаев. При допущении падения интенсивности дождей с увеличением их продолжительности самым невыгодным при расчете будет такой переменный дождь, продолжительность которого соответствует времени протекания воды с вышележащих самых отдаленных точек бассейна до расчетного сечения. В этом случае явление замедления стока будет отсутствовать. Такого рода принцип положен в основу метода расчета В. по предельным интенсивностям. Особенностью этого способа является перенесение центра тяжести в сторону метеорологии, обоснований. Самые выводы метеорологии, исследований основаны на наиболее невыгодных случаях, всякий раз точно отражая действительно наблюденную картину явлений в течение большого периода времени. На основании этих данных м. б. выведены ур-ия зависимости интенсивности ливней от их продолжительности применительно к рассматриваемому месту. Имея возможность вычислить переменную интенсивность ливней в зависимости от их продолжительности, задаемся для каждого из рассчитываемых сечений значением последней, соответствующей времени протекания жидкости из самой отдаленной части бассейна до рассматриваемого сечения. Таким образомрасчетный расход в различ. сечениях В. определяется путем умножения площади всей лежащей выше части бассейна на величину соответствующей интенсивности расчетного ливня.

Определив по тому или иному методу количество дождевой воды, поступающей в водосточную сеть в определенных пунктах, определяют т. о. и размеры труб. Широкое

распространение для расчета труб в Москве имела раньше сокращенная формула Ган-гилье и Куттера, имевшая в футовых мерах следующий вид:

41,6 + 1,811

41.6П

l/R

J/R-i.

В этой ф-ле: υ—скорость, п—коэфф. шероховатости, R—гидравлич. радиус, i—уклон. Формула эта имеет целый ряд недостатков и дает в некоторых случаях неточные результаты. В противовес этой формуле нужно отметить формулу Манинга:

11 =%##,

п ’

где приняты те же обозначения. При коэффициенте шероховатости, общем как для гончарных, так и для кирпичных каналов, и=0,013, и формула принимает вид:

11=77#·#.

Формы поперечных сечений труб и каналов чрезвычайно разнообразны. Самые ходовые—круглые и яйцевидные (фигура 1 и 2);

Фигура 2.

Фигура 3.

Фигура 4.

последние обладают тем свойством, что в них образуется большая скорость, необходимая для самоочищения каналов при малых расходах воды; кроме того в этих двух типах каналов выдержано и требование гидравлики, чтобы отношение площади поперечного сечения к смачиваемому периметру было наибольшим (т. н. гидравлическ. радиус). В случае больших нагрузок на коллектор ему придают форму, выгодную с точки зрения статич. расчета (фигура 3). Нередко, в зависимости от местных условий, когда коллектор приходится прокладывать близко к поверхности улицы, ему придают форму сжатого лоткового сечения (фиг .4).

Для трубокана-лов водосточной сети применяются керамические глазурованные трубы, бетон, кирпичная кладка и железобетон; в редких случаях и в исключительных условиях—чугун и железо. Круг-

Фнг. 6. _{лые Т}ру5_{ы диам}.

от 5 до 30" изготовляются заводами в виде гончарных глазурованных труб длиной около 1 л с муфтами. Остальные виды каналов, кроме металлических, выкладываются в траншеях на месте работ, при прокладке.

Для наблюдения за работой сети труб и для возможности их прочистки над ними устраивают кирпичные или бетонные смо

тровые колодцы (лазы) достаточных размеров для спуска одного рабочего; колодцы выводят на поверхность улицы и закрывают тяжелыми чугунными крышками, выдерживающими давление тяжелых повозок (фигура 5). Для приема дождевых вод с городских проездов устраивают кирпичные приемные колодцы с железными решетками; решетки должны открываться для возможности прочистки колодцев от накапливающейся в них грязи (фигура 6). См. Канализация.

Лит.: Иванов В. Ф., Канализация населенных мест, М., 1926; Ушаков Η. М., Канализация населенных мест, М., 1923. Э. Кнорре.