PRIMERI ZADATAKA IZ RACIONALNE METODE

Transcript

1 Hidrologija PRIMERI ZDTK IZ RCIONLNE METODE ZDTK Za jedan urbani sliv površine 5.5 ha uvrđeno je da ima sledeću srukuru površina: Vrsa površine Procena u ukupnoj površini sliva Koeficijen oicaja Zgrade i objeki.8 Ulice i drugi asfalirani ereni 8.7 Propusne površine 6.. Odredii prosečan koeficijen oicaja za razmarani sliv.. Primenom racionalne meode odredii maksimalne proicaje i zapremine oicaja usled računskih kiša povranog perioda godine rajanja, 3 i 6 minua. Zavisnos HTP za najbližu kišomernu sanicu daa je na donjoj slici. Vreme koncenracije za ovaj sliv procenjeno je na 3 minua. visina kiše (mm) T 5 g. T g. T g. T 5 g. T g. rajanje kiše (min) Rešenje. Prosečan koeficijen oicaja na razmaranom slivu određuje se kao ponderisana vrednos koeficijenaa oicaja sa pojedinih ipova površina u odnosu na učešće og ipa površina u ukupnoj površini: K K i i U donjoj abeli prikazane su visine i inenziei računskih kiša povranog perioda godine rajanja, 3 i 6 minua. Takođe su prikazane i maksimalne ordinae odgovarajućih hidrograma oicaja po racionalnoj meodi, koje su za jednake: k c K i dok je u slučaju k < c :

2 K i k c Zapremina oekle vode određena je kao površina ispod hidrograma oicaja. Na slici su prikazani hidrogrami oicaja usled ove ri računske kiše. Trajanje kiše (min) 3 6 Visina kiše (mm) Inenzie kiše (mm/min) Inenzie kiše (l/s/ha) Maks. prook (l/s) Zapremina oicaja (m 3 ) min 3 min 6 min (l/s) (min) ZDTK Na jednom gradskom slivu površine 9 km uvrđeno je da ima 55% nepropusnih površina sa koeficijenom oicaja.8 i 5% propusnih (neurbanizovanih) površina sa koeficijenom oicaja.. Vreme koncenracije do izlaza iz sliva procenjeno je na minua ( časa). Ukupna visina 6-časovne kiše povranog perioda godine na obližnjoj kišomernoj sanici iznosi 35 mm. Obradom osmorenih epizoda uvrđen je bezdimenzionalni oblik sumarne linije 6-časovnih kiša da u donjoj abeli. / k (%) P / P uk (%) Odredii vrednosi i nacrai sumarnu liniju 6-časovne kiše povranog perioda godine prema daom bezdimenzionalnom obliku.. Nacrai hijeograme ukupnih i efekivnih padavina. 3. Primenom racionalne meode odredii elemene složenog hidrograma oicaja od 6-časovne kiše povranog perioda godine na izlaznom profilu sliva. Rešenje. i. Prosečan koeficijen oicaja za sliv iznosi: K K + K K + K Proračun sumarne linije i hijeograma bruo i neo kiše prikazan je u donjoj abeli.

3 / k (%) P/P uk (%) (h) P (mm) P (mm) i (mm/h) i e (mm/min) P (mm) (h) i (mm/h) 8 6 bruo kiša neo kiša (h) 3. Složeni hidrogram oicaja usled gornje kiše pomoću racionalne meode S obzirom da vreme koncenracije sliva iznosi h, a rajanje kiše 6h, kiša se prerađuje na vremenske inervale od h: (h) P (mm) P (mm) i (mm/h) i e (mm/h) Prema racionalnoj meodi za slučaj k c, elemenarni hidrogram oicaja ima rougaoni oblik sa vremenom podizanja i vremenom opadanja jednakim vremenu koncenracije c i maksimalnom ordinaom jednakom: max K i i e Složeni hidrogram usled kiše koja se sasoji od ri bloka rajanja po h dobija se superpozicijom elemenarnih hidrograma od pojedinih blokova kiše. (h) (m 3 /s) (m 3 /s) 3 (m 3 /s) (m 3 /s)

4 (m3/s) (h) ZDTK 3 Slivnik prihvaa vodu sa dve saobraćajne površine (videi sliku). Odredii hidrograme oicaja sa sliva I, sa sliva kao i zbirni hidrogram oicaja sa obe površine (dook u slivnik) usled kiše rajanja minua ukupne visine mm. Preposavii da je koeficijen oicaja jednak. sliv I c min sliv c min m 5 m 8 m Rešenje Prosečni inenzie pale kiše iznosi: i P k mm/min 66.7 l/s/ha Površine dva sliva su jednake: I 5 m 8 6 m. ha.6 ha Hidrogram oicaja sa sliva I, čije je vreme koncenracije manje od rajanja kiše, ima oblik rapeza sa vremenom porasa i opadanja jednakom vremenu koncenracije (hidrogram I na slici dole) sa maksimalnom ordinaom: K i I l/s Vreme koncenracije sliva je duže od rajanja kiše, pa hidrogram oicaja ima oblik rapeza sa vremenom porasa i opadanja jednakom rajanju kiše (hidrogram na slici dole) i sa maksimalnom ordinaom: K i k c, l/s Zbirni hidrogram sa obe površine dobija se superpozicijom hidrograma oicaja sa površina I i (na slici dole označen sa I+). Tabelarni prikaz ordinaa ovog hidrograma dae su u donjoj abeli.

5 (l/s) sliv I sliv sliv I + sliv (min) Tabelarni proračun zbornog hidrograma. (min) I (l/s) (l/s) I+ (l/s) ZDTK Na slici je prikazan jedan hipoeički sliv koji se sasoji od ri podsliva (sambena bloka) i jednosavne mreže od ri kišna kolekora. Podaci o podslivovima i kolekorima su dai u abelama i. Za ovu lokaciju posoje zavisnosi ITP koje se mogu prikazai u analiičkom obliku kao i 35.3 T.75 / ( k + 7), gde se rajanje kiše unosi u minuima, a inenzie se dobija u mm/min. I I B C D Tabela. Podaci o podslivovima. Tabela. Podaci o kolekorima. Podsliv Površina Vreme koncenracije Koeficijen Kolekor Dužina (m) Nagib (%) (ha) (min) oicaja I C BC.6 I.8.7 CD.. Primenom racionalne eorije odredii hidrograme oicaja sa podsliva od kiša povranog perioda 5 godina i rajanja 5, i minua. Nacrai dobijene hidrograme. Zaključii koji je prook merodavan za dimenzionisanje kišnog kolekora BC i odredii njegov prečnik.. Odredii hidrogram oicaja sa podsliva I i dimenzionisai kolekor C. 3. Odredii merodavno rajanje kiše za kolekor CD, sračunai merodavni prook i dimenzionisai kolekor. Za sve kolekore preposavii da su beonske cevi sa hrapavošću n.3 m -/3 s. 5

6 Rešenje. Hidrogrami oicaja sa podsliva i dimenzionisanje kolekora BC Proračun je sproveden u donjoj abeli za sva zadaa rajanja kiše. Inenziei kiša su određeni iz zadae jednačine za zavisnos ITP, za povrani period od 5 godina. Zaim su određene maksimalne ordinae hidrograma oicaja prema racionalnoj formuli: max K i kada je k > c i k c, odnosno max kada je k < c. K i k c k (min) i (mm/min) i (l/s/ha) m (l/s) 5 k < c k c k > c k 5 min k min k min (l/s) (min) Za dimenzionisanje kolekora BC kojim se odvode kišne vode sa podsliva, merodavan je slučaj k c u kome se posiže najveći prook od 8 l/s. Porebni prečnik kolekora određuje se iz preposavke da se u kolekoru osvaruje ečenje sa slobodnom površinom u punom profilu, pa se korisi Maningova jednačina: R n / 3 I d Za kružni poprečni presek, D π / i R D /, ako da sledi: 8 / 3 D π n 5 / 3 I d odakle se prečnik određuje kao: n D I d 5 / 3 π Za cev BC, sa nagibom od.6% i hrapavošću.3, poreban prečnik iznosi: 5 /.3.8 D.6 π mm 6

7 Usvaja se prvi veći komercijalni prečnik: D BC mm. Hidrogram oicaja sa podsliva I i dimenzionisanje kolekora C Merodavni prook na koji se dimenzioniše kolekor C je maksimalni prook usled kiše čije je rajanje jednako vremenu koncenracije posliva I, j. 5 minua. Inenzie 5-godišnje kiše rajanja 5 minua iznosi: T i + 7 k mm/min 3.7 l/s/ha Maksimalna ordinaa hidrograma oicaja (prikazanog na slici dole) iznosi: max l/s (l/s) (min) Poreban prečnik cevi C iznosi: Usvaja se: n D I d D C 5 / 3 π 3 mm 5 / π 3 97 mm 3. Dimenzionisanje kolekora CD Kolekor CD reba da drenira ceo sliv. Površina sliva je ada zbir površina svih podslivova. Koeficijen oicaja se računa kao prosečni koeficijen na celom slivu, j. ponderisano u odnosu na površine podslivova: K sr K I I + K + K I I Merodavno rajanje kiše jednako je vremenu koncenracije do ačke C, a o je najduže vreme puovanja vode do ačke C. Posmaraju se vremena puovanja na ri različia pua: ) od najudaljenije ačke podsliva I do ačke (šo je c,i ) i vreme ečenja kroz kolekor C ( C ), ) od najudaljenije ačke podsliva do ačke B (šo je c, ) i vreme ečenja kroz kolekor BC ( BC ), 3) od najudaljenije ačke podsliva I do ačke C (šo je c,i ). Vreme puovanja kroz kolekore C i BC računa se na osnovu brzine ečenja i dužine kolekora: L kol v kol kol 7

8 Brzina ečenja u kolekori određuje se na osnovu merodavnih prooka za e kolekore i njihovih poprečnih preseka, računao sa usvojenim prečnicima: v kol kol, mer kol Na aj način imamo: v v D kol, mer usv π /.3.3 m/s,.3 π / C C.8.8 m/s,. π / BC BC Vreme koncenracije do ačke C ada iznosi: s.3 min 66 s. min c, I + C c, C max c, + BC max +.. min, c I Merodavno rajanje kiše jednako je ovom vremenu koncenracije, a odgovarajući inenzie za povrani period od 5 godina iznosi: T i + 7 k mm/min.6 l/s/ha dok je merodavni prook: K sr i l/s Poreban prečnik kolekora CD iznosi: Usvaja se: n D I d D CD 5 / 3 π 6 mm 5 / π mm 8