Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Τοµέας Υδατικών Πόρων Μάθηµα: Τυπικά Υδραυλικά Έργα ίκτυα αποχέτευσης Άσκηση ΟΕ3: Χάραξη δικτύου οµβρίων παραθαλάσσιου οικισµού (εξέταση προόδου Μαΐου 006) Σύνταξη και επίλυση άσκησης: Η. Βασιλόπουλος Ζητείται η χάραξη δικτύου οµβρίων σε παραθαλάσσιο οικοδοµικό συνεταιρισµό, του οποίου δίνεται συνηµµένα το τοπογραφικό σε κλίµακα 1:10.000. Νότια και δυτικά του συνεταιρισµού υπάρχουν διευθετηµένες κοίτες ρεµάτων, που παραλαµβάνουν οριακά την επιφανειακή απορροή των εξωτερικών λεκανών, έτσι ώστε να µη µπορεί να καταλήξει σ αυτές οποιοδήποτε τµήµα επιφανειακής απορροής του εσωτερικού δικτύου οµβρίων. Ζητείται ακόµα : α) ο διαχωρισµός των προτεινοµένων αγωγών σε συλλεκτήριους και σε µεταφοράς και β) ο υδραυλικός υπολογισµός ενός αγωγού µεταφοράς. ίνεται : 1) Η τιµή του συντελεστή απορροής στους δρόµους και εντός των οικοδοµικών τετραγώνων c 1 0,65 και στις υπόλοιπες περιοχές c 0,50. ) Η όµβρια καµπύλη της περιοχής για την περίοδο επαναφοράς σχεδιασµού (Τ5 έτη) 33 i 0,7. t Όπου : t, η διάρκεια βροχής σε ώρες και i, η κρίσιµη ένταση σε mm/h. 3) Τα οικοδοµικά τετράγωνα είναι σχήµατος τετραγώνου, πλευράς α 150 µ., ενώ οι οδοί έχουν ενιαίο πλάτος 30 µ. 4) Ο χρόνος ροής κάθε δευτερεύοντος θα υπολογισθεί µε τιµή της πληµµυρικής ταχύτητας V 4 m/s. 5) Oι έξοδοι των αγωγών οµβρίων θα γίνουν µέσω του υφιστάµενου κρηπιδότοιχου ύψους µ. Οι επιλύσεις θα γίνουν µεταξύ των φρεατίων που θα προβλεφθούν στις διασταυρώσεις των οδών, µε την απλοποιητική παραδοχή, ότι µεταξύ τους επικρατούν ίδιες τιµές κλίσης. 1
H χάραξη του δικτύου γίνεται µε βάση τις ακόλουθες αρχές: 1) Θα τοποθετηθούν συλλεκτήριοι αγωγοί περίπου παράλληλοι µε τις ισοϋψείς, που θα καταλήγουν στους αγωγούς µεταφοράς. ) Οι αγωγοί µεταφοράς θα τοποθετηθούν περίπου κάθετοι στις ισοϋψείς. 3) εν θα τοποθετηθούν αγωγοί στους παραλιακούς δρόµους, γιατί δεν προστατεύουν τίποτα. 4) Το συνολικό µήκος του δικτύου θα είναι περίπου 40 50%, του ολικού δικτύου, χωρίς αυτός ο κανόνας να µην µπορεί να παραβιασθεί οριακά. 5) Στην τοποθέτηση των αγωγών θα ακολουθηθούν οι κλίσεις τους εδάφους στις αντίστοιχους δρόµους. 6) Οι καταλήξεις στη θάλασσα (αγωγοί µεταφοράς) θα πρέπει να είναι περισσότερες της µιας. Με βάση τις προηγούµενες αρχές προτείνεται το ακόλουθο δίκτυο:
Μετά τη χάραξη του δικτύου προτείνεται η επίλυση του αγωγού µεταφοράς ΗΘΙ. Στην επίλυση ακολουθούνται τα επόµενα βήµατα : Βήµα 1 ο : Εκτίµηση των υψοµέτρων εδάφους στις θέσεις των φρεατίων Η, Θ και Ι Είναι : Θ 4,0 µ., Η 6,60 µ., J,10 µ. Βήµα ο : Εκτίµηση των κλίσεων µεταξύ των προηγούµενων θέσεων J HΘ 6,60 4,0 150 + 15 + 15,40 1,33% 180 4,0 -,10 J ΘJ 150 + 15 + 15 4,10 -,00 J JΚρηπ 15 Βήµα 3 ο :,10 1,17% 180 Εκτίµηση λεκανών απορροής (βλ. οριζοντιογραφία) 1. Φρεάτιο Η 0,10 6,67 15 α. Ακάλυπτη περιοχή 150*150.500 m / 11.50 m β. Καλυµµένη περιοχή 1 * *(150*150)+30*[*180] 11.50+10.800.050 m 3
. Φρεάτιο Θ α. Ακάλυπτη περιοχή Ακάλυπτη περιοχή Η + Ακάλυπτη περιοχή Μ 11.50+11.50.500 m 5 β. Καλυµµένη περιοχή Καλυµµένη περιοχή Η + *(150*150)+4*30*180.050+8.15+1.600 71.775 m. Φρεάτιο Ι Βήµα 4 ο : (Η λεκάνη του υπολογίζεται µόνο για τον αγωγό που θα ξεκινά από το φρεάτιο και διαθέτει τα όµβρια στη θάλασσα). α. Ακάλυπτη περιοχή Ι ακάλυπτη περιοχή Θ.500 m 1 β. Καλυµµένη περιοχή I Καλυµµένη περιοχή Θ + * *(150*150)+30*180 71.775+11.50+5.400 88.45 m Εκτίµηση συντελεστών απορροής για κάθε φρεάτιο 1. Φρεάτιο Η C H 0,50*11.50 + 0,65*.050 11.50 +.050 0,60. Φρεάτιο Θ C Θ 0,50*.500 + 0,65*71.775.500 + 71.775 0,61 3. Φρεάτιο Ι C Ι 0,50*.500 + 0,65*88.45 0,6.500 + 88.45 4
Βήµα 5 ο : Εκτίµηση του χρόνου συγκέντρωσης διάρκεια της κρίσιµης βροχόπτωσης σε κάθε φρεάτιο α. Φρεάτιο Η t tεισ+τρ 10 +0 10 0,167 h β. Φρεάτιο Θ ύο διαδροµές β 1 ) ιαδροµή ΗΘ tc 10 + L HΘ 4 m*60 min 10 + 180 4*60 min 10,75 min β ) ιαδροµή NMΘ γ. Φρεάτιο Ι Βήµα 6 ο : tc 10 + L NΘ 4 m*60 360 min 10 + min 11,5 min 40 Επιλέγουµε τη µεγαλύτερη τιµή, δηλαδή τα 11,5 min. 180 tc 11,5min+ min 1,5 min Εκτίµηση των κρίσιµων εντάσεων α. Φρεάτιο Η 33 i H 0, 7 10 60 115,67 mm/h β. Φρεάτιο Θ 33 i Θ 0, 7 11,5 60 104,89 mm/h 5
γ. Φρεάτιο Ι 33 i Ι 0, 7 1,5 60 100,35 mm/h Βήµα 7 ο : Εκτίµηση της παροχής σχεδιασµού Q H C H *L H *A H (0,60)*(115,67)*(.050+11.50) - 3 (0,60)*(115,67)*(33.300)*10 3.600 0,64 m 3 /s 64 lt/s Q Θ C Θ *L Θ *A Θ (0,61)*(104,89)*(.500+71.775) - 3 (0,61)*(104,89)*(94.75)*10 3.600 1,676 m 3 /s 1.676 lt/s Q I C I *L I *A I (0,6)*(100,35)*(.500+88.45) - 3 (0,6)*(100,35)*(110.95)*10 3.600 1.917 lt/s Βήµα 8 ο : Eκτίµηση διαµέτρων α. Αγωγός ΗΘ (Υ/D) 0,70 (Q/Qo) 0,71 Q 64 Qo 904. l/s 0.904 m 3 /s 0,71 0, 71 και 5/3 D 8/3 (Qo)*(4 )*(0,015) 1/ (π)*(j ) D 0,3773 3/8 0,6938 m (0,904)*(10,08)*(0,015) 0,5 (3,14159)*(0,0133) 0,1367 0,3773 0,363 6
Θέτω D 70 cm π*(0,70) Q ο * 4 0,96 m 3 /s 95,6 l/s 1 0,015 / 3 0, 5 0,7 * *(0,0133) (0,3848)*(,40) 1 o Κριτήριο Q Q ο 64 95,6 0,693 (Υ/D) < 0,7 o Κριτήριο Q Q ο V 0,693 0,94 Vο V (0,94)*(,40) < 6 m/s 3 o Κριτήριο Vmin (0,54)*(,40) > 0,6 m/s β. Αγωγός ΘΙ (Υ/D) 0,70 (Q/Qo) 0,71 Q 1.676 Qo,3605 m 3 /s 0,71 0, 71 και D 8/3 5/3 (Qo)*(4 )*(0,015) 1/ (π)*(j ) D 1,05 3/8 1,0 m (,3605)*(10,08)*(0,015) 0,5 (3,14159)*(0,0117) 0,3569 1,05 0,34 Θέτω 1,10 m/s (θα µπορούσα µε µικρή αύξηση της κλίσης, να παραµείνω στη διατοµή µε D 1 m) Έλεγχος : 1 o Κριτήριο Q ο,898 m 3 /s π*(1,1) 4 * 1 0,015 / 3 0, 5 1,1 * *(0,0117) (0,9503)*(3,05) 7
Q 1,6760 Q ο,8979 V 0,91 Vο 0,58 (Υ/D) 0,6 < 0,7 o Κριτήριο V Vο 0,91 V (0,91)*(3,05) < 6 m/s 3 o Κριτήριο Vmin (0,54)*(3,05) > 0,6 m/s γ. Αγωγός J-Kρηπιδότοιχος Κρίνεται ότι δεν περιλαµβάνεται στην επίλυση. ΗΛΙΑΣ ΒΑΣΙΛΟΠΟΥΛΟΣ 8