Ливневые стоки
Калькулятор объёма регулирующего пруда (модифицированный рациональный метод)
Регулирующие пруды задерживают поверхностный сток, чтобы участок сбрасывал воду не быстрее допустимого расхода. Модифицированный рациональный метод оценивает объём накопления для одной продолжительности ливня; повторите расчёт для нескольких продолжительностей и примите наибольший объём.
Формула
Модифицированный рациональный метод: приток Q = CiA для ливня продолжительностью Td (Td ≥ tc). Объём притока = 60 × Q × Td. Объём стока приближённо представлен треугольником, поднимающимся до Qo за время Td + tc: 60 × Qo × (Td + tc)/2. Объём накопления V (ft³) = 60 × [Q × Td - Qo × (Td + tc)/2]. 1 acre-ft = 43,560 ft³.
Пример расчёта
Застройка 5 acre (C = 0.8) с интенсивностью 3.0 in/hr за 30 минут, tc = 15 min и допустимым сбросом 4 cfs: Q = 0.8 × 3 × 5 = 12 cfs. Накопление = 60 × (12 × 30 - 4 × 45 ÷ 2) = 60 × (360 - 90) = 16,200 ft³ = 0.372 acre-ft.
Допущения и ограничения
- Использует ограничения рационального метода (малые площади, обычно примерно от 20 до 200 акров в зависимости от ведомства).
- Расчёт должен повторяться для ряда продолжительностей с соответствующими интенсивностями. Критическая продолжительность даёт максимальный объём хранения.
- Многие юрисдикции требуют гидрограммы NRCS TR-55/TR-20, объем для обеспечения качества воды и запас высоты (freeboard); это предварительный инструмент для расчета размеров.
- Только для предварительной оценки. Любой конструктивный, фундаментный или связанный с безопасностью жизни элемент должен быть рассчитан и заверен лицензированным профессиональным инженером (PE).
Часто задаваемые вопросы
Что такое допустимый расход сброса?
Обычно это пиковый расход до застройки для того же расчетного дождя, установленный местным постановлением о ливневых стоках. Некоторые агентства требуют, чтобы пиковые расходы после застройки были ниже пиковых расходов до застройки.
В чём разница между регулирующим (detention) и удерживающим (retention) прудами?
Регулирующий (сухой) пруд медленно выпускает воду и высыхает между дождями. Удерживающий (мокрый) пруд содержит постоянный запас воды и сбрасывает воду только при подъеме выше этого уровня или за счет инфильтрации.
Зачем повторять расчёт для разных продолжительностей?
Короткие ливни имеют высокую интенсивность, но малый объём; длинные ливни дают больший объём при меньшей интенсивности. Требуемый объём накопления достигает максимума при критической продолжительности, которую находят перебором нескольких вариантов.