Urbana Drenaza Odvodnjavanje Puteva 2014

5/7/2014

1

URBANA DRENAAKOLSKA 2013/2014

Predmetni profesor:Doc. Dr Milo Stani, dipl. gra. in.

Beograd, 2014

Sistemi za odvodnjavanjeputeva

UNIVERZITET U BEOGRADU

GRAEVINSKI FAKULTET

Sistemi za odvodnjavanje puteva

SADRAJ

Uvod

Kriterijumi za projektovanje

Prikupljanje kinog oticaja

Odvoenje kinog oticaja Infiltracioni sistemi

5/7/2014

2

Uvod

Sistem za odvodnjavanje se gradi za potrebekontrolisanog prikupljanja i odvoenja kinog oticaja sa kolovoza, pri pojavi

merodavnih padavina.

Osnovni problemjeformiranje sloja vode na kolovozu to dovodi dosmanjena vidljivost,pojave hidroplaninga ...

Faktori koji utiu na zadravanje vode na kolovozu su: popreni i poduni pad kolovoza rastojanje izmeu slivnika intenzitet kie hrapavost kolovozne povrine

Uvod Ciljevi:PoveanjebezbednostisaobraajaOuvanjeivotnesredine

Sistemzaodvodnjavanje:Deozaprikupljanje kinogoticajaDeo za odvoenje prikupljenog oticaja do izliva

5/7/2014

3

0.01

0.1

1

10

1 10 100 1000

Trajanje kie (min)

Inte

nzite

t ki

e (m

m/m

in)

T = 2 godT = 5 godT = 10 godT = 20 godT = 50 godT = 100 god

Kriterijumizaprojektovanje Propisujesedozvoljenairinaplavljenjakolovoza (b), pripadavinamazahtevanogpovratnogperioda(T) Izborkriterijumazavisiod: projektovaneraunskebrzine oekivanogobimasaobraaja potrebnogulaganjausistem Autoputiputevisaraunskombrzinomveomod75km/hdozvoljenoplavljenjesamozaustavnetrakeiT=10 g Puteviniegranga dozvoljenoplavljenjepolovinevoznetrakeiT=5g

KriterijumizaprojektovanjeElementigeometrijetraseodinteresazaodvodnjavanje

Podunipad(Sp) min0.5%,nakratkimdeonicama0.3% Poprenipad(Sx) min1.5%,max2.5%;zaputsavietrakaujednomsmeru,zasvakunarednutrakupadsepoveavaza0.5 do1%domax4%. Orijentacijapoprenogpada:premarazdelnompojasuilipremazaustavnimtrakama irinakolovoza(B)

5/7/2014

4

PrikupljanjekinogoticajaTeenjeuzivinjak Tri tipa kanaleta (rigol):

a) Trougaoni popreni presekb) Produbljeni popreni presekc) Kanalete sa obostranim nagibom

Uobiajene vrednosti za produbljeni popreni presek su:

30 608 12%

w cma w

Proraunpropusnesposobnostikanalete(Q):

PrikupljanjekinogoticajaTeenjeuzivinjakProraunpropusnesposobnostisloenogpreseka tipb):

0

0

3/8

1

315.0

EEQQ

ShSn

Q

QQQ

sw

psx

s

sw

1

3/80

1)1/

/1(

/1

/

wbSSSSE

waSS

xw

xw

xw

QEQQEQ sw )1(; 00

5/7/2014

5

PrikupljanjekinogoticajaTeenjeuzivinjakProraunpropusnesposobnostisloenogpreseka tipb):PRIMER

mwcmamb

Ssmn

S

p

x

6.05

6.1014.0

015.0

022.03/1

smE

QQ

EwaSS

smQmh

mwbb

s

xw

s

s

s

/0366.01

883.011.0/

/0043.0

022.0022.010.1

3

0

0

3

Za sluaj da jeSw=Sx:

130

015.0

714.0

smQ

E

Reenje

PrikupljanjekinogoticajaSlivnici

Tri tipa slivnika:1) Slivnici uz ivinjak:

Sa paralelnim otvorimaSa normalnim otvorima

2)Slivnicisaotvorimauivinjaku

3)Kombinovani

5/7/2014

6

PrikupljanjekinogoticajaEfikasnostslivnika

QQE i

Efikanost zavisi od: elemenata geometrije trase

(poduni Sp i popreni pad Sx) Tipa slivnika i geometrije

(irine w i duine L) Dotoka Q

PrikupljanjekinogoticajaProraunefikasnostislivnika

QQE i

DotokQ sedelinaeoniQw iboniQs:

Deoprotokakojiprihvataslivnik(Qi)zavisiodefikasnostiprijemaeonog(Rw)ibonogdotoka(Rs):

QEQQEQ

s

w

)1( 00

)1( 00 EREREQRQRQ

sw

sswwi

5/7/2014

7

PrikupljanjekinogoticajaProraunefikasnostislivnika

Koeficijentefikasnostiprijemaeonogdotoka(Rw)

0

00

1)(295.01

vvvvvv

Rw

v brzinatokaQ kojistiedoslivnika vo maksimalnabrzina,ijimseprevazilaenjemsmanjujeefikasnostslivnika

PrikupljanjekinogoticajaProraunefikasnostislivnika Koeficijentefikasnostiprijema

bonogdotoka(Rs)

3.2

8.10828.01

1

LSv

R

x

s

PRIMER

mLmw

cmamb

Ssmn

S

p

x

6.06.0

56.1

014.0015.0

022.03/1

smQEQERERE

RR

smv

mwaSbA

smQE

i

sw

s

w

x

/033.0

89.0)1(10.00.1

/85.0

043.022

/0366.0

883.0

300

22

30

Za sluaj da je Sw=Sx:

smQEQE

smQE

i /012.077.0

/015.0

714.0

3

30

Reenje

5/7/2014

8

Prikupljanjekinogoticaja

Efikasnostslivnikasemoesraunatinasledeinain:

Deoprotokakojiprihvataslivnik:iQ E Q

3b iQ Q Q Q Deoprotokakojislivniknemoedaprihvati:

Rastojanjeizmeuslivnika:i

sk

QLB i C

Koraciuproraunu efikasnostislivnika

),,();,()1(

0

00

LSvRRvvRRERERE

xssww

sw

PrikupljanjekinogoticajaProraunrastojanjaizmedjuslivnika

Protokkojiseprikupljaizmeudvaslivnika(Racionalnateorija):

i k sQ i C B L Maksimalnavrednostprotokazato=tk: 1 2o o ot t t

Proraunsesprovodiiterativno:Iteracija tk ... to

1 tk1=2min to12 tk2=to1 to2

...

n

3.04.0

6.06.0

1 36.1 SinBt

e

so 2

xps

2p

2x

SS1BB

SSS

)/(

a

s

vLt 02

t01 vremeputovanjadoivinjaka: t02 vremeputovanjaduivinja

5/7/2014

9

PrikupljanjekinogoticajaProraunrastojanjaizmedjuslivnika

1/3

11.52%3%

0.0120.9

x

p

B mSS

n m sC

Karakteristikekolovoza Karakteristikeslivnika Zavisnostik(tk,Tp=10god) 0.862

25.088.65

k kk

i tt

Kriterijumizaprojektovanje1. irinaplavljenjamanjaodirinezaustavnetrakekojaiznosi2.75m2. Efikasnostslivnikanesmebitimanjaod2/3

PRIMERUlaznipodaci:

mLmwmLs

5.05.0

25

PrikupljanjekinogoticajaProraunrastojanjaizmedjuslivnikaPRIMER

Postupakiterativnogprorauna:(Zapoetakproraunasepretpostaveto iE)

1. Merodavniintezitetkieik(tk=to)2. PrimenomRacionalneteorijeQi azatimiQbiQ3. Proraunnovogvremenakoncentracijeto=to1+to24. ProraunefikasnostislivnikaE(Rw,Rs)

Rezultati:

1. to =1.54min2. bmax =1.56m

5/7/2014

10

OdvoenjekinogoticajaMreakolektorai/iliotvorenihkanala,imaulogudaprikupljenikinioticajsakolovozaodvededomestaizliva.

Odvoenjevodemoebitizasnovanona: otvorenimkanalima zatvorenimkolektorima kombinovansistem.

Odvoenjekinogoticaja

VQFiQ

ttiCi

e

ckke

)(

Merodavanprotok(Q)seraunazapotrebeodreivanjahidraulikogoptereenjasistema,radiprojektovanjaosnovnihgeometriskihelemenataobjekata:nagibdna,geometrijepoprenogpreseka,vrsteobloge.

ProraunmerodavnihprotokaQ

PrimenaRacionalneteorije:

i i

ioc v

LvLtt )(

ProraunQ jeiterativan:

5/7/2014

11

OdvoenjekinogoticajaKriterijumizadimenzionisanje

Dovoljankapacitetdapropustimerodavanprotok(Q) Dodatniuslovi:brzinetoka(vmin ivmax)iispunjenostproticajnogprofila Geometrijskaogranienja:minimalnaimaksimalnadubinuukopavanja,visinskipoloajizliva,ogranienjakojaseodnosenaukrtanjesapostojeominfrastrukturom(saobraajnominfrastrukturom,vodotocimaikanalima,kanalizacionimivodovodnimcevima)

Ogranienjaizprojektantskeprakse npr.prenik nizvodne deonice jeuvek vei ilijednak preniku uzvodne

OdvoenjekinogoticajaDimenzionisanjekolektorakrunogpoprenogpresekaProtokpunogprofilauzpretpostavkujednolikogteenja: SDnQpp

3/8312.0

UsvajajuseD iS takodabuduispunjeniuslovi: Q

5/7/2014

12

OdvoenjekinogoticajaDimenzionisanjeotvorenihkanala

Bo

hm

1

Proraun:UsvajaseS (S=Sp)iraunasenormalnadubinah=h(Q)

3/220

3/50

3/8

)12/()/()(

)(1

mhBmhBhF

ShFhn

Q

B0 poetnairinakanala30do50cmm nagibkosinazavisiodkarakteristikazemljita(1 3)n Maningovkoeficijentzavisiod:odravanjakanala,oblaganjakanala

Tangecijalninaponpookvaenomobimukanala:

OdvoenjekinogoticajaProveraerozionestabilnostikanala

Bo

hm

1

gRS 2

0

0

12//

mhBmhBhR

Hidraulikiradijus:Kategorija Opis N/m2

Koheziono zemljite (indeks plastinosti PI=10)(Preuzeto od USDA)

Peskovita glina 1.8-4.5

Neorganska praina 1.1-4.0

Prainast pesak 1.1-3.4

Koheziono zemljite (indeks plastinosti PI20)(Preuzeto od USDA)

Peskovita glina 4.5

Neorganska praina 4.0

Prainast pesak 3.5

Neorganska glina 6.6

Nevezana zemljita2

(indeks plastinosti PI

5/7/2014

13

Infiltracionibazenisenajeepredviaju namestimaizlivanjanakojimapostojipotrebazaublaenjemkinogoticajai/ili popravljanjemkvalitetaoticaja.Takoesepredvianamestimagdenemamogunostiizlivanjaurecipijent.Metodologijaprorauna

Infiltracionisistemi)

Pojednostavljenjemjednaineupijanjadobijase:

fKRtHtq )()(

dttqFdtQtdHF )()(

Reavasebilansnajednaina:

R jeotporupijanju(dan):R =z/Kf

MetodologijaproraunaInfiltracionisistemi)

if

if

ttRtRK

RtH

ttRtRK

RtR

FQ

tH,exp1exp

,exp1exp1)(

0

DinamikapromenenivoaH(t),moesepodelitinaprviperiodukomeimadoticaja(tti).

pretpostavkajedajedotokQ konstantan(tk >>tc) pretpostavljasedapunjenjepoinjesaispranjenimbazenom:H(t=0)=0PranjenjepoinjesapoetnimnivoomH0=H(t=ti).

5/7/2014

14

MetodologijaproraunaInfiltracionisistemi)

Potrebnovremepranjenjatpsemoedobitiizuslova:H (t=tp)=0:

RKRKH

Rtf

fp

0ln

SraunatamaksimlnadubinaHo ipotrebnovremepranjenjatp ,zaviseodkarakteristikazemljitaipovrineF.Prorauntrebasprovestizarazliitatrajanjakie.Trebapredvidetitalonik,kakobisesmanjioefekatkolmiranjaismanjenjainfiltracionesposobnostizemljita.

Infiltracionisistemi

Zbogurbanizacije,koliinakinog oticajasepoveavadoksekvalitetpogorava.

5/7/2014

15

InfiltracionisistemiUticajurbanizacijenakvantitetkinogoticaja

Frekvencija maksimalnih oticaja preiposleurbanizacije

Maksimalnioticaji[m3/s]

Povratniperiod[godine]

Preurbanizacije

20%nepropusno

40%nepropusno

60%nepropusno


SedimentiSedimenti

OrganskematerijeOrganskematerijeNutrientiNutrienti

Toksina ulja imastiToksina ulja imasti

Teki metali(Zn,Pb,Cu,...)Teki metali(Zn,Pb,Cu,...)

MikroorganizmiMikroorganizmi

DjubreDjubreUticajurbanizacijenakvalitetkinogoticaja

Zagadjen oticaj jetoksianpoivi svet

Nutrienti mogu da dovedu dopojave cevtanja algi ustajaimvodama

Uticajzagaenogkinogoticajanavodoprijemnik:

5/7/2014

16


Infiltracionibazeni

InfiltracionikanaliPoroznepovrine

Infiltracionisistemizasmanjenjeipopravljanjekvalitetakinogoticaja


Zatravnjeni kanali (swales)

Infiltracionisistemizasmanjenjeipopravljanjekvaliteta kinogoticaja

5/7/2014

17


Bioretenzije(Bioretensions)

Infiltracionisistemizasmanjenjeipopravljanjekvaliteta kinogoticaja

Urbana Drenaza Odvodnjavanje Puteva 2014

Documents

Transcript of Urbana Drenaza Odvodnjavanje Puteva 2014