Расчёт водоприёмной способности решётки дождеприемника — гидравлическая задача, определяющая способность точечного водоотвода принимать расчётный объём дождевого стока без образования луж. В отличие от лотка, который транспортирует воду на расстояние и для которого критична пропускная способность сечения, решётка работает в принципиально ином гидравлическом режиме: она принимает воду, накапливающуюся над ней слоем глубиной h, и сбрасывает её в корпус дождеприемника и далее в коллектор. Ключевой параметр — пропускная способность Qр (л/с) — зависит от суммарной площади водоприёмных отверстий, глубины воды над решёткой и гидравлического режима (водослив или истечение через отверстие). Согласно ГОСТ 3634-2019, площадь водоприёмных отверстий решётки дождеприемника должна составлять не менее 30% от её габаритной площади. В статье рассмотрена гидравлика решётки в двух режимах, приведены формулы и таблицы пропускной способности типовых конструкций.
1. Гидравлика решётки: два режима работы
Режим водослива с тонкой стенкой (h/Lщ < 0,5)
При малой глубине воды над решёткой поток переливается через кромки отверстий как через водослив. Пропускная способность пропорциональна суммарной длине водосливного фронта (периметру отверстий) и глубине в степени 3/2:
Q = 2/3 × Cd × Σb × √(2g) × h3/2 × 1000, где:
Cd — коэффициент расхода водослива: 0,60-0,65 для острой кромки (чугунная решётка); 0,70-0,80 для скруглённой кромки (пластиковая решётка); Σb — суммарная ширина водоприёмных отверстий в свету (м); h — глубина воды над решёткой (м).
Режим истечения через отверстие (h/Lщ > 1)
При большой глубине решётка работает как отверстие, и пропускная способность пропорциональна площади отверстий и корню квадратному из глубины:
Q = Cd × Aотв × √(2g × h) × 1000, где:
Aотв — суммарная площадь отверстий (м²). Переходный режим (0,5 < h/Lщ < 1) — интерполяция между двумя формулами с погрешностью ±10%.
Пример расчёта для решётки ДБ (300×500 мм, чугун)
Решётка имеет 5 продольных рёбер толщиной 12 мм, зазор между рёбрами — 55 мм. Σb = 4 × 0,055 = 0,22 м. Aотв = 0,22 × 0,5 = 0,11 м² (33% от габаритной площади 0,15 м² — соответствует ГОСТ). Lщ = 55 мм. При h = 10 мм (лужа 1 см над решёткой, режим водослива, h/Lщ=0,18): Q = 2/3 × 0,62 × 0,22 × 4,43 × 0,011,5 × 1000 = 0,404 × 0,001 × 1000 = 0,40 л/с. При h = 30 мм (лужа 3 см, переходный режим, h/Lщ=0,55): Q ≈ 0,62 × 0,11 × √(19,62×0,03) × 1000 = 0,0682 × 0,767 × 1000 = 52 л/с. Проверка: резкое возрастание Q при углублении лужи с 1 до 3 см (0,4 → 52 л/с) объясняется переходом от режима водослива (Q~h1,5) к режиму отверстия (Q~h0,5) и увеличением площади живого сечения.
2. Таблица пропускной способности типовых решёток
| Тип решётки / Габариты | Σb, м | Aотв, м² | Q при h=10 мм, л/с | Q при h=20 мм, л/с | Q при h=30 мм, л/с | Q при h=50 мм, л/с |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДМ (малый), чугун, 300×300 мм, 5 рёбер | 0,18 | 0,054 (30%) | 0,3-0,5 | 1,5-2,5 | 15-25 | 40-60 |
| ДБ (большой), чугун, 300×500 мм, 5 рёбер | 0,22 | 0,110 (37%) | 0,4-0,6 | 2,5-4,0 | 25-52 | 70-110 |
| ДК (круглый), чугун, d=575 мм, радиальные рёбра | 0,30 | 0,075 (25%) | 0,5-0,8 | 2,5-4,0 | 20-40 | 60-90 |
| Пластиковая, A15, 200×200 мм, 3 ребра | 0,08 | 0,016 (20%) | 0,1-0,2 | 0,8-1,2 | 3-5 | 8-12 |
Нормативная база
- ГОСТ 3634-2019 «Люки смотровых колодцев и дождеприемники»
- ГОСТ 32955-2014 «Лотки водоотводные дорожные»
- СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети»