Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο – Σχολή Πολιτικών Μηχανικών – Τομέας Υδατικών Πόρων
Μάθημα: Αστικά Υδραυλικά Έργα – Μέρος 2: Αποχετευτικά έργα
Άσκηση ΑΤ4: Υδραυλικός υπολογισμός αγωγού ομβρίων
Η άσκηση αυτή είναι για
επίλυση στο μάθημα – Δεν παραδίδεται
(θέμα της ενδιάμεσης
εξέτασης του Νοεμβρίου 1993)
Σύνταξη άσκησης: Δ.
Κουτσογιάννης
Μετά από ισχυρή
βροχόπτωση μικρής διάρκειας σε αστική περιοχή, που εκτιμήθηκε ότι αντιστοιχεί
σε περίοδο επαναφοράς 5 ετών διαπιστώθηκε ότι ένα τμήμα αγωγού ομβρίων δεν λειτουργεί
ικανοποιητικά, αφήνοντας τα όμβρια να τρέχουν στο δρόμο. Μετά από αυτό,
προκύπτει η ανάγκη να εξακριβωθεί η αιτία αυτής της αστοχίας, η οποία μπορεί να
είναι είτε (α) υδραυλικά ανεπαρκής διατομή του αγωγού, είτε (β) ανεπαρκής
αριθμός ή εσφαλμένη τοποθέτηση φρεατίων υδροσυλλογής, είτε (γ) εμφράξεις ή
προβλήματα στη συντήρηση του αγωγού και των φρεατίων. Από μια πρώτη έρευνα
αποκλείστηκε το ενδεχόμενο (β).
Ζητούνται:
1. Να εξακριβωθεί ποιο από τα ενδεχόμενα (α)
ή (γ) είναι η πιθανότερη αιτία της αστοχίας.
2. Σε περίπτωση που η αιτία είναι η (α) να
προταθούν, να διαστασιολογηθούν και να ελεγχθούν τα έργα που πρέπει να γίνουν
για να λυθεί το πρόβλημα. Σε αντίθετη περίπτωση (αιτία (γ)) να υπολογιστεί ποια
είναι η οριακή ένταση βροχής για την οποία επαρκεί ο υφιστάμενος αγωγός
ομβρίων, αν με κατάλληλη συντήρηση αρθούν τα αίτια που προκάλεσαν το πρόβλημα.
Δεδομένα:
1. Αποχετευόμενη έκταση του εν λόγω τμήματος
του αγωγού: 30 ha.
2. Συντελεστής απορροής: 0.45 κατά μέσο όρο.
3. Χρόνος συγκέντρωσης αγωγού: 13 min.
4. Όμβρια καμπύλη για T = 5: i = m / d n, όπου i η ένταση σε mm/h, d η διάρκεια βροχής σε h, m = 25 και n = 0.6.
5. Διάμετρος αγωγού: D = 80 cm.
6. Κλίση αγωγού (ίδια με την κλίση εδάφους):
J = 3%.
Συμπληρωματικό υλικό που
θα απαιτηθεί για την επίλυση:
Διάγραμμα ροής με ελεύθερη επιφάνεια σε
κυκλικούς αγωγούς