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