Ile jest właściwie tej deszczówki?

Autor wpisu: Renata Woźniak-Vecchie (o autorce)

No ile? Pytam o ilość wód opadowych odpływających kanalizacją deszczową. Jako konsultanci czy projektanci potrafimy bezproblemowo obliczyć maksymalne natężenia przepływu na kilka sposobów, żeby zwymiarować rury i zbiorniki. Urzędnicy mrówczą pracą zliczają kwartalne ilości wód, żeby rozliczyć się z Wodami Polskimi. Wszystkie te obliczenia są przybliżeniem rzeczywistości. Ale jak blisko tej rzeczywistości jesteśmy?

Ostateczną odpowiedź na to pytanie dają tylko pomiary natężenia przepływu w kanale deszczowym. Warto być świadomym, że jest to jeden z najtrudniejszych hydraulicznie pomiarów. Podczas gdy np. pomiar przepływu wody prowadzony jest najczęściej w rurociągach ciśnieniowych (zamkniętych, całkowicie wypełnionych), gdzie warunki przepływu są względnie stałe, to warunki hydrauliczne w kanałach częściowo wypełnionych mogą być bardzo zmienne.

Najczęściej stosowane metody pomiaru przepływu to metody pośrednie bazujące na pomiarze wypełnienia kanału (h) i wyznaczaniu ich średniej prędkości (vśr). Natężenie przepływu jest w takim przypadku obliczane z prostego wzoru, który jest iloczynem pola przekroju strumienia zależnym m.in. od wypełnienia profilu kanału oraz wyznaczonej prędkości.

Q = A(h)*vśr

Podstawowym problemem w kanałach grawitacyjnych jest wyznaczenie prędkości rzeczywistej, która następnie jest uśredniana do celów obliczeniowych. Odchyłki od idealnego profilu prędkości, który można w miarę dokładnie uśrednić, powodowane są m.in. zmianami średnicy i kierunku osi kanału lub rurociągu, jego szorstkości i występujących wypełnień. Łuki, boczne dopływy, zmiany średnicy i spadku kanału, czy uskoki dna, przyspieszają lub hamują strumień wód opadowych, pojawiają się prądy wtórne i cofki, co znacznie utrudnia miarodajny pomiar. Ze względu na lepkość wód i szorstkość ścianek w różnych miejscach przepływanego przekroju występuje różna prędkość. Na dodatek niesione przez wody opadowe zanieczyszczenia powodują tworzenie się osadów i filmów na ścianach kanałów i sprzęcie pomiarowym. Prowadzą one do problemów w pomiarach, błędów i w ekstremalnych przypadkach do przerwy w pomiarach.

 

To nie jest dobre miejsce pomiarowe.  

 

Reasumując, już sam wybór właściwego miejsca pomiaru przepływu w kanale deszczowym nie jest zadaniem banalnym. Dobre miejsce pomiarowe powinno mieć w pełni rozwinięty i niezakłócony profil prędkości.

A o tym jakie parametry, czym i z jaką dokładnością mierzyć, już wkrótce w następnym odcinku.