Експериментальне дослідження стоку з водопроникного бетонного покриття для високоінтенсивних дощів малої тривалості

Ключові слова: водопроникні удосконалені покриття; водопроникний бетон; гідрограф стоку; максимальна витрата стоку; час концентрації

Анотація

Використання водопроникних удосконалених покриттів (ВУП) – ефективний метод управління дощовим стоком на урбанізованих територіях. Основним гідравлічним параметром під час моделювання систем дощового водовідведення є гідрографи стоку для дощів розрахункової тривалості та інтенсивності. Регулювання дощового стоку за допомогою ВУП на сьогодні достатньо добре вивчене, проте все ще є нез'ясовані питання щодо функції "дощові опади – стік", особливо для короткотривалих дощів високої інтенсивності. Виконано серію експериментальних досліджень дощового стоку з фрагмента натурного ВУП на підставі пористого бетону. Використано типову конструкцію ВУП з нижнім шаром зі щебеню товщиною 220 мм та верхнім шаром із водопроникного бетону товщиною 100 мм. Розміри дослідного ВУП – 3,0×0,3×0,32 м, поздовжній похил покриття – 0,01. Регулювальні властивості ВУП отримано для модельних дощів особливо високої інтенсивності 10300 л/(с·га) з тривалістю від 15 с до 60 с. Дощ тривалістю tcon.0 = 38,4 с відповідає часу поверхневої концентрації для аналогічного повністю водонепроникного асфальтового покриття. З'ясовано, що використання ВУП зменшує у такому випадку максимальну витрату стоку в 3,1 раза – від 0,927 л/с до 0,302 л/с, тоді як час досягнення максимальної витрати зростає на 20,3 %. Час концентрації стоку tcon.ВУП = 112,0 с з дослідженого ВУП у 2,92 раза більший порівняно з аналогічним водонепроникним басейном.

Біографії авторів

В. М. Жук, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра гідравліки та сантехніки

І. З. Качмар, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

аспірант, кафедра гідравліки та сантехніки

В. Є. Фасуляк, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

студент, кафедра гідравліки та сантехніки

Посилання

Ali, M. K., & Kareem, Q. M. Sh. (2014). Experimental study on mechanical and hydrological properties of pervious concrete with different water cement ratio. International Journal of Enhanced Research in Science Technology & Engineering, 3(12), 107–113.

Alsubih, M., Arthur, S., Wright, G., & Allen, D. (2016). Experimental Study on the hydrological performance of a permeable pavement. Urban Water Journal, 14(4), 427−434. https://doi.org/10.1080/1573062X.2016.1176221

Alyaseri, I., & Zhou, J. (2015). Comparative evaluation of different types of permeable pavement for stormwater reduction-St. Louis green alley pilot study. International Low Impact Development Conference, (pp. 274–284). https://doi.org/10.1061/9780784479025.028

Bean, E. Z., Hunt, W. F., & Bidelspach, D. A. (2007). Field survey of permeable pavement surface infiltration rates. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 133(3), 249−255. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(2007)133:3(249)

Chow, V. T., Maidment, D. R., & Mays, L. W. (1988). Applied Hydrology. McGraw Hill, New York, 572 p.

Lin, W., Ryu, S. W., & Cho, Y. (2014). A case study of flow characteristics of permeable pavements by time and space model. Can. J. Civ. Eng., 41, 660–666. https://doi.org/10.1139/cjce-2013-0165

Liu, R., Liu, H., Sha, F., Yang, H., Zhang, Q., Shi, S., & Zheng, Z. (2018). Investigation of the porosity distribution, permeability, and mechanical performance of pervious concretes. Journal Processes, 6(78), 1–14. https://doi.org/10.3390/pr6070078

Luo, G., Wei, H., & Han, Y. (2018). Strength, permeability, and freeze-thaw durability of pervious concrete with different aggregate sizes, porosities, and water-binder ratios. Applied Sciences, 8(1217), 1–16. https://doi.org/10.3390/app8081217

Ngohpok, C., Sata, V., Satiennam, Th., Klungboonkrong, P., & Chindaprasirt, P. (2018). Mechanical properties, thermal conductivity, and sound absorption of pervious concrete containing recycled concrete and bottom ash aggregates. KSCE Journal of Civil Engineering, 22(4), 1369−1376. https://doi.org/10.1007/s12205-017-0144-6

Pilon, B. S., Tyner, J. S., & Yoder, D. C. (2019). The effect of pervious concrete on water quality parameters: A case study. Water, 11(263), 1–10. https://doi.org/10.3390/w11020263

Tkachuk, S. H., & Zhuk, V. M. (2012). Rehuliuvannia doshchovoho stoku v systemakh vodovidvedennia. Lviv: Publishing house of Lviv Polytetechnic, 216 p. [In Ukrainian].

Turco, M., Kodešová, R., Brunetti, G., Nikodem, A., Fér, M., & Piro, P. (2017). Unsaturated hydraulic behaviour of a permeable pavement: Laboratory investigation and numerical analysis by using the HYDRUS-2D model. Journal of Hydrology, 554, 780–791. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2017.10.005

Zhuk, V. M., & Kachmar, I. Z. (2015). Teoretychnyi rozrakhunok nakopychennia doshchovoho stoku na poverkhni vodopronyknykh udoskonalenykh pokryttiv. (Ser. Construction theory and practice). Bulletin of the National University of Lviv Polytechnic, 823, 122–128. [In Ukrainian].

Zhuk, V. M., Vovk, L. I., Matlai, I. I., & Popadiuk, I. Yu. (2018). Correlation between the total and effective imperviousness in stormwater modelling. Scientific Bulletin of UNFU, 28(10), 92–95. https://doi.org/10.15421/40281019

Опубліковано
2019-12-26
Як цитувати
Жук, В. М., Качмар, І. З., & Фасуляк, В. Є. (2019). Експериментальне дослідження стоку з водопроникного бетонного покриття для високоінтенсивних дощів малої тривалості. Науковий вісник НЛТУ України, 29(9), 132-135. https://doi.org/10.36930/40290923
Розділ
Технологія та устаткування

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають