4.5: Обсяг водозбору
- Page ID
- 31271
Вступ
Обсяг водозбору розраховується з опадів, що випадають на зону збору з деякими втратами через ефективність збору матеріалів (і протікання). Крім того, коефіцієнти перерахунку використовуються для отримання потрібних одиниць обсягу. Зазвичай місячні значення водозбору розраховуються на основі середньомісячних даних опадів. Обсяг збору за будь-який проміжок часу розраховується за такою формулою (мнемонічний прилад Vrake):
\[V=R*a*k*e\]
Де:
- V = Обсяг збору в\(\frac{gal}{time}\)\(\frac{m^3}{time}\), або\(\frac{liters}{time}\)
- Зауважте, що час зазвичай припадає на місяці.
- Використовуйте це, щоб допомогти визначити потенційний вихід і розмір резервуара.
- R = Опади в\(\frac{inches}{time}\) або\(\frac{mm}{time}\)
- Зберіть ці дані або знайдіть їх з існуючих кліматичних даних.
- A = Відбиток поверхні збору в\(ft^2\) або\(m^2\)
- Це вертикальна проектована площа поверхні збору. Для прямокутного будинку використовуйте довжину на ширину.
- k = Необхідні коефіцієнти перетворення, такі як 7.48\(\frac{gal}{ft^3}\) або простіші одиниці SI
- Можна також комбінувати перетворення 1 фут до 12 дюймів для даних опадів тут.
- e = Ефективність поверхні збору (яка є безрозмірною)
- 0,75 грунт, 0,8 середнє, 0,95 металу
Імперські одиниці Приклад
Приклад\(\PageIndex{1}\)
Обчисліть потенціал збору (у галоні) для одноповерхового будинку площею 1,900 квадратних футів з похилим черепичним дахом, в Колумбії, штат Міссурі, на березень місяця. Першим кроком є пошук даних про опади для вашого місцезнаходження. Наприклад, таблиця на малюнку 4-3 показує дані про опади для Колумбії, штат Міссурі.
Рішення
Подивившись ефективність збору поверхні для черепичної покрівлі, виходить в середньому 0,8.
\[V=R*a*k*e\]
\[V(March)=\frac{2.64\;in}{March}*\frac{1\;ft}{12\;in}*1900\;ft*\frac{7.48\;gal}{ft^3}*0.8=2,500\;\frac{gal}{March}\]
Тому цей будинок площею 1,900 квадратних футів у Колумбії, штат Міссурі, може зібрати потенційні 2500 галонів у березні.
Приклад одиниць SI
Приклад\(\PageIndex{2}\)
Розрахуйте потенціал збору (в літрах) для будинку площею 100 квадратних метрів з бетонним дахом у Санто-Домінго, Домініканська Республіка, на липень місяць.
Рішення
Перегляд ефективності поверхні збору для бетонної покрівлі дає 0,9, а середня кількість опадів за липень становить 145 мм:
\[V=R*a*k*e\]
\[V(July)=\frac{145\;mm}{July}*\frac{1\;m}{1000\;mm}*100\;m^2*\frac{1000\;liters}{m^3}*0.9=13,050\;\frac{liters}{July}\]
Тому цей будинок площею 100 квадратних метрів у Санто-Домінго, Домініканська Республіка, може зібрати потенційні 13050 літрів (3,447 галонів) у липні місяці.
Емпіричні правила
Емпіричне правило 0,5 галонів дощової води, спійманої на дюйм дощу на кожному квадратному футі водозбору, є досить корисним при виконанні швидких розрахунків у полі.
\[Volume(gal)=0.5\frac{gal}{inches*ft^2}*rainfall(inches)*Area(ft^2)\]
0.5 галона на квадратний фут на дюйм дощу в емпіричному правилі можна показати, що це приблизно 0,8 ККД даху, з наступним рівнянням:
\[1\;in*\frac{1\;ft}{12\;in}*1\;ft^2*7.48\frac{gal}{ft^3}*0.8=0.499\;gal\]
Розрахунок в одиницях СІ набагато простіше і точніше. Це ефективність даху (наприклад, 0,8) в літрах на кожен мм дощу на кожному\(m^2\) даху.
\[Volume(liters)=roof\;efficiency*rainfall(mm)*Area(m^2)\]
Цей розрахунок простий завдяки зручності та синхронізації одиниць СІ, як показано нижче:
\[V=R*a*k*e\]
\[Volume=1\;mm*\frac{1\;m}{1000\;mm}*1\;m^2*1000\frac{l}{m^3}*0.8=0.8\;liters\]
Зверніть увагу, як перетворення m в mm скасовується з літрами до\(m^3\) перетворення