Отвод дождевых вод с территории. Устройство отвода поверхностных и грунтовых вод

Лекция на тему: Инженерная организация территории населенных мест.
Часть 11: Организация стока поверхностных вод.

Организация стока поверхностных вод

Организация стока поверхностных (ливневых и талых) вод непосредственно связана с вертикальной планировкой территории. Осуществляется организация поверхностного стока при помощи общетерриториальной водосточной системы, которая проектируется таким образом, чтобы собрать весь сток поверхностных вод с территории и отвести в места возможного сброса или на очистные сооружения, не допустив при этом затопления улиц, пониженных мест и подвалов зданий и сооружений.



Рис. 19. Схемы организации поверхностного стока в зависимости от рельефа территории.


Основными параметрами, характеризующими дожди являются – интенсивность, продолжительность и повторяемость дождей.
При проектировании дождевой канализации в расчет берут дождевые воды, дающие наибольшие расходы стока. Т.о. для расчетов принимают средние интенсивности дождя за периоды различной длительности.
Все расчеты проводятся, согласно рекомендациям:
СНиП 23-01-99* Климатология и геофизика.
СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения
Организацию поверхностного водоотвода осуществляют со всех городских территорий. Для этой цели используют открытую и закрытую водосточную системы города, которые выводят поверхностный сток за городскую территорию или на очистные сооружения.

Типы дождевой сети (закрытая, открытая)
 Открытая сеть - это система лотков и кюветов, входящих в поперечный профиль улиц, дополненная другими водоотводными, искусственными и естественными элементами.
Закрытая - включает подводящие элементы (лотки улиц), подземную сеть труб (коллекторов), дождевые и смотровые колодцы, а также узлы специального назначения (выпуски, водобойные колодцы, перепадные колодцы и др.).
Смешанная сеть имеет элементы открытой и закрытой сети.

Закрытая дождевая сеть

К специальным сооружениям закрытой дождевой сети относят: дождеприемные и смотровые колодцы, ливневой коллектор, быстротоки, водобойные колодцы и пр.
Дождеприемные колодцы устанавливаются для обеспечения полного перехвата дождевых вод в местах понижения проектного рельефа, на выездах из кварталов, перед перекрестками, со стороны притока воды, обязательно вне полосы пешеходного движения (рис. 20).
На территории жилой застройки дождеприемные колодцы располагаются на расстоянии 150-300м от линии водораздела.
По магистралям дождеприемные колодцы размещают в зависимости от продольных уклонов (Табл. 4).



Рис. 20 Схема размещения дождеприемных колодцев на перекрестках .




Рис. 21. Расположение дождеприемных колодцев в плане магистрали .
1 – коллектор, 2 – водосточная ветка, 3 – дождеприемый колодец, 4 – смотровой колодец.


Ливневой (дождевой) коллектор, расположенный вдоль магистрали, дублируется, если ширина проезжей части магистрали превышает 21 м или, если ширина магистрали в красных линиях более 50м (рис. 21,в). Во всех остальных случаях применяют схемы, изображенные на рис. 21, а, б.
Для удобства эксплуатации длину ветки ливневой канализации ограничивают 40 м. На ней могут располагаться 2 дождеприемных колодца, на стыке которых устанавливают смотровой колодец, однако, на участках с большим объемом стока, количество дождеприемных колодцев может быть увеличено (до 3 в одной точке). При длине ветки до 15 м и скорости движения сточных вод не менее 1м/с, допускается присоединение без смотрового колодца. Диаметр веток принимается в пределах 200- 300 мм. Рекомендуемый уклон – 2-5%, но не менее 0.5%
При необходимости, дождеприемные колодцы делают комбинированными: для приема воды с проезжей части и для принятия вод из дренажных систем (дрен).
Смотровые колодцы располагаются в местах изменения направления трассы, диаметра и уклона труб, присоединений трубопроводов и пересечения с подземными сетями в одном уровне, в соответствии с условиями рельефа (уклонами), объемом стока и характером проложенных коллекторов ливневой канализации, на ливневой (канализационной) сети.
На прямых участках трассы шаг размещения смотровых колодцев зависит от диаметра труб водостока. Чем больше диаметр, тем расстояния между колодцами больше. При диаметре 0.2÷0.45м расстояние между колодцами должно быть не более 50 м, а при диаметре более 2 м – расстояние 250 -300м.
Ливневой коллектор, как элемент ливневой канализации, располагается на застраиваемой территории города в зависимости от общей компоновки всей ливневой сети.

Глубина заложения ливневого коллектора зависит от геологических условий грунта и глубины промерзания. Если в районе строительства грунт не промерзает, то минимальная глубина заложения водостока составляет 0.7м. Определение глубины заложения производится в соответствии с требованиями норм СНиПа.
Обычная водосточная сеть проектируется с продольным уклоном 50/00, но в условиях равнинного рельефа - уменьшают до 40/00.
На равнинных территориях принимают минимальный уклон коллектора, равный 40/00. Такой уклон позволяет обеспечить непрерывность движения (постоянность) ливневых вод в коллекторе и предотвращает его заиливание.
Максимальный уклон коллектора принимают таким, при котором скорость движения воды составляет 7 м/с, а для металлических коллекторов 10 м/с.
При больших уклонах коллекторы могут выйти из строя из-за возникновения гидравлического удара.
К числу возможных сооружений на водосточной сети относятся перепадные колодцы, устраиваемые на участках с большим падением рельефа, для уменьшения скорости движения воды в коллекторе, превышающей наибольшие допустимые нормы. При значительных предельных уклонах местности на трассе коллектора устраиваются быстротоки, водобойные колодцы или применяются чугунные или стальные трубы.
Выпуски водосточной сети по санитарным соображениям желательно устраивать вне границ застройки города в очистные сооружения (отстойники, поля фильтрации).

Открытая дождевая сеть стоит из уличной и внутриквартальной. В сети выделяют кюветы и лотки, удаляющие воду из пониженных мест территории, перепускные лотки, удаляющие воду из пониженных мест территории, и канавы, отводящие воды с больших площадей бассейна. Иногда открытую сеть дополняют русла малых рек и каналы.
Размеры поперечных сечений отдельных элементов сети определяют расчетом. При небольших площадях стока размеры поперечных сечений лотков и кюветов не рассчитывают, а принимают по конструктивным соображениям с учетом стандартных габаритов. В городских условиях водоотводящие элементы, укрепляют по всему дну или по всему периметру. Крутизну откосов кюветов и каналов (отношение высоты откоса к его заложению) устанавливают в пределах от 1:0.25 до 1:0.5.
Лотки и кюветы проектируют вдоль улиц. Трассы водоотводных каналов прокладывают, максимально приближаясь к рельефу, по возможности вне границ застройки.
Поперечное сечение кюветов и лотков проектируют прямоугольной, трапецеидальной и параболической, канав – прямоугольной и трапецеидальной. Наибольшую высоту кюветов и канав ограничивают в городских условиях. Ее делают не более 1.2 м (1.0 м - предельная глубина потока, 0.2м - наименьшее превышение бровки кювета или канавы над потоком).
Наименьшие уклоны лотков проезжей части, кюветов и водоотводящих канав принимают в зависимости от типа покрытия. Эти уклоны обеспечивают наименьшую незаиливающую скорость движения дождевых вод (не менее 0.4 – 0.6 м/с).
На участках территории, где уклоны рельефа больше тех, при которых возникают максимальные скорости течения, проектируют специальные сооружения, быстротоки, ступенчатые перепады.


Особенности проектирования дождевой сети при реконструкции.

На реконструируемой территории проектируемую трассу дождевой сети привязывают к существующим подземным сетям и сооружениям. Это позволяет максимально использовать сохраняемые коллекторы и отдельные их элементы.
Положение сети в плане и профиле определяется конкретными условиями проектирования, а также высотным и планировочным решением территории.
Если существующий коллектор не справляется с расчетными расходами, водосточную сеть реконструируют. Проектное решение в этом случае выбирают, учитывая уменьшение водосборной площади и расчетного расхода воды, за счет прокладки новых коллекторов. Прокладка дополнительных трубопроводов производится на тех же отметках, что и существующая сеть или на более глубоких отметках (при недостаточном заглублении существующей сети). Трубы недостаточного сечения частично заменяют новыми, с большим сечением.
На участках существующей сети, имеющих малое заложение, предусматривают усиление прочности конструкции водостока и отдельных его элементов, а при необходимости и теплозащиту. Продолжение лекции на тему: Инженерная организация территории населенных мест.
Часть 1: Вертикальная планировка городских территорий .
Часть 2:

Предотвратить ущерб, нанесенный талыми водами и обильными осадками, можно посредством обустройства поверхностного водоотвода. Данная система служит для сбора и отвода избыточных атмосферных осадков, которые зачастую подтапливают прилежащий участок, а вместе с ним плодовые деревья (и другие насаждения), фундаменты и подвалы. В статье речь пойдет о системе поверхностного водоотвода.

Преимущества поверхностного водоотвода

Устройство системы не требует серьезных финансовых вложений, за счет уменьшения земляных работ. В результате чего снижается вероятность нарушения структурной прочности грунта, то есть просадки.

  • За счет организации наружного водоотвода линейного типа значительно расширен охват территории для водосбора, при этом редуцируется такая величина, как протяженность магистрали канализации.

  • Проведение системы может производиться без нарушения всей целостности существующего дорожного покрытия. Здесь осуществляется врезка согласно ширине желобов.
  • Система целесообразна для монтажа на каменистых или неустойчивых грунтах. А также в тех местах, где нет возможности произвести глубинные работы (архитектурные памятники, подземные коммуникации).

Виды водоотводов

Водоотводы - часть ливневых канализаций, которые применяются при благоустройстве как общественных, так и частных территорий. Существует 2 типа систем: линейная и точечная.

  • Линейная система состоит из желобов, пескоуловителя, иногда и дождеприемника. Такая конструкция прекрасно справляется со своей задачей на больших территориях. При ее организации земляные работы сведены к минимуму. Ее монтаж необходим на участках с глинистым грунтом, или уклон которых составляет более 3º.

  • Точечная система представляет собой локально расположенные дождеприемники, объединенные под землей трубопроводами. Система оптимальна для сбора воды, поступающей из кровельных водостоков. Также ее установка целесообразна на участках со скромными площадями или когда имеются какие-либо ограничения для обустройства линейного водоотвода.

Каждая система отличается эффективной работой, но их комбинирование является оптимальным вариантом при организации водоотвода.

Устройство дренажа для водоотвода

Для организации водоотвода линейного или точечного применяются различные элементы и устройства, где каждая составляющая выполняет свое назначение. Грамотное их объединение приводит к результативной работе.

Желоба

Водоотводные лотки - неотъемлемая часть линейной системы, служат для сбора осадков и талой воды. После чего направляют излишнюю влагу в канализацию или, по крайней мере, отводят подальше от участка. Каналы изготавливают из бетона, полимербетона и пластика.

  • Пластиковые изделия отличаются легким весом и простым монтажом. Специально для этого были разработаны заглушки, переходники, крепежи и другие элементы, облегчающие процесс сборки и установки системы. Несмотря на высокие технические характеристики (прочность и морозостойкость) используемого материала, они ограничены нагрузкой - до 25 тонн. Такие желоба устанавливаются на загородных участках, пешеходных зонах, велосипедных дорожках, где не предусматриваются высокие механические воздействия.

  • Лотки из бетона - несомненно, прочные, долговечные и доступные по цене. Они способны выдерживать весьма солидную нагрузку. Их монтаж целесообразен в местах проезда транспорта, например, на подъездных дорогах или около гаражей. Сверху устанавливаются стальные или чугунные решетки. Надежная система креплений не позволяет изменить положение в процессе эксплуатации.
  • Полимербетонные каналы сочетают в себе лучшие показатели пластика и бетона. При небольшом весе изделия принимают существенную нагрузку и отличаются более высокими физико-техническими свойствами. Соответственно, имеют и приличную стоимость. Благодаря гладкой поверхности желобов песок, редкая листва, ветки и другой уличный мусор проходят без затруднений. Грамотная установка и периодическая очистка гарантируют долговременную службу водоотвода.

Пескоприемники

  • Этот элемент системы отвечает за фильтрацию воды от песка, земли и других взвешенных частиц. Пескоуловитель оснащен корзиной, в которой и собирается посторонний мусор. Оборудование, установленное в непосредственной близости от слива в канализацию, обеспечит наиболее эффективную работу.
  • Пескоуловители, как и лотки, должны соответствовать типу нагрузки. Так как данный элемент находится в одной связке с другими составляющими водоотводной системы, он должен быть из того же материала, что и остальные звенья цепи.

  • Его верхняя часть имеет такую же форму, что и желоба. Он также закрывается дренажной решеткой, поэтому внешне пескоприемник незаметен. Снизить его уровень расположения (ниже глубины промерзания грунта) можно путем установки данных элементов друг на друга.
  • Конструкция пескоуловителя предусматривает наличие боковых отводов для подключения к трубам подземной ливневой канализации. Выводные отводы стандартных диаметров расположены значительно выше дна, поэтому мелкие частицы, оседая, остаются там.
  • Пескоприемник также может быть изготовлен из бетона, полимербетона и синтетических полимеров. В комплектацию входят стальные, чугунные, пластиковые решетки. Его выбор осуществляется в зависимости от предполагаемого объема отводимой воды и уровня нагрузки в зоне его установки.

Дождеприемники

  • Так как дождеприемники выполняют функцию пескоуловителя, они дополняются мусоросборником, который регулярно очищается и сифоном, уберегающим от пахучих веществ, идущих от канализации. Также они оснащаются насадками для соединения с трубами подземного дренажа.
  • Чаще всего их производят из чугуна или прочного пластика. Верхняя часть имеет решетку, воспринимающую нагрузки, препятствующая попаданию крупного мусора и выполняющая декоративную функцию. Решетка может быть пластиковой, стальной или чугунной.

Дренажные решетки

  • Решетка - часть поверхностного водоотвода. Она принимает на себя механические нагрузки. Это видимый элемент, поэтому изделию придается декоративный вид.
  • Дренажная решетка классифицируется в соответствии с эксплуатационными нагрузками. Так для приусадебного, загородного участка подойдут изделия класса А или С. Для этих целей используются пластиковые, медные или стальные решетки.

  • Чугунные изделия славятся своей прочностью. Такие решетки применяют при обустройстве территорий с высокой транспортной нагрузкой (до 90 тонн). Хотя чугун подвержен коррозии и требует регулярного окрашивания, альтернативы ему по прочности просто нет.
  • Что касается срока эксплуатации дренажных решеток, то чугунные изделия прослужат как минимум четверть века, стальные - около 10 лет, пластиковые решетки придется поменять уже через 5 сезонов.

Проектирование водоотвода

Расчет системы на больших площадях производится согласно гидропроекту, в котором учитываются малейшие нюансы: интенсивность осадков, дизайн ландшафта и многое другое. На его основе определяется протяженность и количество элементов дренажной системы.

  • Для загородных или дачных участков достаточно нарисовать план территории, на котором размечается расположение водоотвода. Здесь же рассчитывается, количество желобов, соединительных элементов и других составляющих.

  • Ширина каналов подбирается в зависимости от пропускной способности. Оптимальной шириной лотков для частного строительства считается 100 мм. В местах с повышенным водоотведением могут использоваться желоба и шириной до 300 мм.
  • Внимание следует обратить и на диаметр отводов. Стандартное сечение канализационных труб равно 110 мм. Поэтому, если выходное отверстие имеет другой диаметр - необходимо использовать переходник.

Быстрый отток вод по каналу обеспечит поверхность с уклоном. Организовать наклон можно следующими способами:

  • использование естественного уклона;
  • путем проведения земляных работ создать уклон поверхности (при минимальных перепадах);
  • подобрать лотки с разными высотами, применимо только на маленьких площадях;
  • приобрести каналы, у которых внутренняя поверхность выполнена под уклоном. Как правило, такие изделия изготавливаются из бетона.

Этапы устройства линейного водоотвода

  • Посредством натянутой бечевки размечаются границы водоотвода. Если система проходит по бетонной площадке разметка осуществляется песком или мелом.
  • Далее производится выемка грунта. На асфальтированном участке используется отбойный молоток.
  • Ширина траншеи должна быть больше лотка примерно на 20 см (по 10 см с каждой стороны). Глубина под желоба из легких материалов рассчитывается с учетом песчаной подушки (10-15 см). Под бетонные лотки настилается сначала слой щебня, а затем и песка по 10-15 см каждый. Стоит отметить, что дренажная решетка после монтажа должна располагаться ниже на 3-4 мм уровня поверхности. Дно траншеи можно залить и тощим бетоном, но такие действия выполняются, если не предусматривается проезд автотранспорта.

  • Собирается система водоотвода. В траншею укладываются лотки и посредством креплений шип-паз фиксируются между собой. Зачастую изделия маркируются стрелкой, указывающей направление движения воды. При необходимости места соединения герметизируются полимерными компонентами.
  • Далее монтируется пескоуловитель. Магистраль водоотвода посредством фасонных частей соединяется с пескоприемником и канализационными трубами.
  • Пустое пространство между желобами и стенками траншеи засыпается щебнем или землей выкопанной ранее и тщательно утрамбовывается. Также возможна заливка песчано-гравийным раствором.
  • Установленные каналы закрываются защитно-декоративными решетками. Стоит отметить, что если при обустройстве водоотвода используются пластиковые лотки, то решетка устанавливается да заливки пространства бетонной смесью.

Этапы обустройства точечного водоотвода

  • В зонах с наибольшим скоплением влаги вырывается котлован. Ширина ямы должна быть равна размеру контейнера дождеприемника. Необходимо учесть, что решетка, также должна быть чуть ниже поверхности земли.

  • Также производится выемка грунта и в местах прокладки магистрали для линейного отвода или труб. Здесь важно соблюдать уклон примерно 1 см на каждый линейный метр поверхности.
  • Дно котлована трамбуется и обустраивается песчаная подушка, слоем в 10-15 см. Поверх нее заливается бетонная смесь толщиной около 20 см.
  • Далее устанавливается дождеприемник, к которому подсоединяют водоотводные лотки или канализационные трубы.
  • В завершение монтируют сифон, вставляют корзину-мусоросборник и устанавливают решетку.
  • Конструкция дождеприемника позволяет установить несколько контейнеров друг на друга. Это дает возможность заглубить выводящую трубу ниже промерзания грунта.

Мелкосидящие каналы

Каменистые почвы затрудняют установку желобов стандартных размеров. В связи с этим некоторые производители предлагают продукцию с небольшой глубиной заложения, где высота канала составляет 95 мм.

  • Обычно лотки изготавливаются из пластика с высокими физико-техническими показателями. В комплектацию входят дренажные решетки из оцинкованной стали стойким к истиранию полимерным покрытием.
  • Такие каналы широко применяются в зонах с небольшим количеством сточных вод. С их помощью удастся организовать эффективный поверхностный дренаж с проведением минимальных земляных работ.

Своевременно установленный и качественно организованный водоотвод убережет от сезонного подтапливания фундамент и зеленые насаждения, придаст ландшафту ухоженный вид. Расходы на обустройство окупятся быстро. Система продлит срок эксплуатации строения, снизит расходы на ремонт и дополнительное обслуживание. Трудоемкая и затратная борьба с плесенью в подвале из-за повышенной влажности обойдет стороной.

Организованное отведение поверхностных вод является важнейшим требованием благоустройства площадки.промышленного предприятия. Скопление дождевых и талых вод на территории предприятия затрудняет движение транспорта, вызывает подтопление зданий, а это может привести к порче оборудования и разрушению строительных конструкций. В некоторых случаях при неблагоприятном рельефе затопление территории может иметь катастрофические последствия. Неполное и недостаточно быстрое отведение дождевых вод даже при небольших дождях ведет к повышению уровня грунтовых вод, преждевременному разрушению дорожных покрытий и ухудшению санитарного состояния площадки. Наряду с дождевыми и талыми водами быстрому отводу подлежит также и вода, стекающая по поверхности дорожных покрытий при их поливке и мойке.

Организация отвода поверхностных вод решается в процессе вертикальной планировки площадки промышленного предприятия и является одной из основных ее задач. Вместе с тем вертикальная планировка должна обеспечить наиболее благоприятные условия и для решения вопросов транспортно-техно- логической связи между отдельными объектами предприятия. Выбранные путем комплексного решения задачи системы ч схемы вертикальной.планировки в значительной степени определяют и решение -вопросов отведения поверхностных вод.

Вертикальная планировка площадки в зависимости от степени охвата территории работами по изменению естественного рельефа может быть сплошной, выборочной или зональной (смешанной). Сплошная система вертикальной планировки предусматривает производство работ по изменению рельефа на всей площадке без каких-либо разрывов. При выборочная системе планируются лишь участки, непосредственно занятые зданиями и другими сооружениями, а на остальной части территории естественный рельеф остается без изменения. При зональной или смешанной системе вертикальной планировки территории промышленного предприятия разбиваются на зоны сплошной и выборочной планировки.

Для выборочной системы должен быть организован отвод атмосферных вод от планируемых участков и обеспечена незаболачиваемость остальной территории.

Отвод поверхностных вод может осуществляться путем устройства открытых водостоков в виде лотков и канав или подземной системы трубопроводов дождевой канализации. В некоторых случаях возможен совместный отвод атмосферных вод с бытовыми и грязными производственными сточными водами по общесплавным или полураздельным сетям канализации.

Открытый тип водоотвода требует довольно значительных площадей для размещения канав и вызывает необходимость в устройстве многочисленных искусственных сооружений на дорогах, затрудняет транспортные связи внутри предприятия. Открытые водостоки не удовлетворяют высоким санитарно- гигиеническим требованиям: в них образуются застои воды и сни легко загрязняются. Единственным преимуществом открытого типа водоотвода является его относительно меньшая стоимость. Однако эксплуатационные затраты на содержание открытых водостоков обычно выше, чем на содержащие трубопроводов дождевой канализации.

Применение открытого способа водоотвода возможно при. некоторых сочетаниях благоприятствующих ему факторов, таких как:

выборочная система вертикальной планировки; малая плотность застройки;

выраженный уклон поверхности земли не менее 0,005, отсутствие котловин;

глубокое залегание грунтовых вод; скальные грунты, хорошо дренирующие грунты; неразвитая схема железнодорожных путей и дорог; малое количество атмосферных"осадков (среднее годовое до 300-400 мм, q^<50);

отсутствие суровых снежных зим.

Иногда различные участки территории промышленных предприятий имеют резко отличающиеся друг от друга плотность застройки, разную насыщенность путями сообщения, подземными и надземными коммуникациями. В таких случаях может применяться комбинированная зональная система водоотвода: на одной части территории устраивается дождевая канализация, на другой - сеть открытых водостоков.

В последнее время в связи с повышающимися требованиями к благоустройству площадок промышленных предприятий преимущественное распространение "получили дождевые канализа* ции. Открытая система водоотвода применяется для поселков и отдельных районов населенных мест с пониженной степенью благоустройства территории или при небольшой плотности застройки и малых величинах показателя интенсивности дождя <720- В городах эта система часто предусматривается только на первую очередь строительства.

Основными (преимуществами закрытой (подземной) системы отвода поверхностных вод являются следующие: наличие на поверхности земли лишь решеток дождеприемников; хорошие условия для движения транспорта и пешеходов - смываемые с поверхности загрязнения сразу же изолируются в подземных трубопроводах; независимость от уровня грунтовых вод; благоприятные условия для присоединения внутренних водостоков; возможность отвода поверхностных вод при плоском рельефе и из пониженных мест; небольшая стоимость эксплуатации; отсутствие затруднений в эксплуатации "В весенний период; отсутствие необходимости в ежегодных ремонтах; возможность использования для отведения чистых, не требующих очистки производственных стоков.

Поверхностный сток образуют дождевые и талые воды, а т.ж. воды от мытья дорог которые стекают в пониженные места.

Задачами организации поверхностного стока являются: сбор, защита и удаление с территории города воды.

Системы организационного водоотвода:

    Открытые

    Закрытые

    Смешанные

Наиболее целесообразна закрытая система водоотвода или ливневая канализация.

По характеру водоотвода подразделяют:

    Общесплавная

    Раздельная

    Полураздельная

    Комбинированная

Наиболее развитая раздельная система, когда вода с поверхности отводится самостоятельной сетью.

Закрытая водосточная сеть состоит из элементов:

    Лотки вдоль бортового камня ПЧ.

    Водоприемные колодцы.

    Водосточные ветки.

    Трубопровод, образующий водосточную сеть(при  более 1,2м - коллекторы)

    Смотровые колодцы.

    Сооружения на сети (переходные колодцы, поворотные колодцы и камеры)

    Очистные сооружения

Проектирование закрытой водосточной сети

Водосточная сеть проектируется самотечной системой. На улицах в близи водоразделов предусматривается свободный пробег воды по лоткам улиц до ближайшего водоприемного колодца.

Водотоки размещают по улицам и в случаях на территориях микрорайонов. Продольный уклон водостоков проектируется одинаковым с уклоном улицы. Водосточные коллекторы располагают ниже зоны промерзания грунта.

22. Факторы, влияющие на безопасность движения, их учет при проектировании автомобильных дорог.

Метод коэффициентов основан на обобщении данных статистики дорожно-тpaнспортных происшествий. Он особенно удо­бен для анализа участков дорог, находящихся в эксплуатации и подлежащих реконструкции.

Разновидностью этого метода является иногда применяемый метод «коэффициентов относительной безопасности движения», пред­ставляющих собой величины, обратные коэффициентам аварийности.

Характеристика степени обеспеченности безопасности движения дробными величинами делает этот метод мало наглядным.

Степень опасности участков дороги харак­теризуют итоговым коэффициентом аварийности, который представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влия­ние отдельных элементов плана и профиля:

Частные коэффициенты, представляющие собой количество происшествий при том или ином значении элемента и профиля по сравнению с эталонным горизонтальным прямым участком дороги, имеющим проезжую часть шириной 7 – 7,5 м и укрепленные широкие обочины.

Интенсивность движ-ия- ширина проезж.части,- ширина обочин,- прод.уклон

Радиусы кривых в плане,- видимость,- ширина мостов,- длина прямых участков,

Тип попереч.профиля,-интенсивность на пересечении,- видимость на пересечении,

Число полос движ-ия,-застройка,-длина населен.пункта,-подходы к насел. пункту- характ-ка покрытия,- разделительная полоса,-расстояние до оврага.

Из справочника Федотова.до 15 – нормально,от 15 до 30- ремонт,более 30 – полное переделывание дороги.

23. Современные методы проектирования и изыскания а.Д. Система автоматиз. Проектирования.

Системы автоматизированного проектирования автомобильных дорог (САПР-АД) при помощи разнообразных средств автоматизации и вычислительной техники обрабатывают исходную информацию и предлагают готовые законченные решения по проектированию авто­мобильных дорог.

Инженер-проектировщик в ходе диалога с ЭВМ анализирует проектные решения и выбирает наилучший вариант. Составляет программы для ЭВМ, представляющие собой последовательность команд, написанных в кодах данной ЭВМ. Для получения проектных решений и решений задач существуют пакеты прикладных программ.

Для информационного обеспечения САПР-АД на магнитные ленты или диски записывают цифровую информацию о типовых проектных решениях по земляному полотну, дорожной одежде, пролетным строе­ниям мостов и опор, по трубам и обстановке дороги.

Вся эта информация хранится в памяти машины. При проектирова­нии на уровне САПР-АД должна быть обеспечена связь проектирова­ния отдельных элементов и всего объекта в целом на всех стадиях расчета

Особую трудность представляет проектирование вариантов трассы в плане. Для того чтобы оценить правильно вариант трассы, необходимо выполнить проектирование всех элементов дороги, включая искусст­венные сооружения, продольный профиль. Если по некоторым показа­телям полученный вариант не устраивает проектировщика, план трассы корректируют и ЭВМ пересчитывает все элементы дороги.

Экран электронно-лучевой трубки - дисплей - используют для ввода, вывода информации и формирования изображения. Закончен­ное проектное решение выдается в виде текста, алфавитно-цифровой информации или графического изображения (например, план трассы, продольный профиль).

Графопостроители используют для вывода изображения из ЭВМ. При необходимости полученное изображение может быть исправлено проектировщиком с целью получения нового, графического изображе­ния. Графопостроители предназначены для вывода с высокой точ­ностью графической и текстовой информации на бумагу, кальку, пленку.

Рулонные графопостроители ЕС-7052 и ЕС-7053 используют для получения чертежей плана трассы, продольного профиля, различных графиков, эпюр; планшетные графопостроители ЕС-7051 и ЕС-7054 - для получения чертежей элементов автомобильной дороги и искусст­венных сооружений. Один графопостроитель может заменить труд 20- 25 квалифицированных чертежников.

Исходную информацию вводят в память ЭВМ через накопители на магнитных лентах после дешифрирования аэрофотоснимка и определе­ния координат точек трассы по стереомодели.

При наземных изысканиях применяют электронные тахеометры и светодальномеры, записывающие информацию на магнитные ленты, которые сразу вводят в ЭВМ для дальнейшей обработки.

Технологическая линия проектирования плана трассы имеет 35 прикладных программ. При этом ЭВМ выполняет обработку материа­лов аэросъемок, результатов наземных изысканий; составляет топо­графические планы; формирует цифровую модель местности; выпол­няет эскизное трассирование вариантов автомобильной дороги по топографическим планам или стереомодели; проектирует план трассы по методу опорных точек с расчетом координат главных и промежу­точных точек; на графопостроителе вычерчивает план, продольный и поперечный профили трассы.

В результате действия солнечной энергии происходит постоянное испарение воды с земной поверхности. Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88%) и значительно меньше (12%) - с поверхности суши. Испарившаяся влага перемещается воздушными потоками. При встрече с холодными потоками воздуха она конденсируется и выпадает на поверхность океана или суши в виде дождя и снега. Осадки, выпавшие на поверхность суши, частично испаряются, частично просачиваются в грунт, а остальная часть выпавших осадков стекает по склонам в наиболее низкие места поверхности, питая ручьи, речки и большие реки, которые несут этот сток снова в моря и океаны. При неполном замкнутом цикле перемещения влаги (океан - атмосфера - океан) происходит малый круговорот воды в природе. При полном замкнутом цикле (океан - атмосфера - суша - океан) происходит полный круговорот воды в природе (рис.1). Районы, в которых все количество выпавших осадков испаряется (сток отсутствует), называют бессточными районами (пустыни, полупустыни).

При постоянном круговом обращении воды между сушей и океаном общее количество осадков X, выпавших на поверхность суши, равняется количеству потерь на испарение Z, подземному стоку Y 1 и поверхностному стоку Y 2 Уравнение водного баланса может быть выражено формулой

X = Z + Y 1 + Y 2

Или, принимая общий сток Y = Y 1 + Y 2

Рис.1. Схема кругового обращения воды в природе

1-испарение с поверхности океана; 2 - осадки, выпадающие в океан; 3 - осадки, выпадающие на сушу; 4 - испарение с поверхности суши; 5 - инфильтрация; 6 - подземный сток; 7 - речной сток в океан

В нашей стране существует положительный водный баланс: т.е. среднее годовое количество осадков превышает среднее годовое количество испарений влаги. Это подтверждается наличием в стране развитой сети больших и малых рек и их притоков, т.е. существует постоянный речной сток с поверхности суши. Исключение составляют отдельные засушливые районы, где среднегодовое количество выпадающих осадков меньше среднегодового количества испарений влаги с поверхности суши.

Ускорению образования водяных капель в атмосфере способствует ряд условий, из которых следует отметить засорение воздушного бассейна продуктами горения, выбрасываемыми в воздух трубами промышленных предприятий, а также городской пылью. Наблюдениями установлено, что над промышленными районами и центрами больших городов часто проходят короткие интенсивные ливни, тогда как в пригородных и близко расположенных сельских местностях выпадения осадков в это время не наблюдается.

Количество выпавших на поверхность почвы осадков измеряют в линейных и объемных единицах. В линейных единицах измеряют среднегодовое и среднемесячное количество осадков Н, мм, характерное для данного климатического района, а также интенсивность отдельных дождей i, мм/мин. В технических расчетах принимают объемную единицу измерения количества выпавших осадков g выраженную в л/с на 1 га. Для перехода от одной единицы измерения к другой используют зависимость

где: к = 166,7 - переводной объемный коэффициент, т.е. объем осадков, л/с, выпавших на площадь 1 га при дожде интенсивностью 1 мм/мин; к =0,001·10000·1000/60= 166,7 л/с на 1 га, здесь 0,001 - высота слоя осадков, м; 10 000 - площадь 1 га, выраженная в м; 1000 - объем 1м, выраженный в л; 60 - число секунд в 1 мин.

Характеристику выпавшего дождя записывают самопишущими приборами - дождемерами, которые отмечают высоту слоя осадков h, мм, выпавших за промежуток времени t, мин. Количество осадков, выпавших в единицу времени, определяет интенсивность дождя. Средняя интенсивность дождя, мм/мин,

Каждый дождь характеризуется интенсивностью (i или g), количеством осадков, выпавших за единицу времени, периодом продолжительности дождя и вероятностью его выпадения, т.е. вероятностью повторения такого дождя за тот или иной период наблюдений с, лет. Практически при расчетах сети ливневой канализации вероятность повторения интенсивности дождей данной продолжительсти принимают с = 1 год, с = 3 года, с = 5 лет, с = 10 лет еще более редкую повторяемость.

Между интенсивностью дождя и его продолжительностью существует определенная зависимость, которая выражается формулой

g - интенсивность дождя, л/с на 1 га; t - период продолжительности дождя, мин; A и n - параметры, зависящие от климатического района расположения населенного пункта и принятого периода с.

Из приведенной зависимости следует, что более продолжительные дожди имеют меньшую интенсивность, и наоборот.

Атмосферные осадки влияют на условия эксплуатации и благоустройство городской территории. Общее количество осадков, выпадающих на земную поверхность в течение года, изменяется в широких пределах. Наибольшее количество выпавших на земном шаре осадков отмечено в Черрапунджи (Индия, штат Ассам): среднее многолетнее количество за год здесь составило 11 013 мм, максимальное за год - 16 305 мм (1899 г.) и 24 326 мм (1947 г.). В центральной части европейской территории России среднегодовое количество осадков постепенно убывает при движении с запада на восток. У западных границ России среднегодовая норма осадков достигает 650-700 мм в год, постепенно уменьшаясь в восточном направлении до 500-400 мм в год. У западных склонов Уральского хребта среднегодовая норма осадков снова увеличивается до 600-700 мм в год.

На Дальнем Востоке уменьшение количества осадков идет от побережья Тихого океана до восточных склонов Уральских гор. Наибольшее количество осадков в год на территории России выпадает на восточном берегу Черного моря, а также в горах Алтая, на склонах, обращенных к Тихому океану. В горах Алтая сказывается влияние возникшей преграды - высоких гор на пути движения ветров несущих большие запасы влаги со стороны океана.

Формирование поверхностного стока и его организация

Формирование поверхностного стока зависит от условий рельефа местности, а расход стока - от размеров водосборной площади бассейна и характера использования его территории. Границы водосборной площади бассейна определяют на топографическом плане с учетом рельефа местности и проводят их по водораздельным гребням, расположенным на пересечении двух склонов, один из которых обращен к главному тальвегу конкретной водосборной площади. Главный тальвег бассейна имеет выход в более значительные по размерам тальвеги, ручьи и речки.

В пределах водосборной площади формируются ливневый сток и сток весеннего снеготаяния. В градостроительной практике организацию поверхностного стока рассматривают в пределах сравнительно небольших водосборных площадей (300, 500, 1000 га), в которых наибольшие расходы будут формироваться от ливневого стока. На незастроенной территории, расположенной в естественных условиях стока, основными направлениями отвода поверхностного стока будут являться тальвеги небольших бассейнов. В процессе застройки и благоустройства городской территории естественная система водоотвода нарушается. Взамен ее создают организованную закрытую систему водоотвода.

Главный коллектор бассейна располагают в полосе, свободной от городской застройки, т.е. в пределах "красных линий" и улиц или специально выделенной для этих целей технической полосе, которую располагают по направлению основного тальвега (рис.2). Данное условие необходимо учитывать в планировке и застройке городской территории. При этом создаются благоприятные условия для размещения магистральных прокладок подземных коммуникаций (ливневая и фекальная канализация и др.).

Для отвода поверхностного стока с боковых склонов бассейна в соответствии с планировкой улиц проектируют боковую сеть водостоков.


Рис.2. Схема организованной (закрытой) системы водостока

1 - главный коллектор бассейна; 2 - боковая сеть; 3 - смотровые колодцы; 4 - дождеприемные колодцы; 5 - линия водораздела; 6 - проектируемые кюветы; 7 - существующий тальвег на незастроенной территории

Организующей системой водоотвода являются лотки внутриквартальных проездов и городских улиц, обеспечивающие поступление поверхностного стока в закрытую сеть ливневой канализации. В практике планировки и застройки городской территории встречаются различные случаи формирования поверхностного стока, условия формирования зависят от размеров застраиваемой территории и характера ее использования.

Первый случай. Поверхностный сток формируют в пределах полностью застроенной водосборной площади бассейна. При этом естественные водостоки (ручьи и небольшие речки), проточные и непроточные водоемы (пруды), расположенные в пределах застраиваемой территории, упраздняют. Загрязненный поверхностный сток, поступающий с застроенной и благоустроенной территории, уже не может быть использован для питания открытых водотоков и водоемов. Взамен упраздняемой естественной системы водоотвода устраивают закрытую сеть городской ливневой канализации, которая должна обеспечить отвод поверхностного стока с площади жилых микрорайонов, а также внутриквартальных и городских проездов.

Поверхностный сток из закрытой сети ливневой канализации выпускают в проточные водотоки (реки) или специальные береговые каналы, отводящие поверхностный сток для осветления за пределы городской застройки в систему технических водоемов отстойников, из которых осветленный сток поступает в реки (рис.3).

Второй случай. Поверхностный сток формируется в пределах большой водосборной площади, значительно превышающей площадь застраиваемой территории. При этом для застройки используют низовую часть бассейна, а верхняя часть его остается в естественных условиях.

По условиям формирования поверхностного стока общую водосборную площадь бассейна можно разделить на две частные площади - F 1 и F 2 (рис.4). В пределах водосборной площади F 1 сток формируется в естественных условиях поверхности. В пределах водосборной площади F 2 поверхностный сток формируют в пределах застроенной городской территории, что соответствует первому случаю (см. рис.4). Сток, сформированный в пределах водосборной площади F 1 , которая расположена в загородных условиях, пойдет по естественному тальвегу бассейна до границы городской застройки, а далее через городскую территорию его пропускают по подземному коллектору до места выпуска в проточный водоток (реку). Сечение городского коллектора должно обеспечивать пропуск расчетного расхода, поступающего с водосборной площади бассейна F 1 и расходов стока, формируемого в пределах застройки территории F 1 .


Рис.3. Схема организации поверхностного стока в пределах застроенной территории

1 - граница города; 2 - главная граница бассейна; 3 - водораздельный гребень; 4 - главный коллектор бассейна; 5 - береговой канал; 6 - технические пруды-отстойники; 7 - аварийные водосбросы

Для уменьшения размеров сечения городского коллектора в тальвеге бассейна у границ городской застройки Целесообразно предусмотреть устройство регулирующей емкости - водоема. В планировочном отношении такой водоем используют для различных целей (катание на лодках, спортивная ловля рыбы и т.д.), в том числе и как ёмкость для аккумуляции поверхностного стока, сформированного в загородных условиях на площади F. Размеры площади водоема, отметки зеркала воды и бровки откоса и берега определяют с учетом использования водоема как регулирующей емкости.


Рис.4. Схема организации поверхностного стока при застроенной низовой части бассейна; верховая часть бассейна сохраняется в естественных условиях

1 - граница города; 2 - главная граница бассейна; 3 - водораздельный гребень; 4 - главный тальвег бассейна; 5 - притон; 6 - обводной водосток; 7 - проектируемая регулирующая емкость; 8 - частная граница бассейна; 9 - главный коллектор бассейна; 10 - береговой коллектор; 11 - аварийный водосброс; 12 - технические пруды-отстойники; F 1 - незастраиваемая площадь бассейна; F 2 - застраиваемая площадь бассейна

Третий случай. Городская застройка отступает от берега пеки на значительное расстояние. Между берегом реки и границей городской застройки остается неблагоустроенная территория. Такие условия возникают, когда пойменная часть реки оказывается малопригодной для городского строительства: прибрежная часть затапливается паводковыми водами, поверхность почвенного слоя заболочена и имеет неблагоприятные геологические условия (торф, илистые отложения). Организацию и отвод поверхностного стока с застроенной городской территории осуществляют по закрытой системе водоотвода (как в первом случае). Сток ливневых вод от оголовка городского коллектора пропускают по комбинированной системе водоотвода, состоящей из открытого осушительного канала и закрытой трубы водостока. Длина этого пути может иметь значительно большее протяжение по сравнению с длиной основного городского коллектора (рис.5).


Рис.5. Схема организации поверхностного стока при застроенной верховой части бассейна

1 - граница города; 2 - главная граница бассейна; 3 - водораздельный гребень; 4 - главный коллектор бассейна; 5 - частная граница бассейна; 6 - открытый канал; 7 - водосбросный коллектор; 8 - аварийный водосброс; F - застраиваемая площадь бассейна; F - незастраиваемая площадь бассейна

Для общего благоустройства пойменной части территории предусматривают ее осушение с устройством неглубоких осушительных каналов и отводящего открытого канала. По санитарным условиям открытый канал не может быть использован для пропуска по нему загрязненного ливневого стока, поступающего из сети ливневой канализации. Для приема и отвода поверхностного стока, поступающего с городской территории, целесообразно устраивать сопутствующий коллектор водостока, расположенный рядом с открытым осушительным каналом. Таким образом, для полного инженерного благоустройства пойменной части города целесообразно проектировать комбинированную систему водоотвода, состоящую из открытого и закрытого каналов. Сечение отводящего водостока по экономическим соображениям намечают с учетом пропуска постоянных расходов, поступающих в сеть городского водостока (промышленные йоды, сток от полива улиц, выпуски дренажей и др.), а дождевые воды придают только от дождей частой повторяемости. В период прохождения дождевых паводков более редкой

повторяемости при переполнении отводящего водостока открытый канал и отводящий водосток будут работать совместно.

В больших и малых городах для отвода поверхностного стока устраивают закрытую систему водоотвода. Для дачных мест, небольших поселков и парковых территорий можно проектировать открытую систему водоотвода, состоящую из бетонных лотков, кюветов и укрепленных водоотводных каналов (рис.6). На перекрестках улиц и въездах во дворы кюветы заменяют переездными трубами мелкого заложения. Глубину кюветов устраивают не более 0,8-1 м. Минимальную ширину по дну кювета принимают 0,4 м


Рис.6. Схема открытой системы водоотвода

1 - кюветы; 2 - переездные трубы; 3 - смотровые колодцы

Достоинством открытой системы водоотвода следует считать возможность быстрого ее устройства при небольших затратах денежных средств и строительных материалов. Однако такая система обладает и рядом существенных недостатков, основными из которых являются необходимость устройства большого числа переездных труб и мостов, а также снижение санитарного уровня в жилых Районах, особенно при небольших уклонах местности.

При открытой системе водоотвода ширину улиц между "красными линиями" по отношению к расчетной ширине увеличивают на ширину, необходимую для размещения кюветов. Организованный сток из дорожных лотков и внутриквартальных проездов поступает в дождеприемные колодцы ливневой канализации. Длину свободного пробега потока воды от водораздельной точки до первых дождеприемных колодцев принимают 75-250 м в зависимости от уклонов лотка дороги и размера водосборной площади на этом участке стока. Высота наполнения лотков проезжей части не должна превышать 8-10 см при высоте борта 15 см. Количество пропускаемой по лотку воды зависит от наполнения лотка и уклона по лотку дороги.

Сеть ливневой канализации состоит из главного коллектора бассейна и присоединений боковой сети водостоков. Главный коллектор бассейна устраивают взамен упраздняемого тальвега бассейна. Трассу главного коллектора располагают в пределах "красных линий" улицы, бульвара или технической полосы, выделенной для прокладки магистральных подземных коммуникаций.

По эксплуатационным соображениям трассу сети ливневой канализации целесообразно располагать вне пределов проезжей части улиц, чтобы при присоединении боковой сети не разрушить дорожное покрытие. Для нормальной эксплуатации сети ливневой канализации на углах поворотов, в местах присоединений боковой сети, а также в местах изменения размеров и уклонов труб устанавливают смотровые колодцы. Для приема организованного стока в лотках дороги и на перекрестках улиц устанавливают дождеприемные колодцы. При этом стремятся к созданию удобных условий для движения пешеходов и транспорта, а также к удовлетворению требований общего благоустройства территории и защиты городских сооружений от вредного влияния поверхностных вод.

Главное внимание при этом следует уделять защите от поверхностного стока перекрестков улиц, городских и транспортных площадей, а также путей движения пешеходов. Расстояние между дождеприемными колодцами, устанавливаемыми в лотках дороги, принимают в среднем 50-60 м. Схемы размещения этих колодцев на перекрестках улиц в зависимости от направления стока представлены на рис.7. Кроме дождевых и талых вод, в закрытую сеть ливневой канализации принимают выпуски дренажных вод, а также условно чистых вод (т.е. не требующих специальной очистки перед сбросом их в водостоки) промышленных предприятий по согласованию с органами санитарного надзора.


Рис.7. Схемы расстановки дождеприемных колодцев на перекрестках улиц

Конструкции водостоков

При открытой системе водоотвода поперечные разрезы улиц выполняют с учетом намеченного уровня благоустройства городской территории.

Типовой поперечный профиль дороги с обочинами и кюветами показан на рис.8. Поверхностный сток с проезжей части дороги, а также с площади прилегающей территории отводят в кюветы, расположенные вдоль проезжей части улицы. Кюветы устраивают земляные с укреплением их откосов камнем или бетонными плитами, а также из готовых железобетонных блоков с вертикальными стенками.


Рис.8. Типовой поперечный профиль дороги с обочинами и кюветами

1 - проезжая часть дороги; 2 - обочина; 3 - земляной кювет

Общая ширина улицы между "красными линиями" сокращается (при сохранении общих размеров основных элементов ее членения) за счет полосы, необходимой для устройства откосных кюветов общего профиля (рис.9).


Рис.9. Схема открытого водоотвода на дорогах с лотками

1 - проезжая часть улицы; 2 - поток дороги; 3 - мощеный кювет; 4 - сборный железобетонный кювет; 5 - перепускной лоток; 6 - бортовой камень

Размеры главного отводящего канала при открытой системе водоотвода определяют расчетом. При усовершенствованных типах дорожных покрытий устраивают закрытую систему водоотвода - кюветы заменяют железобетонными трубами и прокладывают их на глубине, обеспечивающей непромерзание водостоков (рис.10).


Рис.10. Схема закрытого водоотвода на дорогах с усовершенствованными покрытиями

1 - дождеприемный колодец; 2 - смотровой колодец; 3 - труба водоотвода; 4 - выпуск от дождеприемного колодца; 5 - бортовой камень

Поверхностные воды из лотков дороги поступают в дождеприемные колодцы, сток из которых поступает в основную сеть водостоков. Дождеприемные и смотровые колодцы устраивают из сборных железобетонных блоков. Размеры их назначают исходя из условий эксплуатации сети (рис.11, 12). По конструктивным соображениям сборные смотровые колодцы устраивают трех типов в зависимости от диаметра труб


Рис.11. Схема дождеприемного колодца

1 - рабочая камера; 2 - днище; 3 - песчаное основание; 4 - выпуск от дождеприемного колодца; 5 - заделка отверстия бетоном; 6 - чугунная решетка; 7 - бортовой камень

На коллекторах, имеющих большие размеры, устраивают специальные горловины, на которых устанавливают чугунные люки. Для прокладки сети ливневой канализации применяют круглые железобетонные трубы, сборные прямоугольные каналы, а при устройстве коллекторов больших размеров проектируют нетиповые сборные конструкции.


Рис.12. Схемы сборных смотровых колодцев в зависимости от диаметра труб

а - 300-500 мм; б - 600-700 мм; в - 800-1100 мм; 1 - плита перекрытия; 2 - кольцо горловины; 3 - опорное кольцо; 4 - люк с крышкой; 5 - отверстие для укладки труб; 6 - рабочая камера

При прокладке труб большого диаметра и недостаточной глубине их заложения вместо одной прокладывают две трубы меньшего диаметра, имеющие ту же суммарную отводящую способность (рис.13).


Рис.13. Схема укладки двух труб рядом

1 - железобетонная труба; 2 - бетонное основание; 3 - подготовка из щебня

Минимальную засыпку над верхом конструкции труб водостока принимают не менее 1 м. Укладка круглых труб с заделкой стыков вчетверть и враструб показана на рис.14.


Рис.14. Схема укладки круглой трубы с заделкой стыка враструб и деталь

1 - железобетонная труба; 2 - бетонное основание; 3 - подготовка из щебня; 4 - раструб трубы

Санитарно-техническое состояние поверхностного стока и защита открытых водотоков от загрязнения

Поверхностный сток, сформированный в пределах застроенной и благоустроенной городской территории, по санитарному состоянию значительно отличается от стока сформированного в естественных условиях поверхности. Поверхность незастроенной территории обычно занята лугами, пашнями, лесом или другой растительностью, в этих условиях поверхностный сток формируется малозагрязненным.

При освоении территории в градостроительных целях характер использования территории резко изменяется: возникает жилая застройка, сооружают комплексы промышленных предприятий, городские улицы оборудуются дорогами для движения автотранспорта. Создаются коммунальные зоны, автобазы, различные малые или большие предприятия и т.д. Воздушный бассейн городов загрязняется отработанными продуктами горения, поступающими в воздух из дымовых труб промышленных предприятий, а также из выхлопных труб автотранспорта. В результате этого на поверхность городской территории выпадает большое количество производственной пыли и сажи, а при движении автотранспорта на проезжей части улиц и дорог остаются остатки нефтепродуктов, смазочные материалы и другие вещества. Перечисленные загрязнения смываются поливочными и дождевыми водами с поверхности слабопроницаемых покрытии и попадают в сеть ливневой канализации.

Концентрация загрязнений дождевого стока взвешенными и эфирорастворимыми веществами будет зависеть от санитарно-технического состояния различных районов городской территории и количества выпадающих на поверхность осадков. В центральных районах города в районах новой жилой застройки с высоким уровнем благоустройства и хорошей эксплуатацией территории загрязненность дождевого стока будет меньше, чем в промышленных зонах и на проездах с интенсивным движением автотранспорта.

Кроме дождевых и талых вод, а также вод от поливки и мытья улиц в ливневую сеть поступают выпуски с территории автопарков от мойки автомобилей, слабозагрязненные отработанные воды промышленных предприятий, а также выпуски от снеготаялок.

Современное производство потребляет большое количество воды, которую забирают из озер, больших и малых речек. После завершения технологического процесса воду в виде загрязненного промышленного стока подчас сбрасывают в те же озера и реки. В зависимости от характера производства отработанная вода может содержать минеральные взвеси и отходы различных материалов, биологические отходы, химические и радиоактивные продукты. Количество потребляемой чистой воды, м, при производстве 1 т некоторых видов продукций:

Прокат- 1,5-10

Сахар - 13-16,5

Кокс - 1,5-30

Серная кислота - 60-139

Кожа- 82-110

Каучук (синтетический) - 250

Тонкое сукно- 300-600

Искусственный шелк - 1000-1500

Капрон- 2500

Как видно из приведенных данных, для производства 1 т новых материалов потребление чистой воды возрастает иногда во много раз.

В установившейся практике проектирования сети ливневой канализации каждому бассейну стока соответствует отдельный выпуск главного коллектора водостока. С увеличением площади застраиваемой территории число отдельных бассейнов стока, сбрасывающих загрязненный сток в проточные водоемы, будет соответственно увеличиваться. Одновременно с увеличением площади застраиваемой территории санитарно-гигиеническое состояние больших и малых речек, протекающих в пределах городской территории, ухудшается. Небольшие речки, расположенные в пределах застраиваемой территории, лишенныe естественных источников питания, превращаются в сточные канавы и их заключают в подземные трубы.

В составе проектов планировки и застройки городской территории, а также проектов реконструкции старых городов разрабатывают генеральную схему развития сети ливневой канализации. Для защиты открытых проточных водотоков от загрязнения намечают мероприятия для осветления поверхностного стока перед сбросом его в эти водотоки. Выбор мероприятий по защите городских водотоков от загрязнения должен быть экономически обоснован и технически оправдан. Он зависит от размеров площади застраиваемой территории, природных особенностей, а также от характера промышленных и других сооружений, размещаемых в пределах площади городской застройки. Для улучшения санитарно-технического состояния открытых водотоков, расположенных в пределах застроенной территории, предусматриваются:

а) переключение существующих выпусков сточных и промышленных вод в отводящий коллектор фекальной канализации (полураздельная сеть) с последующей очисткой загрязненного стока на очистных сооружениях;

б) локальная и кустовая очистка промышленных вод на территории промышленных предприятий;

в) мероприятия по предупреждению загрязнения поверхностных вод: хорошо организованная служба эксплуатации промышленных и автопарковых территорий, а также территорий нефтебаз и других загрязненных площадей;

г) очистка дна водоемов от наносов ила и грязи с заменой вынутого грунта песком.

При раздельной системе канализации, если по условиям сложившейся застройки невозможно проложить отводящий коллектор за пределы городской территории, а также по экономическим соображениям, осветление поверхностного стока производят на сооружениях, расположенных в пределах городской территории. В этом случае на устьевых участках отдельных коллекторов или объединенной их группы устраивают технические водоемы - отстойники. При централизованной системе очистки поверхностного стока сток из главных коллекторов отдельных бассейнов выпускают в береговые каналы, по которым загрязненный сток отводят на очистные сооружения, расположенные за пределами городской территории.

Более удобной в техническом и экономическом отношении следует считать комбинированную систему защиты проточных водотоков от загрязнения, разработанную с учетом местных особенностей застраиваемой территории. На менее загрязненных участках реки при вступлении ее на городскую территорию ограничиваются улучшением санитарно-гигиенических условий в реке, выполняя работы, перечисленные в пунктах а, б, в и г. Ниже этого участка с учетом местных особенностей территории устраивают сооружения для осветления поверхностного стока перед выпуском его в открытые городские водотоки. На нижнем участке течения реки, расположенном в пределах промышленной и коммунальной зон, устраивают централизованную систему защиты открытых водотоков с отводом загрязненного стока на очистные сооружения, расположенные за пределами городской территории. Границы отдельных зон при применении одинаковых решений будут зависеть от характера планировки и застройки территории. Основными типами рекомендуемых сооружений по осветлению поверхностного стока являются стационарные щитовые заграждения, располагаемые в прибрежной части русла реки (рис.15); пруды-отстойники (рис.16) и сооружения закрытого типа.


Рис.15. Схема стационарного щитового заграждения

1 - коллектор дождевой канализации; 2 - распределительная камера; 3 - подводящий трубопровод; 4 - плавающее бонное заграждение; 5 - железобетонный навес; 6 - щитовой затвор

Тип сооружения для осветления загрязненного стока принимают в зависимости от размеров водосборной площади бассейна, характера застройки и планировочных условий территории с учетом развития ливневой канализации. Стационарные щитовые заграждения устраивают непосредственно в русле реки вдоль ее берега, когда по условиям существующей застройки и другим особенностям территории устраивать другие типовые сооружения представляется возможным. Пруды-отстойники устраивают на устьевых участках водостоков. Очистные сооружения закрытого типа создают в пределах застроенной и благоустроенной территории при наличии бассейнов стока, имеющих площадь менее 300 га.


Рис.16. Схема пруда-отстойника на сопряжении с водоемом

1 - коллектор дождевой канализации; 2 - распределительная камера; 3 - отсек для задержания маслонефтепродуктов; 4 - водозаборный колодец; 5 - емкость для отстаивания маслонефтепродуктов; 6 - приемник маслонефтепродуктов; 7 - секция отстойника; 8 - полупогруженные щиты; 9 - разборная плотина; 10 - разделительная дамба; 11 - подъездная дорога

Принципы работы сооружений, устраиваемых для осветления загрязненного поверхностного стока

В задачу сооружений по осветлению поверхностного стока входит улавливание твердых продуктов и эфирорастворимых веществ, смываемых в ливневую сеть с дорожных и других покрытий, которые расположены в пределах застроенной территории.

Твердые частицы стока осаждаются в секциях отстойника. Эфирорастворимые вещества (остатки нефтепродуктов) улавливаются при помощи гидравлического затвора и фильтров доочистки, конструкции которых выполняют в зависимости от типов сооружений. В пределах больших озелененных площадей устраивают также пруды-отстойники, оборудованные водосбросными сооружениями с приспособлениями для улавливания остатков нефтепродуктов. Такие пруды-отстойники одновременно могут являться и емкостями для регулирования поверхностного стока. Пруды располагают на главных тальвегах бассейнов стока.

При эксплуатации сооружений, устраиваемых для осветления поверхностного стока, необходимо обеспечивать своевременное удаление с поверхности отдельных отсеков остатков задержанных нефтепродуктов, а из секций отстойной части сооружений - твердого осадка. Подъем твердого стока и погрузка его в автомобили производятся механическим путем, а съем с поверхности отдельных отсеков нефтепродуктов и слив их в емкости накопителя - при помощи поворотной щелевой трубы, смонтированной в сооружении.

При устройстве сооружения для очистки поверхностных вод необходимо выделить место для захоронения твердого стока, а также решить вопрос о способе утилизации задержанных нефтепродуктов. Без этого приступать к эксплуатации сооружения нельзя. Для захоронения твердого стока используют оставшиеся выработки карьеров или другие площади, сток с которых не будет поступать в открытые водотоки. Решение этой задачи в каждом отдельном случае будет зависеть от местных условий и должно быть согласовано с органами санитарного надзора. В том случае, если остатки нефтепродуктов не могут быть утилизированы, их сжигают в специальных печах или они подлежат глубокому захоронению.

Построенное сооружение оборудуют подъездными путями, которые должны обеспечивать хорошую работу эксплуатационного транспорта с выделением площадок для остановки пожарных машин. Для защиты от загрязнения окружающей территории и в противопожарных целях участок, выделенный для устройства очистных сооружений, ограждают зелеными насаждениями.

mob_info