УДК 628.221
DOI 10.35776/VST.2023.03.07

Волков С. Н., Лукьянчук М. Ю., Житенев А. И., Кузьмин В. А., Рублевская О. Н., Хямяляйнен М. М., Гвоздев В. А., Ерофеев В. В., Костенко И. Г., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Сенюкович М. А.

Методы и результаты оценки параметров расчетных дождей для систем водоотведения поверхностного стока Санкт-Петербурга
Часть 1. Для гидравлических расчетов при проектировании

Аннотация

Системы водоотведения поверхностного стока городов необходимо адаптировать к условиям изменившегося климата с учетом местных условий и особенностей схемных решений. В соответствии с мировой практикой одним из этапов перечня работ данного направления является обоснование расчетных параметров дождей для рассматриваемого климатического района. При этом для решения проектных задач достаточно корректировки нормативных климатических параметров. При обосновании их расчетных значений применен метод адаптации комплексного параметра А, относящийся к группе методов масштабирования. Установлено, что для Санкт-Петербурга динамика изменения параметра А за период ∆τ = 50 лет составляет 9,1%. Результат, полученный с применением этого метода, подвергался верификации путем его сопоставления с результатами других исследований: приведенными в третьем оценочном докладе об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации; полученными ФГБУ «Главная гео­физическая обсерватория им. А. И. Воейкова»; полученными по классическому методу, предусматривающему обработку первичной экспериментальной информации.

Ключевые слова

система водоотведения поверхностного стока , подтопления , адаптационные мероприятия , расчетные параметры дождей , профили дождей

Для цитирования: Волков С. Н., Лукьянчук М. Ю., Житенев А. И., Кузьмин В. А., Рублевская О. Н., Хямяляйнен М. М., Гвоздев В. А., Ерофеев В. В., Костенко И. Г., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Сенюкович М. А. ­Методы и результаты оценки параметров расчетных дождей для систем водоотведения поверхностного стока Санкт-Петербурга. Часть 1. Для гидравлических расчетов при проектировании // Водоснабжение и санитарная техника. 2023. № 3. С. 53–60.  DOI: 10.35776/VST.2023.03.07.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Pulhin J. M., Inoue M., Shaw R., Pangilinan M. J. Q., Catudio M. L. R. O. Climate change and disaster risks in an unsecured world. In Climate Change, Disaster Risks, and Human Security. Springer: Singapore, 2021, pp. 1–19.
2. Серебрицкий И. А. Опыт Санкт-Петербурга в воп­росах управления адаптацией к изменениям климата и смягчения антропогенного воздействия на климатическую систему. http://www.infoeco.ru/index.php?id=8780.
   Serebritskii I. A. Opyt Sankt-Peterburga v voprosakh upravleniia adaptatsiei k izmeneniiam klimata i smiagcheniia antropogennogo vozdeistviia na klimaticheskuiu sistemu [The experience of St. Petersburg in matters of adaptation management to climate change and mitigation of anthropogenic impact on the climatic system]. http://www.infoeco.ru/index.php?id=8780. (In Russian).
3. Павловский А. А. О ливневых затоплениях некоторых территорий Санкт-Петербурга при современных изменениях климата // Общество. Среда. Развитие. 2013. Вып. 2. С. 251–256.
   Pavlovskii A. A. [On the storm floodings of some territories of St. Petersburg with current climate changes]. Obshchestvo. Sreda. Razvitie, 2013, is. 2, pp. 251–256. (In Russian).
4. Волков С. Н., Лукьянчук М. Ю., Житенев А. И., Руб­левская О. Н., Ерофеев В. В., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В. Системы отведения поверхностного стока: проблемы и решения // Водоснабжение и санитарная техника. 2022. № 7. С. 53–60. DOI: 10.35776/VST.2022.07.07.
   Volkov S. N., Luk’ianchuk M. Iu., Zhitenev A. I., Rublevskaia O. N., Erofeev V. V., Ignatchik V. S., Ignatchik S. Iu., Kuznetsova N. V. [Systems for the removal of surface runoff: problems and solutions]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2022, no. 7, pp. 53–60. DOI: 10.35776/VST.2022.07.07. (In Russian).
5. Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Феськова А. Я. Влияние изменений климата на гидравлические режимы систем отведения поверхностного стока // Вода и экология: проблемы и решения. 2020. № 4 (84). C. 50–57.
   Ignatchik V. S., Ignatchik S. Iu., Kuznetsova N. V., Fes’kova A. Ia. [The impact of climate change on the hydraulic regimes of surface runoff management stems]. Voda i Ekologiia: Problemy i Resheniia, 2020, no. 4 (84), pp. 50–57. (In Russian).
6. Волков С. Н., Житенев А. И., Рублевская О. Н., Костенко И. Г., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Сенюкович М. А. Особенности оценки расчетных интенсивностей дождей с учетом экстремальных ливней // Водоснабжение и санитарная техника. 2021. № 7. С. 50–55. DOI: 10.35776/VST.2021.07.07.
   Volkov S. N., Zhitenev A. I., Rublevskaia O. N., Kostenko I. G., Ignatchik V. S., Ignatchik S. Iu., Kuznetsova N. V., Seniukovich M. A. [Specific features of estimating calculated rainfall rates with account of extreme rainfalls]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2021, no. 7, pp. ­50–55. DOI: 10.35776/VST.2021.07.07. (In Russian).
7. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. – СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. 124 с.
   Tretii otsenochnyi doklad ob izmeneniiakh klimata I ikh posledsnviiakh na territorii Rossiiskoi Federatsii. Obshchee reziume [The third estimation report on climate changes and their consequences in the territory of the Russian Federation. General resume. Saint-Petersburg, Naukoemkie Tekhnologii Publ., 2022, 124 p.].
8. Seneviratne S. I., Nicholls N., Easterling D., Goodess C. M., Kanae S., Kossin J., Luo Y., Marengo J., McInnes K., Rahimi M. Changes in climate extremes and their impacts on the natural physical environment. In Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press: Cambridge, UK. New York, NY, USA, 2012, pp. 109–230.
9. Westra S., Fowler H. J., Evans J. P., Alexander L. V., Berg P., Johnson F., Kendon E. J., Lenderink G., Roberts N. M. Future changes to the intensity and frequency of shortduration extreme rainfall. Reviews of Geophysics, 2014, v. 52, pp. 522–555.
10. Лебедев С. А. Климатические изменения температуры поверхности и уровня Балтийского моря по данным дистанционного зондирования // Журнал региональных исследований. Фонд «Янтарный мост». Апрель–июнь 2014. № 1 (1). С. 78–95.
    Lebedev S. A. [Climate changes in the surface temperature and level of the Baltic Sea according to remote sensing data]. Zhurnal Regional’nykh Issledovanii. Iantarnyi Most Fund, April–June, 2014, no. 1 (1), pp. 78–95. (In Russian).
11. Волков С. Н., Лукьянчук М. Ю., Жукова А. Г., Житенев А. И., Рублевская О. Н., Ерофеев В. В., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В. Экономическая эффективность мероприятий по адаптации систем водоотведения поверхностного стока к условиям изменяющегося климата // Водоснабжение и санитарная техника. 2022. № 11. С. 42–48. DOI: 10.35776/VST.2022.11.05.
    Volkov S. N., Luk’ianchuk M. Iu., Zhukova A. G., Zhitenev A. I., Rublevskaia O. N., Erofeev V. V., Ignatchik V. S., Ignatchik S. Iu., Kuznetsova N. V. [Economic efficiency of measures to provide for the surface runoff disposal systems adaptation to changing climate conditions]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2022, no. 11, pp. 42–48. DOI: 10.35776/VST.2022.11.05. (In Russian).
12. Norbiato D., Borga M., Sangati M., Zanon F. Regional frequency analysis of extreme precipitation in the eastern Italian Alps and the 29 August 2003 flash flood. Journal of Hydrology, 2007, v. 345, pp. 149–166.
13. Fontanazza C. M., Freni G., La Loggia G., Notaro V. Uncertainty evaluation of design rainfall for urban flood risk analysis. Water Science Technology, 2011, v. 63, pp. ­2641–2650.
14. Молоков М. В., Шигорин Г. Г. Дождевая и общесплавная канализация. – М., Издательство Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1954. 241 с.
    Molokov M. V., Shigorin G. G. Dozhdevaia i obshchesplavnaia kanalizatsiia [Storm and combined sewer systems. Мoscow, RSFSR Public Utilities Ministry Publishers’, 1954. 241 p.].
15. Курганов А. М. Закономерности формирования и движения дождевых стоков в безнапорных трубопроводах: Дисс. ... доктора технических наук. – Л., 1980. 433 с.
    Kurganov A. M. Zakonomernosti formirovaniia i dvizheniia dozhdevykh stokov v beznapornykh trunoprovodakh [Regularities of the formation and movement of rainwater in gravity pipelines. Doctoral dissertation, Leningrad, 1980, 433 p.].
16. Алексеев М. И., Курганов А. М. Организация отведения поверхностного (дождевого и талого) стока с урбанизированных территорий: учебное пособие. – М.: Издательство АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2000. 352 с.
    Alekseev M. I., Kurganov A. M. Organizatsiia otvedeniia poverkhnostnogo (dozhdevogo i talogo) stoka s urbanizirovannykh territorii: uchebnoe posobie [Establishing removal of surface (rain and melt) runoff from urban areas: a training manual. Moscow, ASV Publ., Saint-Petersburg, SPbGASU, 2000. 352p.].
17. Tfwala C. M., van Rensburg L. D., Schall R., Mosia S. M., Dlamini P. Precipitation intensity-duration-frequency curves and their uncertainties for Ghaap plateau. Climate Risk Management, 2017, v. 16, pp. 1–9.
18. Raynal Villasenor J. A. Bivariate extreme value distributions applied to flood frequency analysis. Ph. D. Dissertation. Civil Engineering Department, Colorado State University, Fort Collins, Colorado, 1985.
19. Vaskova I. Rainfall analysis and regionalization computing intensity-duration-frequency curves. Universidad Politecnica de Valencia – Departamento de Ingenieria Hidraulica y Medio Ambiente – APDO. 22012–46071. Valencia – Spain.
20. Masi G. Sam, Ify L. Nwaogazie, Chiedozie Ikebude. Improving Indian meteorological department method for 24-hourly rainfall downscaling to shorter durations for IDF modelling. International Journal of Hydrology. Hydro, 2021, v. 5 (2), pp. 72–82.
21. Горбачев П. Ф. Методы расчета ливневого стока. – М.: «Власть Советов» при Президиуме ВЦИК, 1937.
    Gorbachev P. F. Metody rascheta livnevogo stoka [Method of calculating storm runoff. Moscow, «Vlast’ Sovetov» pri Presidiume VTSIK Publ., 1937].
22. Курганов А. М. Таблицы параметров предельной интенсивности дождя для определения расходов в системах водоотведения: справочное пособие. – М.: Стройиздат, 1984. 111 с.
    Kurganov A. M. Tablitsy parametrov predel’noi intensivnosti dozhdia dlia opredeleniia raskhodov v sistemakh vodootvedeniia: spravochnoe posobie [Tables of parameters of the limiting intensity of rain to determine costs in water disposal systems: reference manual. Moscow, Stroiizdat Publ., 1984, 111p.].
23. Berthou S., Kendon E. J., Chan S. C., Ban N., Leutwyler D., Schär C., Fosser G. Pan-European climate at convection-permitting scale: a model intercomparison study. Climate Dynamics, 2020, v. 55, pp. 35–59.
24. Kendon E. J., Roberts N. M., Fowler H. J., Roberts M. J., Chan S. C., Senior C. A. Heavier summer downpours with climate change revealed by weather forecast resolution model. Nature Climate Change, 2014, v. 4, pp. 570–576.
25. Zolina O. Multidecadal trends in the duration of wet spells and associated intensity of precipitation as revealed by very dense observational network. Environmental Research Letters, 2014, v. 9, 025003. DOI:10.1088/1748-9326/9/2/025003.
26. Defra 2006 Flood and Coastal Defence Appraisal Guidance (FCDPAG3), Economic Appraisal Supplementary Note to Operating Authorities – Climate Change Impacts. Department for Environment, Food and Rural Affairs, London, p.9.
27. Semadeni-Davies A. Urban water management vs. climate change: impacts on cold region waste water inflows. Climate Change, 2004, v. 64, pp. 103–126.
28. Hailegeorgis T. T., Alfredsen K. Analyses of extreme precipitation and runoff events including uncertainties and reliability in design and management of urban water infrastructure. Journal of Hydrology, 2017, v. 544, pp. ­290–305.