Исследование механизмов дождевого стока (в порядке обсуждения)

Аннотация

Для гидравлического расчета сетей водоотведения поверхностных сточных вод в своде правил СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» применена методика, реализующая метод «предельных интенсивностей». Несмотря на известность и широкое применение на практике, ряд авторов указывали на ограниченную область его использования. Но результаты количественной оценки погрешностей этого метода в технической литературе отсутствуют. По этой причине проведен анализ степени влияния принятых допущений на результаты гидравлических расчетов. Установлено, что при определенных соотношениях других факторов применение метода «предельных интенсивностей» может привести к занижению (от 1,2 до 1,7 раза) расчетных расходов сточных вод. С учетом полученных результатов сформулированы два направления работ по ликвидации последствий подтоплений в бассейнах водоотведения. Первое направление предусматривает внедрение инженерных мер, направленных на повышение надежности и эффективности функционирования эксплуатируемых систем водоотведения, второе – совершенствование свода правил, исключающих создание проблемных ситуаций в будущем.

Ключевые слова

площадь водосбора , метод предельных интенсивностей , климатические параметры , сила дождя , продолжительность дождя , системы водоотведения поверхностного стока , время добегания

Подробнее...

DOI 10.35776/MNP.2020.07.08
УДК 628.311:556.164

Волков С. Н., Житенев А. И., Курганов Ю. А., Костенко И. Г., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Сенюкович М. А.

Обоснование метода оценки климатических параметров ливневых дождей по данным комплекса осадкомеров (в порядке обсуждения)

Аннотация

Нормативная методика гидравлического расчета систем водоотведения поверхностного стока, приведенная в СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения», реализуется в рамках разработанного около 100 лет назад профессором П. Ф. Горбачевым метода предельных интенсивностей, базирующегося на «теории ливней», которая в последующем была усовершенствована. При этом в качестве исходных данных используются нормативные параметры дождей, определенные по результатам многолетних наблюдений несколько десятилетий назад. В связи с изменением климата очевидна необходимость актуализации местных климатических постоянных, но это не может быть реализовано в каждом регионе из-за отсутствия самопишущих дождемеров или по причине небольшого объема накопленной информации. На примере Санкт-Петербурга проведено экспериментальное обоснование ускоренного метода оценки климатических параметров ливневых дождей по данным комплекса из 34 осадкомеров. Установлено, что выявленные закономерности выпадения дождей за 5 лет не противоречат классической теории. При этом в интервале периодов однократного превышения р > 10 лет их достоверность является самой высокой по сравнению с другими методами за счет более представительной выборки.

Ключевые слова

система водоотведения поверхностного стока , метод предельных интенсивностей , климатические параметры , сила дождя , продолжительность дождя

Подробнее...

DOI 10.35776/VST.2021.07.07
УДК 628.221

Волков С. Н., Житенев А. И., Рублевская О. Н., Курганов Ю. А., Костенко И. Г., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Сенюкович М. А.

Особенности оценки расчетных интенсивностей дождей с учетом экстремальных ливней

Аннотация

Анализ официальных источников информации показывает, что распределение экстремальных дождей по территории происходит с учетом микроклиматических особенностей ее местности. Для оценки степени достоверности таких закономерностей в пределах мегаполисов проведены экспериментальные исследования, в которых в качестве экспериментальной базы принята система водоотведения Санкт-Петербурга, в качестве средств измерения – сеть из 34 автоматических осадкомеров, осуществляющих записи с интервалом 5 минут, в качестве экспериментальной информации – база данных результатов измерений в течение шести лет. В результате исследований установлено, что в городской среде формируется микроклимат, отличающийся от климата за ее пределами. Кроме того, в масштабах мегаполисов имеются микроклиматические зоны, в которых зависимости интенсивностей осадков от их повторяемости могут существенно отличаться. При этом отличия начинают проявляться при периодах р однократного превышения расчетной интенсивности дождей от 1,5–2 лет, а при их меньших значениях отличия не выявлены. Полученный результат согласуется с данными исследований других авторов, экспериментально установивших, что количество экстремальных дождей увеличивается в тех районах мегаполисов, как правило, исторических, в которых меньше зеленых насаждений и, соответственно, более высокая степень перегрева поверхности в летнее время.

Ключевые слова

интенсивность дождя , система водоотведения поверхностного стока , климатические параметры , продолжительность дождя , подтопления , микроклимат

Подробнее...

DOI 10.35776/VST.2021.04.05
УДК 628.221

Оценка эффективности механизмов устранения подтоплений урбанизированных территорий поверхностными сточными водами

Аннотация

Подтопления урбанизированных территорий, когда вода в периоды ливневых дождей поднимается на поверхность, затапливая улицы и подвалы, наблюдаются достаточно часто. Происходят они по разным причинам или их совокупности. Перечень мероприятий для сокращения количества таких подтоплений в мировой практике отработан. К ним можно отнести мероприятия, направленные на уменьшение коэффициента стока водосборных площадей, а также на увеличение свободных регулирующих объемов сетей и коллекторов и т. п. Однако оценка их эффективности в Российской Федерации затруднена в связи с тем, что нормативный метод гидравлического расчета предусматривает учет значений периодов однократного превышения расчетных интенсивностей дождей p, который указывает, с какой периодичностью переполняются сети. Но этот метод не отвечает на вопрос, с какой периодичностью pp происходят затопления территорий в результате выхода воды на поверхность. На примере Санкт-Петербурга приведен расчетный метод для определения среднегодового числа затоплений, а также результаты оценки эффективности мероприятий, направленных на его сокращение.

Ключевые слова

площадь водосбора , система водоотведения поверхностного стока , климатические параметры , сила дождя , продолжительность дождя , время добегания , подтопления

Подробнее...

DOI 10.35776/VST.2022.07.07
УДК 628.221

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 (в порядке обсуждения)

Аннотация

Для гидравлического расчета сетей водоотведения поверхностного стока в нашей стране более 60 лет используется концепция мгновенного отведения стока, образовавшегося в результате выпадения дождей. Для этого применялся и продолжает применяться метод «предельных интенсивностей», реализуемый с помощью методик, заложенных в ТУиН 141-56, СНиП II-Г.6-62, СНиП II-32-74, СНиП 2.04.03-85, СП 32.13330.2012, СП 32.13330.2018. Если продолжать руководствоваться этой концепцией, то для адаптации эксплуатируемых систем к фактическим современным условиям в большинстве случаев необходима перекладка всех сетей с увеличением диаметров труб, что реализовать практически невозможно не только с экономической, но и с технической и социальной точек зрения. В сложившейся ситуации назрела необходимость внедрения альтернативных направлений адаптации сетей водоотведения поверхностного стока, которые по сравнению с перекладкой всех сетей являются более экономически целесообразными. Среди них заслуживают внимания направления, предусматривающие снижение коэффициентов стока, задержание и удержание воды в системах водоотведения. Оценена эффективность этих направлений с применением численного моделирования и аналитических расчетов.

Ключевые слова