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
|
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
|
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
|
DOI 10.35776/VST.2021.04.05
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.
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
|
DOI 10.35776/VST.2022.11.05
УДК 628.221
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
Аннотация
Процесс экономического обоснования мероприятий по адаптации систем водоотведения поверхностного стока к новым условиям эксплуатации сводится к решению оптимизационной задачи, в которой в качестве критерия оптимизации принимается максимальный экономический эффект в виде разницы между стоимостью предотвращенного ущерба от подтоплений территорий в периоды интенсивных дождей и затрат на инвестиционную и операционную деятельность. Обоснованность такого подхода очевидна, так как с вероятностной точки зрения полностью исключить подтопления невозможно. Соответственно, оценка эффективности адаптационных мероприятий должна осуществляться на основании сопоставления затрат и выгод. Ключевыми элементами такой оценки, наряду с обоснованием эффективных инженерных решений по адаптации, является определение количества подтоплений за расчетный период времени и ожидаемого от них ущерба, т. е. функции ущерба, которая представляет собой сумму произведений вероятностей возникновения ущерба и его стоимости. В Российской Федерации такой подход, учитывающий вероятности подтоплений, на нормативном уровне нереализуем, так как на этапе гидравлических расчетов учитывается вероятность превышения расчетной интенсивности дождей, а не выхода воды на поверхность. Кроме того, в отечественной практике в качестве инженерных мер по адаптации систем водоотведения преимущественно применяется метод реконструкции сетей, являющийся самым затратным по сравнению с другими альтернативными методами. Поэтому в статье на примере пилотного бассейна водоотведения проанализирована эффективность применения метода реконструкции сетей в сочетании с внедрением элементов «зеленой» инфраструктуры и регулирования потоков сточных вод.
Ключевые слова
экономическая эффективность , площадь водосбора , система водоотведения поверхностного стока , подтопления , адаптационные мероприятия
|
|
