О совершенствовании системы сбора и отвода ливневых стоков с автомобильных дорог в Ташкенте

АННОТАЦИЯ

В статье раскрываются причины, по которым назрела необходимость усовершенствовать существующую систему сбора и отвода ливневых стоков с автомобильных дорог Ташкента и дальнейшей их очистки. Указывается на важность таких факторов, как стремительное развитие дорожно-транспортной инфраструктуры и изменения в климате, наблюдающиеся сейчас и прогнозируемые в будущем. Полезным видится внимательное изучение зарубежного опыта и современных технологий, касающихся создания эффективной системы водоотведения и обустройства инфильтрационных систем.

ABSTRACT

The article reveals the reasons why there is a need to improve the existing system for collecting and discharging storm drains from Tashkent roads and their further treatment. The importance of such factors as the rapid development of road transport infrastructure and climate changes that are observed now and forecast in the future is indicated. A careful study of foreign experience and modern technologies regarding the creation of an effective drainage system and the arrangement of infiltration systems is useful.

Ключевые слова: ливневая канализация, дождеприемные колодцы, очистка ливневых стоков, система водоотведения, водоотводные каналы.

Keywords: storm sewage, storm water wells, storm water treatment, drainage system, drainage channels.

Ташкент – это крупнейший экономический, промышленный и политический центр среднеазиатского региона. На территории СНГ этот город по величине уступает лишь Москве, Санкт-Петербургу и Киеву. Транспортная инфраструктура Ташкента сегодня развивается высокими темпами, строятся новые развязки, которые обеспечат беспрепятственное движение увеличивающегося количества автомобилей и позволят ускорить сообщение между удаленными друг от друга районами города. Реконструируются существующие дороги с расширением проезжей части.

Чтобы сделать дороги более совершенными с технической точки зрения, безопасными и экологичными, необходимо обеспечить оперативный сбор и отвод в полном объеме воды с поверхности проезжей части и дальнейшую ее очистку от загрязняющих веществ. Но действующие на данный момент системы предусматривают однотипные конструкции прикормочных и откосных лотков для автодорог любого типа и назначения, что совершенно не отвечает требованиям к современным транспортным магистралям и не позволяет организовать нормальное водоотведение с проезжей части.

Система водоотведения, сооруженная в городе по типовым схемам в прошлые годы, формировалась без использования комплексных методологических подходов и не имела единого гидрологического обоснования. То, что водоотводные сооружения несовершенны, подтверждают конкретные факты. Например, весной и летом 2019 года в Ташкенте наблюдались сильные ливневые осадки, что привело к затоплению улиц города. Это стало причиной рассмотрения проблемы функционирования системы водоотведения на высоком государственном уровне: в августе 2019 года в Агентстве информации и массовых коммуникаций при Администрации Президента Республики Узбекистан прошел брифинг на тему "Проблемы системы предотвращения наводнений в Ташкенте".

Мы считаем, что кроме прочего, в процессе решения данной проблемы необходимо учитывать результаты климатических исследований, которые показывают, что в Узбекистане климат становится более влажным, а интенсивность осадков возрастает. Так, по сравнению с 1950 годом наблюдается постепенное увеличение количества дней с осадками более 10 мм в равнинных и предгорных районах. В горных районах растет число дней с осадками, превышающими 20 мм. Прогнозировать изменение осадков на будущее заметно сложнее, чем делать прогнозы относительно температурных изменений, однако есть основания считать, что к 2030 году в равнинных и предгорных районах осадки увеличатся до 50 мм, возрастет интенсивность осадков и количество дней с ливневыми дождями [1]. В связи с этим необходима усовершенствованная, адаптированная под климатические условия Узбекистана методика расчета дождевых максимумов [2] при обосновании проектов систем сбора и отвода ливневых стоков.

На основании анализа текущей ситуации и климатических прогнозов можно сделать вывод о необходимости комплексного изучения и обобщения мирового и национального опыта в сооружении систем водоотвода с проезжей части с использованием различных схем и конструкций. Здесь нужно различать ливневую и дренажную канализации. Ливневая канализация сооружается с целью избежать подтопления и затопления селитебных зон, загрязнения почвы и водоемов. По водоотводной сети талые и дождевые воды выводятся в водоемы, коллектор или кюветы вдоль дорог. Дренажная канализация отличается тем, что отводит грунтовые воды. Оба вида канализации чаще всего проводятся параллельно и под одним и тем же углом. Ливневая канализация представляет собой сложную инженерную сеть, которая удаляет дождевую и талую воду за пределы населенного пункта, а потому считается одной из ключевых составляющих обеспечения нормального функционирования городов [3].

Чтобы избежать подтопления зданий и сооружений, автомобильных дорог в населенных пунктах, а также предотвратить загрязнение стоками окружающей среды, требуется создание комплексной системы инженерной защиты, состоящей из таких компонентов:

• система ливневой канализации;
• противофильтрационные экраны и завесы;
• система дренажной канализации;
• вертикальная планировка местности с обустройством поверхностного стока, прочисткой открытых водотоков и других элементов естественного дренажа и регулированием уроненного режима водных объектов.

Анализ международного опыта обустройства водоотводных сооружений позволяет выделить следующие типовые стадии управления ливневыми стоками:

1. Сбор ливневых вод с поверхности. Для этого обустраиваются дождеприемные колодцы и водоотводные каналы с возможностью осаждения песка и мусора.

2. Отведение вод через трубопроводы ливневой канализации.

3. Пропуск ливневых стоков через очистные сооружения для отделения загрязняющих веществ. При этом очищенные воды могут направляться:

• в ливневую канализацию;
• в систему накопления для дальнейшего постепенного спуска в ливневую канализацию, водоемы или овраги;
• в систему накопления для дальнейшей инфильтрации в почву.

4. Накопление очищенных вод в закрытых или открытых резервуарах с целью:

• использования для хозяйственных нужд (полив, тушение пожаров и т. д.);
• постепенного выведения в канализацию или водные объекты (может осуществляться как самотеком, так и с помощью насосного оборудования);
• инфильтрации в грунт.

Международный опыт указывает на эффективность использования соврменных технических решений:

• дождеприемные колодцы из полимерных материалов. Они успешно заменяют привычные железобетонные конструкции [4];
• водоотводные каналы. Материалами для их изготовления могут служить бетон, полимербетон либо полимеры. В них монтируются чугунные, стальные или полимерные решетки. Решение об используемых материалах и конструктивных особенностях принимается исходя из функционального назначения канала и нагрузки на него;
• дождеприемные колодцы с обратными клапанами. Они необходимы во избежание обратного движения стоков в подающую систему. Также колодцы могут снабжаться системой дополнительной очистки от твердых частичек;
• системы водоотведения, снабженные двухслойными гофрированными трубами.

Инфильтрация очищенных стоков в грунт целесообразна при наличии достаточной водопроницаемости почвы. Она может осуществляться с помощью следующих технических решений:

• традиционные инфильтрационные поля с покрытием из гравия и щебня;
• системы с использованием полимерных элементов различной конструкции, включая резервуары из полых блоков и др.

По нашему мнению, создать систему отведения и очистки ливневых стоков, отличающуюся высоким уровнем эффективности, возможно только после внимательного исследования использующихся в мировой практике подобных систем и современных технологических решений в данной сфере. Для современного, большого, динамично развивающегося города обязательно требуется создание такой водоотводной инфраструктуры, которая бы обладала комплексностью, учитывала климатические изменения в данной местности в долгосрочной перспективе и потенциальное расширение населенного пункта. Вместе с тем, нельзя забывать и об экологической составляющей функционирования системы водоотведения.

Список литературы:
1. Жолдошева Е., Иева Ручевская, Л. Семерня, И. Даиров, П. Кожахметов, А. Бариева, А. Маскаев, Т. Митрофаненко, Н. Алексеева. Перспективы адаптации к изменению климата в горах Центральной Азии. Окружающая среда ООН, ГРИД-Арендал, 2017.
2. Туляганов А.Х., Салимова Б.Д. Расчет дождевых максимумов при проектировании малых водопропускных сооружений (на примере рек предгорья Узбекистана) // Школа Науки. 2019. № 7 (18). С. 3-6.
3. Бородин В.И. Оптимизация параметров новых и реконструируемых систем водоотведения // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2007. №2. С. 27–35.
4. Жигалев А. Cистемы управления ливневыми стоками // Полимерные трубы. 2018. № 4 (62). С. 44-46.