Ливневая канализация как фактор разгрузки поверхностного гидрохимического стока в городе (на примере Кировского района г. Саратова)

В данной статье представлены результаты исследования ливневых коммуникаций на территории одного из административных районов г. Саратова, необходимые для анализа перераспределения поверхностного гидрохимического стока под влиянием механических барьеров. По итогам маршрутных работ составлена карта функционального состояния водоприемников обследованного участка. Выяснено, что в отличном функциональном состоянии находится более 50% водоприемников рассматриваемой территории и лишь 3% водоприемников не функционирует. Выявлено, что в конкретном случае, канализационная сеть не модифицирует направления путей миграционных потоков, а лишь оказывает воздействие на изменение объема водных масс.

Аннотация статьи
поверхностный гидрохимический сток
ливневые коммуникации
дождеприемники
функциональное состояние водоприемников
миграционная структура потока
Кировский район
г. Саратов
Ключевые слова

Город – довольно сложная открытая гетеротрофная система, где постоянно протекает множество различных процессов как природного, так и антропогенного происхождения. Все процессы тесно связаны между собой, так или иначе влияют друг на друга и создают условную степень благоприятности среды обитания человека – экологическую обстановку, на которую, среди прочего, влияют и миграционные потоки, играющие активную роль в перераспределении загрязняющих веществ. В свою очередь, на формирование направления путей миграционных потоков неизбежно оказывают воздействие механические барьеры.

Тема данной статьи связана с перераспределением поверхностного гидрохимического стока. В этом случае на структуру сети миграционных путей накладывают отпечаток не только барьеры в качестве отклоняющего или блокирующего фактора, но и ливневая канализация как фактор разгрузки.

Наличие разветвленной сети ливневой канализации способствует снижению подтопления территории, а также уменьшает перенасыщение почв и грунтов влагой [5]. Расположение водоприемника на пути потока способствует его полному или частичному прерыванию, снижению объема стока вниз по склону, уменьшению линейной эрозии.

Ливневая канализация является сложной инженерной системой, созданной для организации отвода талых и дождевых вод за пределы урболандшафтов, в коллектор, придорожные кюветы или водоемы [4, 6].

Современная система ливневой канализации включает в себя ряд взаимодополняющих и взаимосвязанных элементов [4]:

  • ливневые лотки (каналы, желоба);
  • пескоуловители;
  • дождеприемники (дождеприемные колодцы, водоприемники);
  • канализационные трубы;
  • коллекторы;
  • смотровые колодцы.

Исследование проводилось на территории Кировского административного района г. Саратова, площадь которого составляет 33,05 км². На востоке этот район граничит с Волжским, на юге – с Фрунзенским, на западе – с Ленинским районом города. Северная его граница совпадает с южной границей поселка Расково [2, 3].

В ходе исследования нас интересовали, прежде всего, водоприемники, являющиеся элементом точечного водосбора и оснащенные встроенными сифонами и фильтрами для очистки вод от мусора, поскольку, чтобы оценить влияние ливневой канализации на миграционную структуру потока, необходимо для начала выявить функциональное состояние водоприемников. Для решения данной задачи на одном из участков района были проведены маршрутные исследования с сопутствующими измерениями рулеткой длины и ширины водоприемной решетки, ширины ее щелей и перегородок, расстояния от водоприемника до бордюра. Также отмечались факты засорения, как внутренней части водоприемника, так и его решетки.

Водосборные люки расположены на поверхности автомобильных дорог с твердым покрытием, на пути транзита основных потоков. В ходе работы было обследовано 126 водоприемников и составлена карта их функционального состояния (рис.). Как выяснилось, 4 водоприемника совсем не функционируют, 53 работают частично, 68 имеют отличное функциональное состояние. Водоприемник под номером 26, к сожалению, обследовать не удалось из-за его нахождения вблизи центра крупного автодорожного перекрестка.

Часто водоприемники располагаются парами, тройками, четверками и т.д. Наиболее крупный водоприемник №119 состоит из 17 колодцев. Дождеприемник №44 имеет круглую форму.

Рис. Функциональное состояние водоприемников на территории Кировского района г. Саратова (фрагмент) (составлено по материалам маршрутных исследований и источнику [1])

В пределах исследуемой территории решетки двух типов – штампованные и щелевые - в той или иной степени забиты наносным слоем песка, ветками и даже жестяными банками. Из незначительно засоренных водоприемников сильно загрязненными оказались решетки у №№ 33, 63, 106, 107. У водоприемника №27 решетки вовсе нет.

 Наибольшее скопление водоприемников свойственно улицам Кутякова, Чапаева, Симбирской и Максима Горького. Несмотря на большое количество дождеприемников на ул. Симбирской, самотечная ливневая канализация по какой-то причине отсутствует и в проектном плане [1] г. Саратова, работы запланированы лишь на части ее территории. Также для ул. Университетская (водоприемник №9) свойственно отсутствие подземных ливневых сетей.

Нефункционирующих водоприемников на исследуемой территории немного: №27 – западнее перекрестка ул. Кутякова и ул. Пугачева, №49 – на перекрестке улиц Вольская и Кутякова, №80 – севернее перекрестка улиц Мясницкая и Большая Горная, №97 – севернее перекрестка улиц Симбирская и Большая Горная.

Что касается частично работающих водоприемников, то основанием для отнесения их к данной категории были: расстояние от бордюра более 1 м (поскольку, если поток недостаточно широкий, то он не будет принят данным приемником), состояние решетки и колодца.

Не в полной мере функционирующие водоприемники не являются значимой угрозой для поверхностного стока. Часть водного потока стока попадает в водоприемники, тогда как другая продолжает протекать мимо. Подобную ситуацию можно наблюдать на пересечениях ул. Рахова и ул. Кутякова, по ул. Кутякова – от ул. Вольская до ул. Симбирская, по ул. М. Горького – от ул. Кутякова до ул. Гоголя и от ул. Соколовая до ул. Б. Горная, по ул. Зарубина – от ул. Университетская до ул. Астраханская. Данное явление лучше всего прослеживается по ул. Симбирская от ул. Соколовая до ул. Зарубина, где на пути потока встречается 14 дождеприемников.

Водоприемники в хорошем состоянии находятся преимущественно в южной и юго-восточной части исследуемой территории, в пределах улиц Кутякова и М. Горького. Они разгружают водный поток гораздо лучше, но не могут гарантировать это на 100%: часть стока все равно проходит дальше в силу пропускной способности колодца, площади решетки, наличия микропонижений. Можно отметить, что для дорог с такими дождеприемниками характерно сильное изменение даже крупных миграционных потоков.

В большей степени сток нивелируется на ул. Кутякова, где сооружены 35 водоприемников. Похожая ситуация имеет место на ул. Чапаева, ул. Вольская – от ул. Кутякова до ул. Зарубина, на ул. Симбирская – между ул. Гоголя и ул. Зарубина, на ул. М. Горького.

На большей части рассматриваемой территории, где проходит поток, он не разгружается. Особенно это характерно для большей части ул. Большая Горная и ул. Посадского, а в меньшей степени для улиц: Рахова, Хвалынская, Чапаева, Вольская.

Таким образом, заметное изменение объема водного потока под влиянием ливневой канализации характерно для южной и юго-восточной части рассматриваемого участка, в то время как на всей остальной его территории оно незначительное.

Городская ливневая канализация имеет свои изъяны: засоренность водоприемников, их отсутствие или ненужность, несоответствие плана системы водоотведения действительности. Для усовершенствования системы ливневых коммуникаций стоит опираться на реальную картину направления путей миграционных водных (дождевых, снеговых) потоков, но это тема дальнейшего исследования.

Текст статьи
  1. Генеральный план г. Саратова [Электронный ресурс] URL: http://www.saratovduma.ru/documenty/Generalnyi%20plan%20goroda%20Saratova.php (дата обращения 10.05.2020).
  2. Карта Кировского района [Электронный ресурс] URL: http://www.saratovmer.ru/rayony/kirovskiy/map/ (дата обращения 15.12.2018).
  3. Кировский район (Саратов) [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Кировский_район_(Саратов) (дата обращения 15.12.2018).
  4. Ливневая канализация [Электронный ресурс] URL: https://www.standartpark.ru/livnevaya-kanalizatsiya/ (дата обращения 15.05.2020).
  5. Мамина Д.Х., Рыков С.В. Экологическая безопасность дворовых территорий и ливневая канализация / Д.Х. Мамина, С.В. Рыков // Уфа: ОАО «Агенство международных исследований» Новая наука: стратегия и векторы развития, 2016, №3-2 (70) – С. 13-15.
  6. Решетки для ливневой канализации [Электронный ресурс] URL: https://zen.yandex.ru/media/id/5cef77dbc64cb100ae6e48ee/reshetki-dlia-livnevoi-kanalizacii-5d480ce5dfdd2500adffca61 (дата обращения 15.05.2020).
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 11 сентября по 17 сентября
Сегодня — последний день приема
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
21 сентября
Загрузка в eLibrary
21 сентября
Рассылка печатных экземпляров
29 сентября