Дождевой канализации

Сооружения для отвода атмосферных осадков известны с глубокой древности. Археологические исследования показывают, что древнейшие поселения, например, в Индии, имели сооружения для отвода сточных вод. При раскопках в Междуречье были обнаружены канализационные каналы, выложенные из обожженного кирпича, обмазанного битумом. Аналогичные сооружения были обнаружены также у ассирийцев.

Для древнегреческих городов был характерен высокий уровень благоустройства и комфорта. Санитарное состояние городских площадей, улиц и дворов обеспечивалось хорошо организованной системой водостоков, обложенных камнем и перекрытых плитами. В Афинах был обнаружен канализационный канал, проложенный через весь город, причем первоначально это была небольшая речка, которая была преобразована в канал шириной до 4,2 м. В городах назначались специальные должностные лица - астиномы, которые следили за санитарным состоянием города.

Еще большим умением строить инженерные сооружения отличались древние римляне. Для отведения вод использовались ручьи, переделанные в канализационные каналы. Так возникла, например, известная " клоака максима " - большой сточный канал, сооруженный в IV веке до н.э. и частично сохранившийся до настоящего времени.

В России дренажные трубы впервые были проложены в Новгороде Великом еще в XI в. В XIV в. там же были применены круглые деревянные водосточные трубы. Новгород Великий – первый город в Европе, в котором в XI в. были замощены все улицы. Начало работ по устройству водосточной сети в Москве относится к середине XIV в., к моменту сооружения на территории Кремля закрытого деревянного канала для отвода ливневых вод в р. Москву.

В середине XVIII в. в связи со значительным масштабом работ по замощению улиц строительство водостоков в России получает широкое для того времени развитие. При устройстве улиц необходимо было уделять внимание отведению атмосферных вод. Екатерина II в 1770 г. своим Указом повелела начать строительство на главных улицах Петербурга подземных каналов для отвода дождевых вод. Трубы выкладывали из кирпича или устраивали из деревянных щитов, собранных из пластин. В определенных местах над трубами устраивались колодцы, перекрытые сверху металлическими решетками, через которые поверхностная вода попадала в трубы и по ним стекала в реки и каналы. Эти приемные колодцы представляли собой первый тип дождеприемников отечественной конструкции. Уже в 1832 г. протяженность водостоков Петербурга составляла 95 км и превышала протяженность сетей Парижа.

В конце XVIII в. в Москве была устроена система водосточных каналов с отстаиванием осадка, который использовался для удобрения. Самотечный и Неглинный каналы после 1812 г. были перекрыты сводами, над Неглинным (длина 3 км) был устроен Цветной бульвар.

В течение XIX и начале XX в. водостоки строятся во многих российских городах. К этому же времени относится строительство общесплавных систем канализации в Гатчине, Самаре, Выборге, Орехово-Зуеве, Пензе, Пскове, Рыбинске, Симбирске и др.

Первая техническая литература в России, посвященная дренажным трубам, выгребам и водостокам, выходит в свет в 1857-1860 гг. В Петербурге в это время ведется большая работа по сравнению различных систем канализации. Практически во всех городах строится общесплавная система канализации, когда в одну систему трубопроводов сбрасываются бытовые, производственные и атмосферные стоки.

Несмотря на то, что дождевые и общесплавные канализации строятся очень давно, научно обоснованные методы их расчета отсутствовали. Хорошо зарекомендовал себя на практике и до настоящего времени используется так называемый рациональный метод определения расчетных расходов, предложенный в 1851 г. ирландским инженером Мальвани, основанный на допущении, что любой водосбор имеет характерное время концентрации стока, равное времени добегания стока до замыкающего створа. По этому методу, используя данные об осадках в рассматриваемом районе, можно выбрать интенсивность ливня и перейти от нее к интенсивности стока на конкретном водосборе.

Оригинальный метод расчета дождевого стока, известный как «способ предельных интенсивностей», принадлежит профессору П.Ф. Горбачеву. В своей работе «Методы расчета ливневого стока» П.Ф. Горбачев писал, что предложенный способ предельных интенсивностей исходит не из эмпирического подбора местных метеорологических данных для каждого проекта ливневой канализации, а из общего теоретического обоснования расчетов для всех случаев, позволяя охватить и учесть все многообразие местных и временных условий стока.

Крупные теоретические исследования с постановкой обширных экспериментов проведены профессором Н.Н. Беловым. Значительный вклад в исследования вопросов дождевой канализации внесли Г.Г. Шигорин и М.В. Молоков.

Ранее дождевые и талые воды относили к условно-чистым и их без ограничения можно было отводить в водоемы. Исследованиями установлено, что в дождевых и талых водах содержится значительное количество загрязнений, поэтому в последнее время уделяется большое внимание очистке этих вод, особенно с территорий промышленных предприятий, автозаправочных станций и других объектов.

В настоящее время при застройке населенных пунктов многоэтажными зданиями устраиваются современные системы отведения поверхностных стоков, в основном закрытые, т.е. в виде подземных трубопроводов.

По мнению академика С.В. Яковлева, уровень отечественных и зарубежных разработок примерно одинаков. Однако внедрение разработанных сооружений в России идет чрезвычайно медленно.

Важнейшие проблемы систем водоотведения, которые предстоит решить в ближайшие годы:

· ликвидация имеющейся диспропорции в развитии городской инфраструктуры и системы водоотвода;

· устройство водотвода в малых населенных пунктах, которые не имеют, как правило, квалифицированных специалистов, материальной базы и достаточных денежных средств;

· повышение качества строительства новых водоотводящих сетей и реконструкция уже существующих;

· снижение материалоемкости и трудозатрат при строительстве систем водоотведения.