Строительство ливневой канализации: виды, материалы, особенности монтажа

Виды ливневой канализации

Деление видов ливневой канализации идет по двум направлениям:

• по типу системы;
• по типу расположения в отношении поверхности земли.

По типу системы подразумевается точечная и линейная канализации, а по расположению – открытая и закрытая.

Точечная система

Под этим видом подразумевается некоторое число дождеприемников, устанавливаемых под водостоками зданий. При объединении они создают единую систему отвода жидкости. В такую ливневку входят:

• Водозаборники, называемые также дождеприемниками;
• Трапы, по которым осуществляется движение жидкости;
• Отстойники, в которых оседает мусор;
• Водоотводы;
• Ливневый колодец.

Устанавливаются дождеприемники в местах скопления влаги, включая въезды на участок, зоны перед входными дверями, под водосточными трубами, которые идут с крыш, и в другие низкие места.

Линейная система

Под этим названием кроется более сложный тип отвода стоков от зданий и территорий, которые к ним прилегают. Водоприемники дополняются коллектором и сетью каналов из труб или лотков. В ряде ситуаций может потребоваться установка придверных поддонов, которые работают также по принципу дождеприемников, но располагаются перед дверьми, калитками и воротами. Строительство ливневой канализации линейного типа необходимо, если:

• У участка имеется уклон 3° и более;
• В регионе застройки есть риск затопления в период паводков или часто идут дожди;
• Участок располагается у склона холма.

Линейная система ливневой канализации – целая водоотводная система, которая состоит из отводного канала, фильтров, решеток и водосборника. Такой ливневкой собирается влага не только с водостоков, расположенных на крыше, но также с дорожек или забетонированных площадок.

Конструкция ливневого дренажа требует предварительного составления схемы линий водоотводов. Чтобы выстроить открытую ливневку, лотки устанавливают в небольшие заглубления. Сверху их накрывают металлическими или пластиковыми решетками. Желоба прокладывают так, чтобы за счет уклона жидкость двигалась самотеком. От желоба вода идет в песколовку, а далее – в ливневую канализацию.

При реализации линейной системы учитывается ряд нюансов, прописанных в СНиП, включая тип и глубину залегания труб, уклон канализации.

Наружная ливневая канализация

Стоки, которые расположены вдоль дорожек, являются ярким примером такой системы. В ней предполагается использование водоотводных лотков, которые закрыты решетками. Устройство этой канализации относительно простое и удобное как при монтаже, так и в эксплуатации. Стоки легко промыть при наличии засоров или иных загрязнений, а поврежденные участки без проблем заменяются на новые.

Внутренняя ливневая канализация

Такая канализация – более сложный вариант, нуждающийся в тщательных расчетах еще при проектировании. Если говорить непосредственно про монтаж ливневой канализации, то здесь тоже часто возникают трудности, так как требуется провести большой объем работ с рытьем траншей и их оборудованием, последующей укладкой труб, установкой ревизионных колодцев. Но зато такая ливневка справится буквально с любым объемом сточных вод.

Наружную и внутреннюю канализацию часто комбинируют в смешанный тип системы, чтобы получить ливневку с максимальной производительностью при меньших затратах.

Комплексное управление водными ресурсами

Дождевой сад, предназначенный для очистки ливневой воды с прилегающей стоянки
Комплексное управление водными ресурсами (IWM) ливневых стоков может решить многие из проблем, влияющих на состояние водных путей и проблемы водоснабжения, с которыми сталкивается современный городской город. IWM часто ассоциируется с зеленой инфраструктурой, когда рассматривается в процессе проектирования. Профессионалы в своих областях, такие как градостроители , архитекторы , ландшафтные архитекторы , дизайнеры интерьеров и инженеры , часто рассматривают интегрированное управление водными ресурсами как основу процесса проектирования.

Также известное как развитие с низким уровнем воздействия (LID) в Соединенных Штатах или водосберегающее городское проектирование (WSUD) в Австралии , IWM имеет потенциал для улучшения качества стока, снижения риска и воздействия наводнений и предоставления дополнительных водных ресурсов для увеличения питьевой воды. поставка.

Развитие современного города часто приводит к увеличению потребности в водоснабжении из-за роста населения, в то время как в то же время измененный сток, прогнозируемый изменением климата, может увеличить объем ливневых вод, которые могут способствовать проблемам дренажа и наводнений. IWM предлагает несколько методов, включая сбор ливневых вод (для уменьшения количества воды, которая может вызвать затопление), инфильтрацию (для восстановления естественного пополнения подземных вод), биофильтрацию или биологическое удержание (например, дождевые сады ), для хранения и обработки стоков и их сброса. с контролируемой скоростью, чтобы уменьшить воздействие на водотоки и обработки водно-болотных угодий (для сохранения и контроля скорости стока и обеспечения среды обитания в городских районах).

Есть много способов достичь LID. Наиболее популярным из них является использование наземных решений для уменьшения стока ливневых вод за счет использования водосборных бассейнов, биозавров , инфильтрационных траншей, устойчивых тротуаров (таких как проницаемое покрытие ) и других, упомянутых выше. LID также может быть достигнута путем использования спроектированных, произведенных продуктов для достижения аналогичных или потенциально лучших результатов, как у наземных систем (подземные резервуары для хранения, системы очистки ливневых вод, биофильтры и т. Д.). Правильное решение LID — это решение, которое уравновешивает желаемые результаты (контроль стока и загрязнения) с соответствующими затратами (потеря пригодной для использования земли для наземных систем по сравнению с капитальными затратами на производимое решение). Зеленые (покрытые растительностью) крыши также являются недорогим решением.

IWM как движение можно рассматривать как находящееся в зачаточном состоянии и объединяющее элементы дренажной науки, экологии и осознание того, что традиционные дренажные решения переносят проблемы дальше вниз по течению в ущерб окружающей среде и водным ресурсам.

Из чего состоит ливневка

В проект ливневой канализации обычно входят следующие элементы:

• Дождеприемники. Это точки сбора воды, установленные под водостоками зданий, в кюветах, других низких местах.
• Желоба и каналы. Они отвечают за транспортировку влаги.
• Песколовки или иные фильтры. Они предотвращают попадание в канализацию мусора или нефтепродуктов.
• Смотровые колодцы. Устанавливаются для периодической чистки и проверки работы системы.
• Трубы. Соединяются все элементы системы между собой.
• Коллекторы – резервуары, в которые поступает сточная вода.

Тип и количество элементов определяются в соответствии с масштабностью ливневой системы, количеством отводимой с места воды и другими факторами.

Нормативные документы для анализа

Требования и нормативы анализа сточных вод (ливневых) для предприятий закреплены в следующих документах:

• СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления»;
• ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб»;
• Федеральные законы: «Водный кодекс Российской Федерации» от 03.06.2006 N 74-ФЗ ст.44 (с изменениями и дополнениями от 01.01.2019;
• «Об охране окружающей среды» от 10.01 2002 г. № 7-ФЗ;
• «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ;
• «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 № 52-ФЗ;
• «Об экологической экспертизе» от 23.11.1995 г. № 174-ФЗ;
• «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» от 13.12.2016 N 552.

Расчет производительности дождевой канализации

Установка ливневой канализации требует предварительного расчета производительности дождевой системы. В данном случае за основу берутся формулы, которые приведены в СНиП 2.04.03-85. Определяется максимальный расход жидкости по формуле:

V = q20 * S * D,

Где V – максимальный расход жидкости;

q20 – интенсивность осадков в конкретном регионе (берется из таблицы, которая приведена в СНиП);

S – площадь крыши;

D – коэффициент, отражающий степень влагопоглощения материалом. Это значение также находится в СНиП.

Содержание

• 1 Загрязнение ливневых вод
• 2 Ливневые стоки как источник загрязнения
• 3 Городское наводнение
• 4 Ливневые воды, образующие провал в грунте
• 5 Управление ливневыми водами 5.1 Технические аспекты
• 5.2 Институциональные и политические аспекты

Выбор труб для ливневого водоотведения

Трубы для дождевой канализации не закладывают на большую глубину. Они не участвуют в транспортировке воды под напором или с высокой температурой. Именно поэтому жестких ограничений к использованию таких изделий не предъявляют. По СНиП допускается применение металлических, бетонных, пластиковых труб, но чаще всего используют изделия из пластика. Они намного легче, дешевле и доступнее аналогов. Также с ними значительно проще работать при монтаже и обслуживании.

Если говорить о параметрах труб, которыми должны обладать изделия для ливневки, то выделяются:

• Морозоустойчивость. То есть воздействие низких температур не должно привести к разрушению структуры трубы.
• Надежность. Изделие должно обладать устойчивостью к химикатам, внешнему давлению грунтом, коррозии, гниению.
• Шероховатость. Этот параметр особенно важен для внутренних стенок. Гладкие стенки не позволят грязи, мусору, налету откладываться на поверхности, а потому ливневая система будет работать долгое время без перебоев.
• Пропускная способность. Она должна быть на высоком уровне, чтобы не произошло затопление территории.
• Гидравлическое сопротивление. Оно должно быть небольшим. Обеспечивается за счет гладкости внутренних стенок изделия.
• Большая длина. Чем длиннее отрезки трубы – тем проще будет проходить строительство канализации.

Пластиковые трубы для системы ливневой канализации должны соответствовать всем требованиям СНиП в отношении наружных систем канализации. Особой популярностью среди труб для ливневки пользуются полиэтиленовая гофра и поливинилхлоридные прокаты.

ПВХ считается более экономичным вариантом, который достаточно легко установить при монтаже канализации. Этот тип пластика отличается длительным сроком службы – около 50 лет. Трубы ПВХ для ливневки выпускают обычно в оранжевом цвете с диаметром 110-160 мм. Единственный их недостаток кроется в высокой жесткости, из-за чего выгнуть трубу в нужную сторону не получится. Для того, чтобы изменить направление трубопровода, применяют специальные фитинги.

Гофрированные трубы более гибкие, за счет чего при монтаже используется гораздо меньшее количество фитингов. Их легко приобрести целой бухтой длиной до 100 метров. Верхний ребристый слой дает высокую кольцевую жесткость.

История

С тех пор, как люди начали жить в сконцентрированных деревнях или городах, ливневые стоки стали проблемой. В бронзовом веке жилье приобрело более концентрированную форму, и непроницаемые поверхности стали фактором в планировке ранних человеческих поселений . Некоторое раннее внедрение инженерных систем ливневых вод наблюдается в Древней Греции .

Конкретный пример ранней конструкции системы отвода ливневых вод можно найти во время археологических раскопок на минойском Фесте на Крите .

Глубина заложения труб

В СНиП вопросы, связанные с глубиной заложения труб, раскрыты очень просто. Минимальный показатель определяют опытным путем, то есть ориентироваться нужно на ливневые системы канализаций, которые уже запущены в эксплуатацию в регионе.

Для труб с сечением до 500 мм минимальной глубиной принято считать 30 см. Большие диаметры труб требуют и большей глубины – не менее 70 см. Эти цифры верны для регионов средней полосы.

Но чтоб не ошибиться в расчетами, достаточно получить практические знания по этому вопросу у соседей, которые уже проверили на своем опыте ливневку либо спросить у людей или в компаниях, которые занимаются монтажом ливневой системы. Последний вариант – наиболее надежный, так как ответ дается от специалистов с соответствующим опытом и образованием.

Как осуществляется монтаж

Перед монтажом специалистом прорабатывается проект системы водоотведения. Когда все нюансы согласованы и материалы для реализации плана выбраны, производится монтаж самой ливневки:

• Строительство ливневого водоотвода начинают с верхней точки. Ею обычно является крыша дома. Водосточные желоба проводят по периметру крыши с учетом наклона и выбора точки сброса воды в дождеприемник или канальца.
• Далее проводится разметка трубопровода, каналов, приемников и колодцев.
• Когда разметка сделана, начинается рытье траншеи. В ней обустраивается песчаная подушка. Чтобы предотвратить прорастание корней в области прокладывания труб, обязательно укладывается геотекстиль.
• Начинается монтаж с установки коллекторов или колодцев. Следом идут другие элементы – дождеприемники, пескоулавливатели, лотки.
• Следующий этап – объединение всех элементов трубами. При их укладке провисание недопустимо.
• Когда конструкция собрана, проводится ее испытание. При отсутствии погрешностей система засыпается песчано-цементной смесью и грунтом.

Если все же решено объединять ливневую и дренажную канализацию, то коллекторный колодец должен подбираться с большим объемом. Но чаще всего эти системы имеют отдельные водосборные емкости.

Очистные сооружения для автомобильных дорог

Системы очистки стоков в классическом виде – это комплексные сооружения, которые необратимо меняют облик ландшафта и способны оказывать собственное воздействие на природу. Как показывает практика, здесь могут быть успешны очистные сооружения в виде особых фильтрационных бассейнов, которые естественным образом вписываются в ландшафт. Также эти сооружения не требуют устройства фундаментов и других громоздких конструкций. Экспериментальная технология очистки стоков с автодорог в фильтрационных бассейнах с использованием природных сорбентов создавалась еще в 90-х годах 20 века и была реализована в нескольких проектах, доказавших высокую эффективность очистки вод от продуктов нефтяной промышленности, взвешенных веществ и тяжелых металлов. В этом случае фильтрационный бассейн создается искусственно и имитирует естественный процесс очищения воды в природных условиях. Движение воды в такой системе происходит самотеком и не требует использования насосного оборудования. Процессы очищения осуществляются механическими, физико-химическими и биологическими методами. Химические методы не используются – это значит, что отсутствует необходимость организовывать транспортировку, хранение и использование опасных реагентов во избежание аварийных ситуаций или утечек. Принцип действия такой системы следующий: с поверхности дороги, моста или путепровода вода собирается в водосборных лотках, после чего самотеком перемещается в первичный отстойник гравитационной очистки. В этом отстойнике происходит отделение пленки нефтепродуктов и крупных фракций взвешенных веществ. После этого жидкость поступает в фильтрационный бассейн, где просачивается через слой сорбирующего материала и очищается от тяжелых металлов, основной массы нефтепродуктов и взвешенных веществ. Сточная вода, очищенная таким способом, сбрасывается в природный водоем. Мусор, механические осадки и нефтяная пленка собираются, утилизируются и складируются. По мере необходимости происходит замена материалов-сорбентов. Для гидроизоляции фильтрационных бассейнов применяется битумная мастика, предотвращающая просачивание сточных вод в грунт и подземные водоемы.

Что нельзя делать при установке дренажной и ливневой системы канализации

При паводках, дождях объем воды настолько велик, что пропускной способности системы едва хватает для водоотведения всего объема жидкости. Поэтому нельзя при установке системы направлять стоки в колодцы кольцевого дренажа.

До точки слива трубы ливневой и дренажной канализации прокладывают параллельно. Колодец должен обладать объемом, способным справиться с максимальным количеством осадков, типичных для вашего региона. Если же дождевую воду направляют в систему дренажа, то возникает следующая ситуация:

• Дождевая вода наполняет накопительный резервуар, который не предназначен для больших объемов воды, очень быстро.
• Стоки поднимаются выше уровня вхождения труб в емкость и происходит их перелив обратно в систему дренажа.
• Вся дренажная система заполняется водой под напором. Вместо отведения стоков получится перенасыщение грунта водой, которая будет подаваться и с дренажа, и с ливневки.
• Загрязненная взвешенными частицами дождевая вода, попадая в дренажную систему, засоряет отверстия и каналы, приводя систему труб частично или полностью в негодность.

Устранять последствия такой непродуманности конструкции ливневой канализации придется за достаточно кругленькую сумму. Поэтому предварительное проектирование, правильный выбор пластиковых труб и других элементов ливневки и дренажа позволят в будущем не только сэкономить средства, но и предотвратить ряд проблем с системами.

Городское наводнение

Резервуар для управления ливневыми водами
Ливневые воды — основная причина наводнений в городах . Городское наводнение — это затопление земли или собственности в застроенной среде, вызванное ливневыми водами, превышающими пропускную способность дренажных систем , таких как ливневые коллекторы . Хотя наводнение в городах вызвано единичными событиями, такими как внезапное наводнение или таяние снега , оно представляет собой состояние, которое характеризуется повторяющимися, дорогостоящими и системными воздействиями на сообщества. В районах, подверженных наводнениям в городах, для снижения потерь могут быть установлены обратные клапаны и другая инфраструктура.

Там, где недвижимость построена с подвалами , городское наводнение является основной причиной дублирования подвала и канализации. Хотя число жертв наводнения в городах обычно ограничено, экономические, социальные и экологические последствия могут быть значительными: помимо прямого ущерба собственности и инфраструктуре ( автомагистралям , коммунальным службам и услугам), хронически влажные дома связаны с увеличением респираторных заболеваний. проблемы и другие болезни. Резервное копирование канализации часто происходит из системы бытовой канализации, которая принимает ливневую воду в результате проникновения / притока .

Городское наводнение имеет серьезные экономические последствия. В США отраслевые эксперты считают, что влажные подвалы могут снизить стоимость недвижимости на 10–25 процентов и называются одной из главных причин отказа от покупки дома. По данным Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям, почти 40 процентов малых предприятий никогда не открывают свои двери после наводнения. В Великобритании городское наводнение оценивается в 270 миллионов фунтов стерлингов в год (по состоянию на 2007 год) в Англии и Уэльсе ; 80 000 домов находятся под угрозой.

Исследование, проведенное в округе Кук, штат Иллинойс , выявило 177 000 претензий по страхованию имущественного ущерба в 96 процентах почтовых индексов округа за пятилетний период с 2007 по 2011 год. Это эквивалентно заявлению одного из шести объектов недвижимости в округе. Средние выплаты по каждому иску составили 3 733 доллара США по всем типам требований, при этом общая сумма выплат за пять лет рассмотрения претензий составила 660 миллионов долларов.

Примером городского проекта по борьбе с наводнениями является проект Brays Bayou Greenway Framework в Хьюстоне, штат Техас . Брейс-Байу и его притоки истощают водораздел площадью примерно 88 000 акров к югу от центра Хьюстона. Финансируемый из федерального бюджета проект улучшения создал краткосрочное решение за счет улучшения дренажной способности залива и определил широкий набор потенциальных возможностей для отдыха и открытых пространств на протяжении 35 миль от залива и притоков.