Оформить заявку

ЗАТОПЛЕНИЯ УЛИЦ ГОРОДОВ ДОЖДЕВЫМИ ВОДАМИ

А.М. Аграновский, Н.А. Новиков, Н.А. Петров, Е.Н.Петрова

ЗАТОПЛЕНИЯ УЛИЦ ГОРОДОВ ДОЖДЕВЫМИ ВОДАМИ

 

Аннотация: Приводятся основные показатели сети водостоков и соружений на них в г. Москве. Дается анализ затоплений и оценка работы водостоков.  Предлагаются меры по снижению числа и масштабов затоплений.

 

Актуальность задач отвода поверхностных вод иллюстрируется данными, отражающими масштаб и работу водостоков на примере г. Москвы.

В г. Москве осуществлена, получившая наибольшее распространение, полная раздельная система канализации в виде двух сетей отвода хоз.бытовых  и поверхностных сточных вод, не связанных друг с другом.

Существующая сеть водостоков в г. Москве [1] составляет 7004 км трубопроводов диаметром от 0,4 до 5 м. На этой сети установлено 99350 дождеприемных колодцев, 148888 смотровых колодцев. По водостокам ежегодно сбрасывается 580 млн. м3 поверхностных сточных вод, т.е. более ½ кубокилометра. Приведенные цифры не учитывают не состоящие на балансе ГУП «Мосводосток» сети и сооружения, расположенные на внутриквартальных (дворовых) территориях и на территориях многочисленных предприятий различного профиля.

Основным предназначением систем сооружений поверхностного водоотвода является обеспечение быстрого и полного отвода поверхностных вод с покрытий городских улиц, аэропортов, предприятий и пр. Это положение достаточно строго регламентируется и реализуется путем назначения величины однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р (годы) при гидрологических расчетах систем поверхностного водоотвода [2]. Среднее числовое значение Р=1, принимаемое при расчетах отвода воды с городских магистралей предполагает, что только 1 раз в течение года реальная интенсивность дождя может превысить интенсивность расчетного дождя. Это означает, что из среднего числа 150 дождей за год для г.Москвы водостоки должны пропустить стоки 149 дождей и лишь 1 раз в течение года  при выпадении дождя с интенсивностью большей, чем у расчетного, могут произойти затопления улиц.

Однако, в действительности затопления улиц происходят во много раз чаще. Это подтверждается имеющимися данными о затоплениях улиц.

Так, например, в ряде источников отмечается, что ежегодно происходят 500-800 затоплений на улицах г.Москвы. Эти цифры достаточно хорошо корреспондируются с информацией, полученной в ГУП «Мосводосток» [3] о том, что «в Москве находится свыше 800 пониженных мест, в которых происходят … скопления воды во время интенсивных дождей» и что [4] «после сильных дождей в г.Москве 13-го и 20-го июля (2012) в городе образовалось 600 точек подтоплений». Изложенное свидетельствует о том, что положение с затоплениями улиц г.Москвы за последние десятилетия практически не изменилось.

Из различных источников СМИ удалось получить разрозненную информацию о значительных затоплениях в г.Москве за 2009, 2010, 2012 (по одному эпизоду за каждый год) и за 2013 год (по пяти дням затоплений). Кроме того, в 2013 году затопления улиц происходили в других городах РФ ( Магнитогорск. Казань, Тверь, Воронеж) и районных центрах Мос.области (Красногорск, Долгопрудный, Дмитров).

В комментариях к затоплениям последние годы на разных уровнях, в том числе, и официальных, широко используется характеристика условий, приведших к затоплениям, выражаемая в долях (иногда в полных единицах) «месячной нормы осадков» (МНО). Эта форма оценки, имеющая в большей мере качественный характер, обладает достаточно сильным психологическим воздействием. Если, например, за ночь или за сутки выпала 1/3 или ½ МНО, то, как бы и некому предъявлять претензии за случившееся. Как было установлено для разных месяцев года числовое значение МНО различное и составляет для июня - 80 мм, июля - 94 мм, августа - 77 мм и сентября – 65 мм.

Представляет интерес вопрос о том, дождями с какой интенсивностью затапливаются улицы г.Москвы и как интенсивности этих дождей соотносятся с интенсивностью расчетного дождя, которая согласно расчету для дождя с периодом однократного превышения Р=1год и продолжительностью 30мин. для г.Москвы составляет qр=96,659 дм3/сек.га (1дм3=1л).

Определим значение интенсивности дождей, вызвавших затопления в г.Москве в последние годы, по которым в СМИ приводятся оценочные комментарии, выраженные долями МНО и ориентировочными интервалами времени  выпадения дождей.

Так, в отношение дождя за 10.07.2009 отмечается, что «за ночь и утро» выпало почти половина МНО. При этом оказались затопленными многие районы (рис.1) и улицы (шоссе Энтузиастов, Щелковское, Ленинградское, третье транспортное кольцо, Сокол, районы метро «Полежаевская», «Новослободская», «Тушинская», Тихвинская улица). Приблизительно оценим в часах понятия «ночь и утро».Если принять с 0.00 часов до 6.00 – это ночь (6 часов) и с 6.00 до 9.00 – это утро (3 часа), то дождь 10.07.2009 продолжался 9 часов или 32400 сек., тогда, (если выразить 1га=106дм2), интенсивность дождя равна q=14,51 л/с.га, что составляет лишь 15% от интенсивности расчетного дождя.

 

Рис.1. Дождь 10.07.2009. Сокол. Строящийся тоннель Алабяно-Балтийский.

О дожде (рис.2), затопившем г.Москву 13.07.2012 (Китай-город, Сретенку, Ордынку, Земляной вал, Сокольники, Таганку, Садовое кольцо, набережные реки Яузы, районы Киевского и Павелецкого вокзалов, Садовническую улицу, Солянку, Спартаковскую площадь, Южное Бутово, Бирюлево, район метро «Теплый стан», ул. Горбунова), дается два комментария.

 

Рис. 2. Дождь 13.07.2012.

В одном говорится, что дождь продолжался «днем и вечером» и за это время выпало 1/3 МНО, т.е. 1/3х94=31мм; в другом, что эта доля МНО выпала за день. Примем продолжительность дня с 9.00 до 18.00 (9ч) и вечера с 18.00 до 24.00 (6ч), следовательно, слой дождя, равный 31мм образовался либо за 15ч=54000сек, либо за 9ч=32400сек. Это соответствует значениям интенсивностей дождя q=5,74 л/с.га, либо q=9,56 л/с.га, что по отношению к интенсивности расчетного дождя составляет либо 5,9%, либо 9,9%.

И, наконец, в прогнозе Гидрометцентра на 28 и 29 сентября 2013г. указывалось, что за эти два дня (48ч=172800сек) ожидается выпадение ливней с суммарным слоем осадков 15мм. Интенсивность этих дождей составит q=0,87л/с.га, что соответствует 0,9% от интенсивности расчетного дождя.

Для удобства сведем полученные данные о значениях интенсивностей дождей, затопивших г.Москву, в  табл.1.

Таблица 1.

10.07.2009

½ МНО=47 мм

t=9ч

13.07.2012

1/3 МНО=31 мм

t=15ч

q,

л/сга

 

q/qp,%

qp/q

 

q,

л/сга

 

q/qp,%

qp/q

 

14,51

15,0

6,6

5,74

5,9

16,8

 

 

13.07.2012

1/3 МНО=31 мм

t=19ч

Прогноз на 28,29.09.2013

0,16 МНО= 15мм

t=48ч

q,

л/сга

 

q/qp,%

qp/q

 

q,

л/сга

 

q/qp,%

qp/q

 

9,56

9,9

10,1

0,87

0,9

111,1

К большому сожалению. По другим эпизодам затоплений улиц (по их большинству) не приводятся данные ни о продолжительности дождей, ни о их количественных характеристиках в какой-либо форме, хотя бы в долях МНО. Несмотря на это, полученные цифры с очевидностью свидетельствуют, что система водоотвода на улицах г.Москвы не способна без затоплений пропустить не только расчетный дождь (на что они были запроектированы), но и дожди с интенсивностью во много раз меньшей (от 6,6 до 16,8 раз), чем у расчетного дождя. И причины здесь не столько в природных катаклизмах, сколько в «человеческом» факторе.

По другим городам не приводится никаких количественных данных, позволяющих оценить величину интенсивности дождей, вызвавших затопления, однако приводимые описания ситуаций, складывавшихся в связи с затоплениями (снос дождевыми потоками автомобилей, затопление вестибюлей метро), а также иллюстративный материал, достаточно красноречиво подтверждают, что удручающее положение с затоплениями в городах РФ является повсеместным.

Выводы:

1. Происходящие затопления улиц не могут быть объяснены и тем более оправданы  ссылками на величину слоя выпавших при этом осадков в долях или полных единицах МНО. Подобные ссылки не имеют никакого содержательного смысла.

2. Затопления улиц происходят при дождях, интенсивность которых существенно меньше (менее 15%) интенсивности расчетного дождя, что является совершенно недопустимым.

3. Работа городских водостоков не может быть признана удовлетворительной. Системы отвода поверхностных вод с покрытий в г.Москве и других городах в значительной мере не выполняют своего функционального назначения.

4. Для уменьшения затоплений в пониженных местах лотков г.Москвы следует устанавливать дополнительные решетки с определением их числа по методике расчета, предложенной  кафедрой гидравлики МАДИ.

5. С той же целью на затяжных участках спусков следует стандартные московские решетки заменить решетками типа ДБ, разработанными сотрудниками ЦНИИЭП инженерного оборудования и кафедры гидравлики МАДИ

6. Во избежание затоплений на вновь обустраиваемых территориях, расчет пропускной способности групп дождеприемных решеток следует осуществлять по методике, разработанной на кафедре гидравлики МАДИ.

 

Список литературы

1. www.mosvodostok.ru

2. СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения.

3. www.gazeta.ru/auto/2012/07/25

4. www.news.siteua.org./Россия

 

RAIN FLOODING IN CITY STREETS

A.Agranovsky, N.Novikov,

N.Petrov, H.Petrova

 

Abstract: Basic parameters of the drain network and its facilities in Moscow are given. The analysis of floods and evaluation of gutter functioning is provided. Measures to reduce number and intensity of floods are suggested

 

Аграновский Александр Матвеевич - Президент группы компаний «ГринТим»

Новиков Николай Алексеевич – ст. преп. МАДИ

Петров Николай Андреевич – канд.техн. наук. доц.

Петрова Елена Николаевна – канд.техн. наук. доц. МАДИ

Новости

Работы по благоустройству
11.08.2010
На объекте "Ferrero Russia" во Владимирской области начаты работы по благоустройству...
Новости с Ферреро
30.07.2010
На объекте Ferrero Russia окончен монтаж перелива стоков на очистных сооружениях...
Монтаж перелива стоков
19.05.2010
На объекте "Ferrero Russia" были начаты работы по монтажу перелива стоков,...