К вопросу экологического состояния ливневых сточных вод на урбанизированной территории

DOI:

В настоящее время сложилась неблагоприятная обстановка, связанная с техническим состоянием сетей ливневой канализации на территории города Волгограда. На сегодняшний день денежные средства на капитальный ремонт проблемных участков сетей ливневой канализации в бюджете Волгограда отсутствуют.

В результате отсутствия должного финансирования сети ливневой канализации (коллекторы большого диаметра, внутриквартальная ливневая канализация, водопропускные трубы, дренажи) фактически не обслуживались, что приводило к затоплению улиц, зданий, дорог, коммерческих объектов и других объектов.

В период выпадения обильных осадков выявлен ряд улиц и объектов, на которых происходит застой воды и размыв грунтового и дорожного основания, так как существующая система водоотвода не способна обеспечить своевременный отвод ливневых вод.

В результате чего в соответствии с классификацией работ и заключенным муниципальным контрактом на выполнение работ по текущему содержанию улично-дорожной сети Волгограда подрядными организациями выполняются работы только по текущему содержанию ливневой канализации, проходящей под городскими дорогами.

Материалы и методы исследования

Использовались результаты теоретических исследований, экологического мониторинга, методы системного анализа, экспертных оценок сооружений очистки воды, результаты проведенного муниципального контроля со стороны органов исполнительной власти в сфере экологии и природопользования.

Результаты и обсуждение

Основной задачей организации стока является сбор и удаление с территории города дождевых, ливневых и талых вод путем вертикальной планировки городских территорий, сбора этих вод водоотводящими системами и устройствами, и отведения собранных вод в водоемы или иные места за пределами территории города.

Водоотводная система в городах предназначена для отвода поверхностных вод; при- ема и удаления производственных вод от полива, мытья улиц; отвода поверхностных вод из систем внутренних водостоков зданий; приема воды из дренажных систем [1; 2].

Общая схема традиционной городской водоотводной системы представлена на рисунках 1 и 2.

Общая схема водоотвода в городе состоит из системы сетей водостоков отдельных бассейнов стока, имеющих выпуск воды в реки, водоемы или в главные городские коллекторы.

Рис. 1. Общая схема водоснабжения и водоотведения населенного пункта [6; 8]:

1 – водозабор из реки; 1а – то же из подземных источников; 2 – насосная станция I подъема;

3 – водопроводные очистные сооружения (ВОС); 4 – резервуар чистой воды (РЧВ);

5 – насосная станция II подъема; 6 – водоводы; 7 – водонапорная башня; 8 – водопроводная сеть;

9 – водоотводящая сеть; 10 – главная насосная станция (ГНС); 11 – аварийный выпуск;

12 – напорный канализационный коллектор; 13 – канализационные очистные сооружения (КОС);

14 – выпуск очищенной воды; 15 – пром. предприятие; 16 – повысительная насосная станция

системы

водоотвода в микрорайонах

водостоки, прокладываемые вдоль улиц открытые русла малых речек, включаемых в систему главных

главные коллекторы, прокладываемые по улицам или по направлению естественных городские водоёмы, используемые для регулирования паводковых расходов

Рис. 2. Составные части принципиальной схемы водоотвода в городе [6; 8; 9]

Главные коллекторы располагают в полосе, свободной от городской застройки, то есть в пределах красных линий улицы, или в специально выделенной для этих целей технической полосе, расположенной по направлению тальвегов бассейна стока. Это условие учитывают в планировке города.

В пределах застроенной и благоустроенной территории расход стока может увеличиваться в 3–4 раза по сравнению с расходом стока, формируемого с незастроенной и неблагоустроенной территории.

Поверхностный сток на незастроенной территории формируется в результате следующих факторов [1; 4]:

• а)    интенсивности осадков;

• б)    категории почв (интенсивности впитывания);

• в)    задерживающей способности поверхности (по слою воды);

• г)    времени концентрации стока к данному створу (время стекания по склонам, тальвегам и руслам).

На незастроенной или городской территории, не имеющей покрытий, дождевой сток может образоваться при условии:

• а)    интенсивности дождя, превышающей интенсивность впитывания;

• б)    после выпадения осадков, количество которых превышает задерживающую способность поверхности территории (газоны, скверы и парки).

Поверхностный сток на застроенных территориях образуется на той части поверхности, которая не обладает впитывающей способностью при минимальной задерживающей способности (дорожные и тротуарные покрытия, застройка) [6; 8; 9].

Для поверхностно-ливневых вод характерна неравномерность объема по сезонам года, а уровень микробного загрязнения зависит от степени благоустройства территории. В соответствии с санитарными правилами по охране поверхностных вод от загрязнения, сточные воды, опасные в эпидемическом отношении, должны подвергаться обеззараживанию [2; 4].

Необходимость обеззараживания сточных вод указанных категорий обосновывается условиями их отведения и использования при согласовании с органами Госсанэпиднадзора в территориях.

Данная проблема остро имеет место в связи с многочисленными жалобами граждан на подтопление дорог, тротуаров, пешеходных переходов, местных проездов многоквартирных жилых домов, подвалов и территорий индивидуального жилого фонда. Только за 2018– 2019 годы в адрес администрации города Волгограда было направлено более 40 писем и представлений от Волгоградской межрайонной природоохранной прокуратуры и других правоохранительных органов городского уровня с просьбой устранения недостатков на сетях ливневой канализации районов Волгограда. Но до сих пор данные мероприятия не выполнены.

Задачей исследования является экологический мониторинг талого и дождевого стока, позволяющий определить антропогенную нагрузку на окружающую природную среду, своевременно обеспечить соответствующей информацией городские водозаборные станции питьевого водоснабжения.

В рамках действия Национального проекта «Экология» предусмотрено строительство очистных сооружений, включая бассейн реки Волги, а также модернизацию системы ливневой канализации города Волгограда [5].

Главной задачей мероприятий является строительство очистных сооружений на водо-выпусках в реку Волга, на водовыпусках в притоки р. Волга, водовыпусках в естественные балки и водосборные площади с уклоном в стороны р. Волга на территории Волгограда. Очистные сооружения должны обеспечить очистку атмосферных вод до показателей, позволяющих производить их выпуск в водный объект круглосуточно в период весна-лето-осень (см. таблицу).

Анализ проектных показателей показал, что всего подлежат очистке 18,9 млн м3 ливневых, тало-дождевых стоков и дренажных вод. За счет мероприятий по устройству очистных сооружений ливневой канализации будет предотвращено попадание в р. Волга более 22 тыс. тонн взвешенных веществ, в том числе тяжелых металлов и 1,2 тыс. тонн нефтепродуктов. Наибольший объем финансирования предусмотрен по водовыпускам в р. Царицу – 22,4 млн рублей, что обусловлено неудовлетворительной экологической ситуацией на данном водном объекте [5; 7].

Ключевые показатели строительства очистных сооружений и систем ливневой канализации на территории г. Волгограда

Наименование водного объекта, территории	Количество объектов	Среднегодовой объем стока, м 3 /год	Стоимость проектноизыскательных работ, млн руб.	Экологические показатели (сокращение объемов загрязняющих веществ), т/год
				до строительства	после строительства
г. Волгоград, р. Волга	24	6 883 440	76,8	НП – 550 ВВ – 6800	НП – 35 ВВ – 320
«Банный», «Химпром»	2	388 344	6,4	НП – 430 ВВ – 4800 ХПК – 24384	НП – 30 ВВ – 310 ХПК – 2200
р. Мокрая Мечетка	5	1 434 050	16	НП – 120 ВВ – 1416	НП – 5 ВВ – 127
р. Сухая Мечетка	1	434 050	3,2	НП – 30 ВВ – 316	НП – 2 ВВ – 23
р. Царица	7	1 834 000	22,4	НП – 210 ВВ – 2116	НП – 15 ВВ – 180
р. Ельшанка	4	1 223 150	13,2	НП – 140 ВВ – 1340	НП – 8 ВВ – 97
б. Купоросная	3	859 870	9,6	НП – 86 ВВ – 893	НП – 6 ВВ – 57
б. Отрада	4	1 334 080	13,2	НП – 150 ВВ – 1540	НП – 8 ВВ – 109
о. Сарпа	2	664 050	6,4	НП – 59 ВВ – 690	НП – 4 ВВ – 42
Ливневая канализация п. Веселая балка Качинский рынок	2	543 050	6,4	НП – 38 ВВ – 610	НП – 3 ВВ – 33

Примечание . Источник: [7]. НП – нефтепродукты; ВВ – взвешенные вещества; ХПК – химическое потребление кислородности.

В целях упорядочения системы ливневой канализации определения эксплуатирующей организации необходимо выделение соответствующих денежных средств на ее содержание и ремонт (включая затраты на проведение обследования технического состояния системы ливневой канализации, подготовку дефектных ведомостей и расчетов затрат на выполнение ремонтно-восстановительных работ, проведение паспортизации системы ливневой канализации).

Решение вопросов определения эксплуатирующей организации, бесперебойного функционирования систем организованного водоотведения на территории Волгограда, напрямую связано с решением вопроса финансирования работ по обследованию, ремонту и строительству ливневой и дренажной канализации на территории Волгограда из городского бюджета [3].

Выводы

Показано, что на текущий момент проблема очистки сточных вод чрезвычайно ак- туальна (строительство дополнительных очистных сооружений).

Ключевыми причинами данной ситуации являются следующие основные факторы:

• –    физический износ оборудования, неудовлетворительное техническое состояние очистных сооружений;

• –    несоответствие состава поступающих сточных вод и систем очистки;

• –    отсутствие сооружений по доочистке сточных вод;

• –    несвоевременное проведение ремонтных и реставрационных работ, замены вышедших из строя оборудования, узлов и деталей;

• –    отсутствие достаточного финансирования отрасли, финансирование по «остаточному принципу.

В целях снижения поступающих загрязняющих веществ со сточными ливневыми стоками в открытые водоемы необходим своевременный муниципальный контроль со стороны городского жилищно-коммунального хозяйства, концессии водоснабжения.