Подземные системы регулирования ливневого стока: виды, расчёт и монтаж

Что такое подземные системы регулирования ливневого стока?

Подземная система регулирования ливневого стока — это сооружение ниже уровня земли, предназначенное для сбора ливневых стоков во время дождя и их выпуска с регулируемым расходом, чтобы снизить риск наводнений ниже по течению. Такие системы выбирают, когда не хватает свободной площади или местные правила зонирования запрещают наземные сооружения для хранения воды. При сравнении поставщиков можно рассмотреть подземные решения для ливневых стоков от Storm Manage и оценить их по одним и тем же требованиям к расчётному дождю, допустимому расходу выпуска, эффективному объёму аккумулирования и доступу для обслуживания.

Принцип работы таких систем достаточно прост: во время дождя вода поступает в систему быстрее, чем выпускается из неё. Выпуск рассчитывают так, чтобы расход ливневых стоков соответствовал заданному значению — расходу поверхностного стока до застройки, на который рассчитана нижерасположенная система водоотведения. Через несколько часов после дождя аккумулированные ливневые стоки возвращаются в ливневую канализацию. После этого система снова «сухая». Этим регулирование стока отличается от его удержания: при удержании ливневые стоки постоянно хранятся в накопительном водоёме, обычно для инфильтрации или повторного использования воды. Чтобы понять, как системы регулирования соотносятся с другими похожими решениями, ознакомьтесь со страницей о резервуарах для регулирования ливневого стока, где описаны системы из отдельных резервуаров, или со страницей о резервуарах для регулирования стока, где приведены альтернативные термины, используемые в Великобритании и Австралии.

Основная функция: временное аккумулирование и регулируемый выпуск

Главное назначение подземной системы регулирования стока — снижение пикового расхода. Когда в существующем ландшафте естественный покров заменяют водонепроницаемые поверхности, такие как крыши, дороги и парковки, во время дождя увеличиваются расход и объём поверхностного стока. Системы регулирования аккумулируют пиковый сток и ограничивают его выпуск заданным расходом, обычно с помощью диафрагмы или водосливной пластины, чтобы расход ниже по течению не превышал расчётную пропускную способность. Согласно Руководству по качеству ливневых стоков штата Коннектикут, «подземное регулирование стока — это доказавшая эффективность передовая практика управления пиковым расходом после застройки».

Регулирование и удержание стока: в чём разница

Эти термины часто используют как взаимозаменяемые, что может привести к монтажу неподходящей системы. Регулирование стока подразумевает его временное аккумулирование с дозированным сбросом, после которого накопительный водоём или система регулирования опорожняется. Удержание стока означает его постоянное хранение — как правило, для инфильтрации в подстилающее геологическое основание, использования в системе полива ландшафта или иных полезных целей, например для пожаротушения или смыва непитьевой водой. Большинство бассейнов регулирования ливневого стока на новых коммерческих объектах или объектах после реконструкции, включая подземные системы, проектируют и строят именно для временного регулирования стока: в большинстве случаев местные органы требуют контролировать расход сброса, но не запрещают сам сброс.

Типы подземных систем регулирования стока

Выбирая подземную систему регулирования стока, необходимо тщательно оценить материал, условия нагрузки, требуемый объём аккумулирования и бюджет. Это сложная инженерная задача, а не просто сравнение стоимости материалов. Например, бетонные камеры могут служить дольше, но их перемещение и монтаж обходятся дорого. Для лёгких пластиковых систем часто требуется точно уплотнять обратную засыпку, чтобы обеспечить заявленную несущую способность.

В Руководстве по качеству ливневых стоков штата Коннектикут систематизированы материалы для подземного регулирования стока и описаны особенности и факторы, которые следует учитывать при выборе каждого типа. Важно помнить: в 2024 году ASCE опубликовала сведения о случаях разрушения подземных пластиковых систем регулирования стока под транспортной нагрузкой. Организация предупредила, что неверные предположения о допустимой нагрузке приводили к разрушению конструкций на реальных объектах.

Бетонные камеры и прямоугольные водопропускные трубы

Бетонные камеры и прямоугольные водопропускные трубы — самые распространённые решения для подземного регулирования стока благодаря высокой прочности и несущей способности (нагрузки HS-20 и HS-25). Как правило, дополнительный расчёт конструкции не требуется, поэтому их чаще всего выбирают для объектов под улицами, парковками и зонами погрузки. По данным Ассоциации производителей бетонных труб США и Канады, расчётный срок службы сборных бетонных камер может превышать 75 лет — в зависимости от требований к производству и испытаниям (например, ASTM C1577 и C1433). Однако такие конструкции сложно перемещать во время строительства, а первоначальная стоимость на кубический фут аккумулируемого объёма у них обычно самая высокая.

Системы из гофрированных металлических труб (CMP)

Системы из гофрированных металлических труб обычно состоят из отдельных секций труб из оцинкованной или алюминированной стали диаметром от 36 до 120 дюймов. Секции изготавливают в виде отдельных трубных плетей или соединяют гофрированным металлическим коллектором в систему из нескольких плетей. Гофрированные металлические трубы часто используют на линейных объектах: их легко соединять в прямую линию. Кроме того, они относительно недороги с учётом достигаемого объёма аккумулирования. При выборе этой технологии важно оценить, как быстро оцинкованное покрытие будет корродировать в существующих условиях подземных вод. В зависимости от pH грунта, уровня грунтовых вод и других химических свойств почвы расчётный срок службы систем из оцинкованных труб обычно составляет от 25 до 50 лет, после чего возрастает риск отказа. Для объектов, где грунтовые воды особенно агрессивны к оцинкованной стали, можно выбрать CMP с полимерным покрытием. Такое покрытие увеличивает срок службы, но повышает стоимость материалов на 15-25 %.

Системы из труб ПЭВП

Системы из ПЭВП обычно собирают из полиэтиленовых труб диаметром от 12 до 60 дюймов. Их соединяют фитингами с уплотнительными прокладками, обеспечивающими высокую герметичность. Монтаж таких систем обычно проще, чем CMP: для него можно использовать более компактную технику и небольшие бригады. ПЭВП не подвержен воздействию подземных вод, а благодаря устойчивости материала к коррозии расчётный срок службы таких систем обычно самый большой — от 50 до 100 лет. Для долгой и надёжной работы системы из ПЭВП необходимо правильно спроектировать и смонтировать. Если вы выбираете ПЭВП для регулирования стока, особое внимание уделите расчёту конструкции. Это особенно актуально с учётом недавних предупреждений ASCE о необходимости соблюдать минимальные требования к обратной засыпке и учитывать тип транспортной нагрузки при расчёте.

Модульные системы из геоячеистых блоков

Геоячеистые системы состоят из прочных полимерных модулей, которые обычно собирают на объекте и оборачивают геотекстилем. Высокий коэффициент пустотности таких систем, во многих случаях превышающий 95 %, делает их подходящими для проектов, где нужно получить максимальный объём аккумулирования ливневых стоков при минимальной выемке грунта. К таким системам относятся геоячеистые резервуары для регулирования стока (Aqua Rainwater) и модульные системы для ливневых стоков (Aqua Rainwater). Благодаря модульной конструкции их можно монтировать с помощью техники, маневрирующей в ограниченном пространстве, без тяжёлого подъёмного оборудования. Ограничение этой технологии связано с тем, что несущая способность зависит от качества, класса и конфигурации материала отдельных модулей и поэтому существенно различается у разных производителей. Следовательно, геоячеистые резервуары и модули должны иметь подтверждённый рейтинг нагрузки для конкретных условий проекта. AQUA больше не поставляет арочные камеры. Актуальные варианты продукции представлены в разделе подземных систем управления ливневыми стоками.

Расчёт размеров подземной системы регулирования стока

Определение правильного объёма аккумулирования — важнейшая инженерная задача при проектировании любой подземной системы регулирования стока. Если объём слишком мал, проект не будет соответствовать нормам и усугубит затопление территорий ниже по течению во время расчётного дождя. Если объём слишком велик, вы превысите бюджет и вынете лишний грунт. К счастью, принцип расчёта прост: зная основные проектные параметры, вы сможете проверить, подходит ли предложение подрядчика для вашего объекта.

В США требования к регулированию ливневого стока почти всегда основаны на простом принципе: для заданного расчётного дождя расход поверхностного стока после строительства не должен превышать расход до застройки. В Руководстве по качеству ливневых стоков штата Коннектикут приведены пошаговые инструкции по расчёту необходимого объёма аккумулирования — от нанесения водосборной площади на карту до определения размеров системы. Сопоставимый подход изложен в руководстве Департамента водных ресурсов Филадельфии. В нём также установлено требование к расчёту размеров подземной системы регулирования стока: с территории застройки необходимо отвести первый дюйм стока с каждой водонепроницаемой поверхности.

Основные параметры расчёта размеров

Необходимый объём подземной системы регулирования стока определяют пять конкретных параметров. До начала расчётов нужны достоверные значения каждого из них.

В качестве наглядного примера того, как эти параметры применяются в реальном муниципальном проекте управления ливневыми стоками, можно использовать Руководство BMP округа Гамильтон.

Принцип рационального метода

Рациональный метод (Q = CiA) — самый распространённый в США способ расчёта систем регулирования стока для небольших и средних водосборных площадей. Расход поверхностного стока (Q) определяется коэффициентом стока (C), интенсивностью осадков (i) и площадью водосборной площади (A). Этот метод может давать неточные результаты для крупных водосборных площадей или сложных условий, однако его используют как отправную точку в большинстве расчётов подземных систем регулирования стока для коммерческих и жилых объектов.

Коэффициент стока показывает, какая доля осадков превращается в поверхностный сток. Для открытой травянистой водосборной площади с водопроницаемым грунтом коэффициент может составлять от 0.2 до 0.4. Для коммерческой площадки с водонепроницаемым покрытием — от 0.85 до 0.95. Именно изменение коэффициента между условиями до и после застройки в конечном счёте определяет требуемый объём аккумулирования. Подробнее о принципах снижения пикового расхода можно прочитать в нашей статье о работе резервуаров для регулирования стока.

Расчёт объёма аккумулирования

Требуемый объём аккумулирования рассчитывают по разнице между притоком, заданным гидрографом после застройки, и допустимым расходом выпуска за время расчётного дождя. Обычно инженеры используют один из следующих методов расчёта:

Упрощённый метод: разницу между пиковым расходом после застройки и максимальным расчётным расходом выпуска умножают на продолжительность дождя. Это даёт очень приблизительную оценку для небольших проектов и часто не учитывает недостаточную продолжительность расчётного дождя или несколько пиков на водосборной площади.

Метод маршрутизации рассчитывает приток и выпуск с пошаговым моделированием по времени в течение дождя. Этот метод точнее и необходим для подачи окончательного проекта в большинстве муниципалитетов. В Руководстве CSPI по проектированию приведены примеры расчётов обоими методами для систем регулирования стока на основе труб.

Когда требуется подземное регулирование стока: требования нормативов

Возможно, вас удивит, что в настоящее время в США нет федерального закона, требующего устанавливать подземные системы регулирования ливневого стока на всех объектах. Однако система требований действует на федеральном, штатном и местном уровнях и может устанавливать требования к ливневому стоку и его регулированию в зависимости от характеристик проекта. Чтобы определить, нужна ли вам подземная система регулирования стока, сначала выясните, какие требования действуют в конкретном муниципалитете и как они применяются к вашему проекту.

Федеральный Закон о чистой воде (CWA) учредил Национальную систему ликвидации сбросов загрязняющих веществ (NPDES), которая фактически формирует систему регулирования ливневых стоков в США. Разрешения NPDES являются частью реализации CWA отдельными штатами и, как правило, предписывают муниципалитетам с разрешением на муниципальную отдельную систему ливневой канализации (MS4) регулировать ливневые стоки после завершения строительства, сбрасываемые в их MS4, чтобы контролировать поверхностный сток из точечных источников, возникающий при новом строительстве и реконструкции. Этот механизм определяет требования местных нормативов по ливневым стокам, которые могут предусматривать подземное регулирование ливневого стока.

Федеральные и штатные требования к ливневым стокам

На федеральном уровне правила CWA Phase I и II требуют от операторов MS4 контролировать сток после строительства на объектах, где нарушается один или несколько акров земли. Требования штатов обычно включают все условия выдачи разрешений NPDES и разрешений MS4, а также дополнительные нормы штата. Среди них могут быть инженерные передовые методы управления, например подземные системы регулирования ливневого стока, которые требуется устанавливать при превышении установленного штатом порога площади водонепроницаемых поверхностей. Например, в Руководстве по качеству ливневых стоков штата Коннектикут (Передовые методы управления ливневыми стоками) подземное регулирование стока указано как один из методов BMP и приведены конкретные требования к проектированию. Во Флориде Окружное управление водными ресурсами реки Сент-Джонс также подготовило рекомендации для населённых пунктов и ассоциаций домовладельцев, в которых могут предусматриваться требования к системам ливневого водоотведения, включая подземное регулирование стока.

Пороговые значения, установленные местными нормами

В некоторых случаях на местном уровне действует специальный нормативный акт, устанавливающий требования к ливневым стокам, включая подземное регулирование ливневого стока, и/или другие требования. Муниципальные нормативы по ливневым стокам могут предусматривать несколько условий, при которых собственник участка обязан установить подземную систему регулирования ливневого стока. Как правило, это пороговые значения площади водонепроницаемых поверхностей или площади нарушенного грунта, при превышении которых требуется система регулирования стока на участке. Например, требования к ливневым стокам Philadelphia Water Department предусматривают подземное регулирование стока для коммерческой застройки, если площадь водонепроницаемых поверхностей превышает установленный порог, а также другие проектные стандарты, включая требования к подземному регулированию ливневого стока и проектированию мер BMP для ливневых стоков.

Еще одно условие, предусмотренное местными нормативами для подземного регулирования ливневого стока, — площадь водонепроницаемых поверхностей, которую займет планируемая застройка. Как правило, это коммерческая застройка с площадью водонепроницаемых покрытий более 5 000–10 000 квадратных футов, реконструкция, при которой существующая площадь водонепроницаемых покрытий увеличится более чем на установленный процент, или новая застройка, при которой площадь таких покрытий превысит заданное значение. Подземное регулирование ливневого стока может применяться, если проект не предусматривает накопительный водоем на поверхности, на участке недостаточно места для строительства поверхностного водоема для ливневых стоков или поверхностный сток можно отводить через ливневую канализацию из-за требований к отступам от новой парковочной конструкции или работ по модернизации ливневой канализации и т. д.

Монтаж: порядок работ и лучшие практики

Даже качественно спроектированная подземная система регулирования стока может не работать, если при монтаже не соблюдались проектные требования. Последовательность работ от первоначальной выемки грунта до окончательного уплотнения обратной засыпки существенно влияет на целостность конструкции и долгосрочную гидравлическую эффективность системы. Например, разница между системой, которая прослужит десятилетия, и системой, в которой проблемы возникнут уже в первые несколько лет, почти всегда объясняется качеством контроля монтажа.

Требования и лучшие практики монтажа подземных систем регулирования стока подробно описаны в различных руководствах по BMP, например в Hamilton County BMP Manual. В данном случае требования к минимальной толщине слоя покрытия, характеристикам уплотнения и отступам для подземных систем регулирования стока действуют именно в округе Hamilton County. В разделе ресурсов приведены аналогичные руководства по BMP для других юрисдикций, однако требования в вашей юрисдикции могут несколько отличаться.

Подготовка участка и выемка грунта

Подготовку участка следует начать до выемки грунта. Необходимо убедиться, что расположение и размеры планируемой выемки соответствуют утвержденному инженерному проекту и что коммуникации на участке найдены трассоискателем. При монтаже подземных систем регулирования ливневого стока особенно важно соблюдать проектные отметки и положение выемки, указанные в утвержденной проектной документации. Это необходимо, чтобы отметки лотков впускного и выпускного отверстий системы регулирования стока соответствовали проекту и обеспечивали надлежащую гидравлическую работу всей системы водоотведения ливневых стоков.

Кроме того, выемка со всех сторон должна быть минимум на 12 дюймов шире габаритов системы, чтобы монтажная бригада могла подключить трубы, уплотнить и разместить материал обратной засыпки. Подстилающий грунт в выемке следует уплотнить до минимальной заданной плотности, обычно 95 % по стандарту Proctor, и проверить с помощью ядерного плотномера или другого подходящего метода контроля до укладки материала основания. Если для монтажа подземной системы регулирования стока требуется водопонижение, его следует продолжать на протяжении всего монтажа и обратной засыпки. Нельзя устанавливать подземную систему регулирования ливневого стока, уплотнять грунт и выполнять обратную засыпку, оставляя в выемке стоячую воду после завершения монтажа. Если уплотнять обратную засыпку во влажном грунте или воде, качество уплотнения ухудшится. Кроме того, вокруг системы могут образоваться пустоты, что приведет к осадке грунта и преждевременному выходу системы из строя.

Размещение системы и обратная засыпка

Основание из чистого щебня или уплотненного зернистого материала служит надежной опорой для подземной системы регулирования ливневого стока. Требуемая толщина слоя основания зависит от типа системы. Например, для сборных бетонных камер требуется уплотненное зернистое основание толщиной не менее 6 дюймов, а для трубных систем — от 4 до 12 дюймов в зависимости от диаметра труб и состояния грунта.

После размещения системы в выемке обратную засыпку следует выполнять аккуратно, слоями по 6–12 дюймов, и уплотнять в соответствии с техническими требованиями. Перед укладкой каждого следующего слоя необходимо дать грунту осесть. Несоблюдение требований к обратной засыпке и уплотнению — основная причина осадки подземных систем регулирования стока после монтажа. Если просто установить систему в выемку, высыпать всю обратную засыпку сразу и уплотнить ее до заданной плотности, грунт не будет оседать постепенно и равномерно. Во время монтажа система может сместиться, что приведет к разрушению соединений труб. Это наглядно показано в требованиях Philadelphia Water Department к проверке проектов подземных систем регулирования стока. Для подземных систем управления ливневыми стоками модульной конструкции крайне важно соблюдать указания производителя по обратной засыпке, поскольку механизмы передачи нагрузки у разных изделий различаются.

После установки системы регулирования ливневого стока впускные и выпускные трубы необходимо подключить так, чтобы небольшая осадка грунта не приводила к образованию зазоров и утечкам. Смотровые патрубки и колодцы доступа следует вывести на проектную отметку поверхности, чтобы в дальнейшем специалисты по обслуживанию могли легко получить к ним доступ.

Распространенные ошибки монтажа, которых следует избегать

К распространенным дефектам и причинам отказа подземных систем регулирования стока относятся недостаточное уплотнение обратной засыпки и недостаточная толщина слоя покрытия. Оба дефекта могут возникнуть при монтаже и быть устранены до его завершения. Ошибочно считать, что любая подземная система регулирования стока будет надежно работать долгие годы, если не соблюдать правила монтажа.

Наиболее распространенный дефект при монтаже подземных систем регулирования стока — недостаточное уплотнение материала обратной засыпки вокруг системы после ее размещения в выемке. Если основание и обратную засыпку не уплотнять слоями согласно проекту, окружающий грунт со временем будет оседать неравномерно. Это приведет к неравномерному распределению нагрузок вокруг конструкции и на нее, что может повредить или вывести из строя подземную систему регулирования ливневого стока. В трубных системах неравномерные нагрузки могут вызвать прогиб подземной трубы, превышающий допустимые пределы. В модульных геоячеистых системах неравномерные нагрузки могут привести к деформации или частичному разрушению дренажных модулей. Дополнительные рекомендации по монтажу геоячеистых систем для ливневых стоков приведены в нашем руководстве по геоячеистым резервуарам для регулирования стока.

Вторая по распространенности причина отказа подземной системы регулирования ливневого стока — недостаточная толщина слоя покрытия над системой для ее правильного монтажа и длительной эксплуатации. В проекте каждой подземной системы указана минимальная толщина слоя покрытия над ее верхней частью, необходимая для обеспечения расчетной несущей способности при нагрузке от проектного транспортного средства. Если смонтировать систему с меньшей толщиной покрытия, нагрузка может превысить расчетную, что приведет к ее преждевременному выходу из строя. Особенно в зонах с небольшой транспортной нагрузкой система может долго не выходить из строя, и проблемы могут проявиться лишь через несколько лет. Тем не менее, для ожидаемой многолетней работы системы с минимальным обслуживанием важно обеспечить минимальную толщину слоя покрытия, указанную в проекте.

Muller Engineering описывает, как низкое качество монтажа систем для ливневых стоков влияет на их долговременную работу, а также приводит к дополнительным затратам на обслуживание.

Факторы стоимости и долгосрочная ценность

Обсуждение стоимости подземной системы регулирования стока часто оказывается неполным, если рассматривать только стоимость материалов и не учитывать ценность земли, которую удается сохранить благодаря подземному размещению системы. Поверхностный накопительный водоем на коммерческом участке площадью 10 акров может занять до 15 000–25 000 квадратных футов территории, пригодной для застройки. В коммерческих проектах, где рыночная цена земли составляет от $15 до $50 за квадратный фут, из-за неиспользуемой земли такой водоем может привести к потере дохода в размере от $225 000 до $1,25 million. В эту сумму не включены затраты на строительство самого поверхностного водоема.

Поэтому подземная система регулирования стока нередко оказывается дешевле поверхностной, если учесть потенциальные потери от использования участка под накопительный водоем. В анализе NAIOP подземная система регулирования стока рассматривается как эффективный способ вернуть в пользование поверхность участка, которая иначе была бы занята поверхностным водоемом.

Основные факторы стоимости

На стоимость подземного резервуара для регулирования ливневого стока влияют пять основных факторов, из-за которых разные компании и специалисты могут предлагать существенно различающуюся цену за галлон или кубический фут:

Выбор материала Выбранный материал — главный фактор, определяющий удельную стоимость резервуара для регулирования стока. Сборный железобетонный резервуар дороже в расчёте на кубический фут, чем системы из других материалов, но может потребовать меньших затрат на проектирование, материалы для обратной засыпки и другие сопутствующие работы. Система из труб HDPE и геоячеистых дренажных модулей дешевле в расчёте на кубический фут, но может потребовать больших затрат на проектирование, материалы для обратной засыпки и другие сопутствующие работы. В Руководстве CT по качеству ливневых стоков указано, что выбор материала влияет как на первоначальные затраты, так и на требования к техническому обслуживанию.

Требуемый аккумулирующий объём Требуемый аккумулирующий объём — второй по значимости фактор, влияющий на стоимость материалов и монтажа. Для большего объёма могут потребоваться более сложные конфигурации впускных и выпускных труб и увеличенные смотровые камеры, чтобы разместить больше труб и пропускать больший расход. Поэтому увеличение аккумулирующего объёма также может повысить стоимость строительства.

Условия на участке Конкретное расположение участка, а именно свойства грунта, глубина залегания уровня подземных вод и расположение инженерных коммуникаций могут повлиять на итоговую стоимость подземного резервуара сильнее, чем выбор материала для аккумулирования стока. Разработка скального грунта, высокий уровень подземных вод, требующий водопонижения, и перенос инженерных коммуникаций могут увеличить стоимость каждого из этих видов работ на расчётные 20-40 %.

Глубина заложения Чем глубже заложен подземный резервуар, тем выше стоимость. Это связано с тем, что для установки резервуара потребуется вынуть больше грунта и обеспечить необходимую поддержку конструкции. Если неглубоко под поверхностью залегает коренная порода, это также может ограничить допустимую глубину установки.

Требования к доступу Для технического обслуживания к подземному резервуару должен быть обеспечен доступ. Увеличение числа смотровых колодцев или инспекционных портов повышает общую стоимость строительства резервуара для регулирования стока. Требования к доступу устанавливает местный муниципалитет или уполномоченный орган. Любые ограничения доступа, предусмотренного проектом, во время строительства могут привести к дорогостоящей последующей переделке.

Экономика подземной системы и поверхностного водоема

Сравнивая стоимость поверхностного и подземного водоемов, следует учитывать затраты на владение и эксплуатацию каждого варианта, а не только первоначальную цену. В городских и пригородных коммерческих районах, где стоимость земли превышает $20 за квадратный фут, подземная система часто оказывается экономически выгодным решением. В сельской местности или на менее освоенных участках, где земли много и она стоит дешевле, поверхностный водоем остается экономичным вариантом. Данные о стоимости проектов GreenRise подтверждают, что решение о строительстве подземного сооружения для регулирования стока или поверхностного водоема зависит от условий на участке и экономической целесообразности, а не только от стоимости строительства.

Хотите оценить стоимость решения для своего проекта? Запросите бесплатное предложение у нашей инженерной команды.

Требования к обслуживанию и осмотрам

Для эффективной работы в течение расчетного срока службы более 50 лет подземные системы регулирования стока необходимо регулярно обслуживать. Отсутствие осмотров и удаления осадка — наиболее распространенная причина сокращения объема аккумулирования и, в конечном счете, неспособности системы обеспечить разрешенный расход сброса. Более 15 лет проектирования и обслуживания систем регулирования ливневого стока на коммерческих и муниципальных объектах показывают, что системы с регулярным регламентом обслуживания чаще всего работают в соответствии с требованиями. У систем без такого регламента ухудшение состояния обычно заметно уже в первые 10 лет эксплуатации.

В CT Stormwater Quality Manual указано: подземные сооружения следует осматривать ежегодно. Если накопившийся осадок уменьшает общий доступный объем аккумулирования сооружения, его избыток необходимо удалить. Это обязательное требование, а не рекомендация. Во многих разрешениях MS4 требуется подтверждение проведенного обслуживания.

График регулярных осмотров

Подземную систему управления ливневыми стоками следует осматривать ежегодно. Визуальный осмотр — самый простой и экономичный способ оценить состояние сооружения для управления ливневыми стоками. Лучше всего проводить осмотр после окончания сезона дождей и до начала следующего сезона. В это время хорошо виден осадок, накопившийся за предыдущий сезон дождей, а специалисты по обслуживанию могут без труда получить доступ к системе.

При каждом осмотре необходимо зафиксировать:

• Состояние впускных и выпускных сооружений
• Наличие засоров в дроссельных пластинах и/или отверстиях водосливов
• Глубина осадка в нескольких точках системы
• Состояние и доступность колодцев, смотровых патрубков и других элементов доступа

Muller Engineering использует следующий контрольный список для всех регулярных отчетов об осмотрах:

• Состояние конструкции
• Толщина слоя осадка
• Работа впускных и выпускных устройств, наличие засоров
• Растительность у точек осмотра и доступа

Все подземные сооружения для управления ливневыми стоками с трубами следует осматривать с помощью CCTV каждые 3–5 лет и документировать их состояние. Это необходимо, поскольку внутреннее состояние системы нельзя полноценно оценить при визуальном осмотре через колодцы.

Кроме того, после штормов, превышающих расчетный ливень повторяемостью 10 лет, необходимо проводить внеочередной осмотр. Осмотр в течение 72 часов после такого события позволяет удалить мусор, оценить повреждения устройств регулирования выпуска и принять меры по удалению осадка. Это особенно важно, поскольку такие события могут перемещать мусор, повреждать устройства регулирования выпуска или приводить к накоплению осадка в объеме, который существенно сокращает доступное аккумулирование перед следующим сезоном дождей.

Удаление осадка и очистка

Самая распространённая проблема при обслуживании подземной системы задержания ливневого стока — накопление осадка. Каждое дождевое событие приносит в сооружение некоторое количество осадка в виде мелкодисперсных частиц и органических веществ, иногда в том числе мусора. Оседая внутри системы, этот материал уплотняется и уменьшает доступный объём аккумулирования.

Способ удаления осадка обычно зависит от типа системы и способа доступа к ней. В системах из труб чаще всего осадок удаляют вакуумными машинами. У такой машины есть длинный гибкий вакуумный шланг, который можно опустить через смотровой колодец внутрь системы. Накопившийся осадок удаляют в жидком состоянии. Для крупных бетонных камер или сооружений без прямого доступа вакуумной машины единственным способом удаления осадка может быть спуск в замкнутое пространство специально обученных работников.

Геоячеистые накопительные системы создают иные сложности при обслуживании. Конструкция из дренажных модулей часто затрудняет очистку вакуумом: осадок может оседать в ячейках, до которых нет прямого доступа с поверхности. Чтобы свести к минимуму поступление осадка, перед системой задержания всегда следует предусматривать предварительную очистку, например отстойный бассейн или гидродинамический сепаратор, улавливающий основную часть взвешенных частиц до впускного отверстия системы.

В руководстве Lake Superior Streams toolkit приведены рекомендации по составлению графика обслуживания и проведению работ на подземных накопительных сооружениях. По данным Aqualisco, договор на обслуживание со специалистами по ливневым стокам поможет регулярно проводить осмотры и снизить вероятность того, что накопление осадка ухудшит работу сооружения.

Часто задаваемые вопросы о подземном регулировании ливневого стока

В этом руководстве рассматриваются общие принципы проектирования и строительства подземных систем регулирования ливневого стока, однако невозможно обойти практические вопросы, которые часто возникают у инженеров, застройщиков и владельцев недвижимости при оценке таких систем для своих проектов. Ниже приведены ответы на некоторые из наиболее частых вопросов о подземном регулировании ливневого стока.

В других разделах руководства мы уже затрагивали эти темы и приводили ссылки на источники: руководство CT Stormwater Quality Manual, материалы Philadelphia Water Department и анализ эксплуатационных характеристик систем, подготовленный American Society of Civil Engineers (ASCE). Мы также описали различия в требованиях разных юрисдикций и рекомендовали уточнять требования к конкретному проекту в соответствующих местных нормативах.

Источники

[1] Предупреждение: подземные пластиковые системы задержания ливневого стока

[2] Подземное задержание стока — руководство CT Stormwater Quality Manual

[3] 4.8 Подземное задержание стока — службы развития

[4] Подземное задержание стока UgB

Похожие статьи