4.1.3. Схемы водоотводящих сетей городов и малых населенных пунктов
Схемой водоотводящей сети называют проектное решение принятой системы водоотведения, изображенной на генплане объекта водоотведения с учетом местных топографических и гидрогеологических условий и перспектив дальнейшего развития. Начертание схемы водоотведения на генплане в основном зависит от рельефа местности, так как наиболее технологично транспортирование сточных вод осуществлять по трубопроводам в самотечном режиме, при котором энергетические затраты минимальны. Главные водоотводящие коллекторы направляются за пределы города ниже по течению проточного водоема на расстояние, предусмотренное правилами санитарной зоны разрыва. В зависимости от основных факторов схемы водоотводящих сетей могут подразделяться на несколько видов: централизованные, децентрализованные и районные (региональные).
При централизованной (наиболее распространенной) схеме сточные воды всех бассейнов водоотведения поступают по коллекторам на единственную для всего населенного пункта очистную станцию, расположенную, как правило, ниже города по течению реки.
Децентрализованные схемы, представляющие собой несколько отдельных схем с самостоятельными очистными сооружениями, применяются в крупных городах в условиях как сильно пересеченного, так и очень плоского рельефа местности.
Районные (региональные) схемы применяются для нескольких близко расположенных населенных пунктов и предприятий в промышленных и густонаселенных районах страны. В этих схемах предусматривается одна очистная станция большой мощности вместо множества маломощных очистных сооружений, обслуживающих отдельные объекты. Такое решение дает возможность снизить капитальные и эксплуатационные затраты на очистку сточных вод, надежно защитить открытые водоемы от загрязнений в пределах густонаселенной части района и рационально использовать его водные ресурсы.
Схема водоотведения – это изображение на плане населенного места или промышленной площадки запроектированных для них водоочистных сооружений (сетей, насосных и очистных станций). Схема водоотведения города, населенного пункта или промышленного предприятия зависит в основном от рельефа местности, грунтовых условий, места расположения очистных сооружений, принятого количества сетей (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Общая схема водоотведения населенного места:
I, II – бассейны водоотведения; 1, 2 – главные коллекторы; 3 – отводящий
главный загородный коллектор; 4 – дюкер; 5 – выпуск очищенных вод;
6 – напорный трубопровод; НС – насосная станция; ОС – очистные
сооружения; ПП – промышленное предприятие
На схему промышленного предприятия влияют, кроме того, расположение цехов, насыщенность территории подземным хозяйством и внутризаводским транспортом. Обычно применяются следующие схемы водоотведения:
1) перпендикулярная (рис. 4.5, а), при которой коллекторы отдельных бассейнов водоотведения, если нет обратных уклонов, трассируются по наикратчайшему направлению перпендикулярно водоему. Такая схема может применяться при отводе чистых вод. При необходимости очистки отводимых вод схему легко можно переделать на пересеченную;
2) пересеченная (рис. 4.5, б), которая имеет широкое распространение, в случае если территория водоотводящего объекта понижается в сторону водоема. Кроме того, она удобна при реконструкции старых систем водоотведения, выполненных по перпендикулярной схеме и сбрасывающих сточные воды в водоем без очистки. При этой схеме коллекторы бассейнов водоотведения, идущие к водоему, перехватываются главным коллектором, идущим к очистным сооружениям;
3) веерная, или параллельная (рис. 4.5, в), при которой коллекторы бассейнов водоотведения направлены под углом или параллельно друг другу и по отношению к водоему и перехватываются главным коллектором, отводящим сточные воды на очистные сооружения. Эта схема может быть применена при очень крутых склонах к реке в целях уменьшения уклонов труб, следовательно, и скорости движения воды в коллекторах;
4) радиальная (рис. 4.5, г), которая может быть применена при отводе сточных вод отдельных районов самостоятельными системами и при разбросанных площадках очистных сооружений.
Коллекторы бассейнов водоотведения имеют радиальное направление от центра населенного пункта к его периферии, каждый район города имеет независимую сеть с самостоятельным главным и отводным коллекторами и с отдельными очистными сооружениями. Эта схема удобна тем, что при расширении застройки площади города не требуется перестройки действующих коллекторов;
5) зонная, или поясная (рис. 4.5, д), применяемая при расположении объекта на территории с террасами или с холмистым рельефом. По этой схеме город разбивают на зоны (пояса) с самостоятельными сетями, и сточные воды нижней зоны перекачиваются в главный или отводной коллектор верхней зоны, идущий на очистные сооружения. От отдельных объектов сточные воды отводятся самотеком.
Разработку схемы водоотводящих сетей начинают с изучения топографических и гидрогеологических материалов объекта обслуживания, определения бассейнов водоотведения, места расположения очистных сооружений и насосных станций. При решении схемы совместного водоотведения города или поселка и промышленного предприятия нужно учитывать: взаимное расположение города или поселка и промышленного предприятия; рельеф местности; возможность и целесообразность совместной очистки сточных вод города или поселка и промышленного предприятия. Основной принцип заключается в максимальном использовании падения рельефа местности, и направление коллекторов по ходу движения воды должно совпадать с уклоном поверхности земли. Поэтому главные коллекторы бассейнов водоотведения обычно проходят по тальвегам или по берегам рек.
а
б
в
г
д
Рис. 4.5. Схемы водоотводящей сети:
а – перпендикулярная; б – пересеченная; в – параллельная; г – децентрализованная
радиальная; д – зонная; ОС – очистные сооружения; НС – насосная станция
Очистные сооружения, как правило, располагаются внизу по течению реки относительно обслуживаемого объекта, и направление главного коллектора совпадает с направлением течения воды в реке. Ориентировочное место расположения насосной станции перекачки намечается в пониженных местах или конечной части коллекторов. Заключительный этап – трассировка уличных трубопроводов, обеспечивающих отведение воды от каждого квартала застройки.