15.2. Противопаводочные и противоселевые мероприятия

Кроме профилактических и преду­предительных мероприятий специальные гидротехнические меро­приятия по защите от наводнений включают:

• регулирование паводочного стока (создание водохранилищ);

• переброску стока из одного речного бассейна (или его участка) в другой с целью пропуска половодий и дождевых паводков;

• ограждение территорий дамбами;

• увеличение пропускной способности речного русла (расчистка русл, разрушение ледяных заторов и т.д.);

• повышение отметок защищаемой территории (подсыпка мест­ности).

Для защиты от подтоплений применяются:

• откачка грунтовых вод;

• уплотнение стыков трубопроводов;

• устройство горизонтального дренажа;

• замена устаревших водопроводных и канализационных сетей. В бассейнах горных рек, кроме наводнений, существует опас­ ность селевых потоков.

СЕЛЬ (от арабского «сайль» - бурный поток)-грязевый или грязекаменный поток, внезапно возникающий в руслах горных рек вследствие интенсивного снеготаяния, ливней, прорыва высокогорных плотин и т.д.

Для их предотвращения или снижения разрушающих последст­вий создаются:

• плотины, запруды и полузапруды;

• селезащитные стенки, селедуки и струенаправляющие дамбы;

• стокоперехватывающие и водосбросные каналы;

• подпорные стенки для укрепления откосов;

• производится также посадка древесно-кустарниковой растительности, сохраняются существующие лесные насаждения и дер­новой покров.

Выбор состава противопаводочных и противоселевых мероприя­тий производится на основе технико-экономического анализа раз­личных вариантов расстояний между дамбами обвалования, ёмко­стей стокозадерживающих водохранилищ, параметров селезащит­ных плотин и других гидротехнических сооружений.

16.1. Составление гидрохимических балансов

Расчётные гидрохимические балансы в полном смысле этого слова не получили широкого распространения. На практике при прогнозируемом (планируемом) водоотведении и принятых техно­логиях очистки сточных вод проверяется, будут или не будут пре­вышены предельно допустимые концентрации (ПДК) в балансовом створе речного бассейна после сброса сточных вод на рассматри­ваемом участке. В общем случае по каждому принимаемому в рас­чёт загрязняющему веществу балансовое уравнение приобретает вид неравенства:

где - концентрация загрязняющего вещества в верхнем створе рассматриваемого участка;

- речной сток в верхнем створе;

- фоновая концентрация, соответствующая естественному со­ стоянию водного объекта (при отсутствии антропогенной нагрузки);

- боковая приточность или естественный сток, формирую­ щийся на участке;

- концентрация загрязняющего вещества в сточных водах г-го предприятия (выпуска);

- объём сточных вод 1-го предприятия (выпуска); и - количество предприятий (выпусков) на участке;

- количество загрязняющих веществ, поступающих в вод­ ный объект в пределах участка от рассредоточенных (диффузных) источников загрязнения;

- речной сток в нижнем (замыкающем) створе участка; - коэффициент, учитывающий процессы самоочищения и

смешения сточных вод с речными.

Расчет согласно неравенству (4.2) производится по годовым или месячным интервалам времени применительно к минимальному го­довому, а чаще к минимальному месячному речному стоку расчетной обеспеченности. В Республике Беларусь расчетным является мини­мальный среднемесячный расход воды 95 %-й обеспеченности.

Для приближенных расчетов и оценок коэффициент, а, прини­мается равным единице в предположении, что неполное смешение сточных вод с речными компенсируется процессами самоочищения.

Отчетные балансы практически сводятся к контрольным гидро­химическим балансам [19, 30]. Эти балансы составляются при на­личии данных о количестве и качестве поверхностных вод в двух створах реки и количестве и качестве сточных вод, сбрасываемых в водный объект между этими двумя створами.

Контроль заключается в сопоставлении двух величин, получен­ных разными способами: фактической концентрации или количест­ва загрязняющего вещества в рассматриваемом створе реки Gф и расчетной концентрации или количества загрязняющего вещества в этом створе , вычисленных по аналогичным данным в выше-

расположенном створе и количеству загрязняющего вещества, по­ступившему на рассматриваемом участке реки в результате водо­пользования:

где - невязка баланса, характеризующая неучтенные элементы

и погрешность определения всех составляющих баланса.

В общем виде включает следующие составляющие:

• приходная часть: поступление вещества через верхний створ , с водой боковых притоков , с коммунальными и промыш­ленными сточными водами , с поверхностным стоком с урба­низированных и сельскохозяйственных территорий и с атмосферными осадками ;

• расходная часть: потери вещества в результате испарения воды (<^исп) ^и водозаборов из реки ;

• приход или расход: изменение количества вещества за счет процессов руслового регулирования , переброски стока , подземного водообмена

Поскольку для определения последних шести составляющих на­дежные методы и исходные данные, как правило, отсутствуют, в практических расчетах исходят из того, что суммарное влияние этих составляющих компенсируется процессами самоочищения. В этом случае

Отдельные составляющие приведенного выше уравнения вычис­ляются следующим образом:

где К_в и W_BC - соответственно осредненная за рассматриваемый пе­риод (месяц, год) концентрация загрязняющего вещества и объем воды за этот же период в верхнем створе.

где и - концентрация и речной сток, формирующийся на уча­стке, которые определяются по данным измерений на притоке (при­токах), а при их отсутствии рассчитываются методом аналогии по данным ближайшего пункта наблюдений с учётом соотношений площадей водосбора.

где и - соответственно осредненная за рассматриваемый пе­риод концентрация загрязняющего вещества и объём сточных вод за этот же период.

где - сумма осадков за теплый период года, в мм;

F- площадь городской территории, за исключением охваченной ливневыми коллекторами, которые уже учтены в величине G_CB, га;

j - коэффициент поверхностного стока, принимаемый равным 0,3 для малых городов и 0,35 для крупных современных городов;

К_р - ориентировочная расчетная концентрация, г/м³ (мг/дм³), принимаемая в соответствии с региональными рекомендациями.

где - площадь распаханной сельскохозяйственной территории, га; - ориентировочное значение концентрации в кг/га, прини­маемое согласно имеющимся региональным рекомендациям.

По результатам составления гидрохимических балансов опреде­ляется влияние антропогенной нагрузки на качество поверхностных вод, необходимая степень очистки сточных вод и оценивается эф­фективность мероприятий на водосборе по снижению загрязненно­сти водных объектов от рассредоточенных источников.