Керування поверхневим стоком в смт Гніздичів Львівської обл. з використанням регулювальних колодязів проточного типу при змінній витраті поверхневого стоку
Автор: Кіш Михайло Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Кіш М.Ю., Жук В.М. (керівник). Керування поверхневим стоком в смт Гніздичів Львівської обл. з використанням регулювальних колодязів проточного типу при змінній витраті поверхневого стоку. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Традиційні системи дощової каналізації базуються на збиранні та транспортуванні поверхневого стоку якнайшвидше у закриті водовідвідні мережі і далі ? у відкриту водойму. З посиленням темпів урбанізації такий підхід до відведення поверхневого стоку призводить до значних проблем як з функціонуванням системи водовідведення, так і до екологічних проблем для водойми, у яку відбувається скид зворотних вод. Урбанізація спричиняє більш швидкі в часі та вищі пікові гідравлічні навантаження, більший об’єм стоку, вищі швидкості течії, вищі температури, вищі рівні забруднень. У магістерській кваліфікаційній роботі виконано огляд і аналіз найкращих експлуатаційних практик [6, 7], що використовують в найбільш передових країнах Світу для управління дощовим стоком на забудованих територіях. Детально проаналізовано досвід розробки плану управління дощовим стоком у невеликих містах Канаді на прикладі м. Пінчер-Крік [8], яке за своїми кліматичними характеристиками, розмірами території та видом забудови є сильно подібним до смт Гніздичів. У смт Гніздичів запроектовано три колектори дощової каналізації з діаметрами від 350 мм до 700 мм. Для очищення забрудненої частини поверхневого стоку перед випусками К2-1 і К2-2 передбачено влаштування двох однакових очисних споруд дощових стічних вод продуктивністю 20 л/с виробництва Корпорації "Енергоресурс-Інвест" (м. Львів), а також два регулювально-акумуляційні резервуари об’ємами відповідно 525м3 та 375 м3. Проаналізовано відомі методи визначення регулювальних параметрів спеціальних споруд систем дощового водовідведення, що використовуються для управління поверхневим стоком [1, 5]. Детально описано математичні методи формування гідрографів стоку, а також відтоку рідини зі спеціальних споруд проточного типу. Показано, що коефіцієнт регулювального об’єму проточної регулювальної споруди є функцією початкового коефіцієнта регулювання ?с.о, коефіцієнта зміни напору b та безрозмірного діаметра відвідного трубопроводу D’c. Розроблено комп’ютерну програму, яка дозволяє виконувати чисельне моделювати процесів наповнення та спорожнення резервуарів дощових стічних вод (РДСВ) проточного типу. За допомогою програми вирішується як пряма, так і зворотна задача гідравлічного розрахунку: визначається регулювальний об’єм та максимальне наповнення РДСВ певної площі в плані у результаті випадання розрахункового дощу, а також виконується пошук максимально допустимої площі басейна стоку при заданих розмірах РДСВ. Досліджено можливість застосування оглядових колодязів різних діаметрів з метою локального регулювання поверхневого стоку з малих урбанізованих басейнів стоку. Окреслено діапазон використання оглядових колодязів типових діаметрів (1 м; 1,5 м та 2 м) як регулювальних резервуарів проточного типу для квадратних водонепроникних басейнів для кліматичних умов м. Львова та смт Гніздичів за періоду одноразового перевищення розрахункової інтенсивності дощу 1 рік. Отримані значення коефіцієнтів регулювального об’єму та об’ємів регулювальних резервуарів, у 2,8?11,9 раз менші за відповідні значення за методом СПбГАСУ, що пояснюється різницею безрозмірних гідрографів притоку за цими методами, а також врахуванням у роботі коефіцієнта заповнення вільної ємкості мережі ?. При сприятливих гідравлічних умовах діаметр регулювального колодязя практично не впливає на максимально допустиму площу стоку при заданій регулювальній висоті, тому три графіки для колодязів діаметром 1 м, 1,5 м та 2 м практично накладаються. Проте, в цій математичній моделі завжди є вільний витік поверхневого стоку в кінці відвідної ділянки у колектор великих розмірів, який ніколи не підтоплюється. На практиці будь-який колектор підтоплюється при випаданні розрахункових дощів певної повторюваності, тоді регулювальні об’єми спеціальних споруд мають дуже велике значення. Об’єкт дослідження – система керування поверхневим стоком в смт Гніздичів та регулювальні колодязі проточного типу при змінній витраті поверхневого стоку. Предмет дослідження – проектування системи керування поверхневим стоком в смт Гніздичів та регулювальних колодязів проточного типу при змінній витраті поверхневого стоку. Мета дослідження: розробка комплексу заходів з керування поверхневим стоком в смт Гніздичів Львівської обл. та дослідження регулювальних параметрів колодязів проточного типу при змінній витраті поверхневого стоку. Результати дослідження. Досліджено вплив похилу басейна стоку та коефіцієнта шорсткості поверхні на регулювальні параметри односекційних резервуарів проточного типу, при всіх інших фіксованих значеннях. У випадку зменшення коефіцієнту шорсткості та збільшення похилу басейну стоку регулювальні параметри (регулювальний об’єм, коефіцієнт регулювального об’єму, максимальна регулювальна глибина та питомий регулювальний об’єм) збільшуються Ключові слова: дощовий стік, управління поверхневим стоком, регулювальний об’єм, регулювальний колодязь, басейн стоку. Перелік використаних літературних джерел. 1. ДБН В.2.5-75:2013 "Каналізація. Зовнішні мережі та споруди. Основні положення проектування". – Київ: Мінрегіон України, 2013. – 128 с. 2. Гидравлический расчет сетей водоотведения. Расчетные таблицы / Ю.М. Константинов, А.А. Василенко, А.А. Сапухин, Б.Ф. Батченко. – Київ: Будівельник, 1987. – 117 с. 3. ДСТУ-Н Б В.2.5-61:2012. Настанова з улаштування систем поверхневого водовідведення. – Київ: Мінрегіон України, 2012. – 30 с. 4. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения: Справочник / Под общ. ред. А.М. Курганова. – Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. – 440 с. 5. Алексеев М. И. Организация отведения поверхностного (дождевого и талого) стока с урбанизированных территорий: Учеб. Пособие / М.И. Алексеев , А.М.Курганов. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ. – 2000. ? 352 с. 6. Debo, Thomas, N. (Thomas Neil), 1941– Municipal stormwater management / Thomas N. Debo, Andrew J. Reese. –– 2nd ed. 7. Stormwater Management Planning Version No. 1.0. Federation of Canadian Municipalities and National Research Council. 2004. 8. Master Drainage Plan For Northeast Pincher Creek. Martin Geomatic Consultants Ltd. Riparia Ltd. 0104-CE-8194 April 2006.