Устройство ливневого дренажа: принцип работы и основные элементы

Ливневый дренаж — это важная часть инфраструктуры любого города. Он позволяет эффективно отводить избыточную воду в периоды сильных дождей и таяния снега, предотвращая подтопления.

В этой статье мы подробно разберем, как устроен ливневый дренаж, из каких элементов он состоит и как работает. Рассмотрим основные требования к его проектированию и узнаем, какие факторы нужно учитывать при строительстве.

Содержание:

Элементы ливневого дренажа

Ливневый дренаж состоит из следующих основных элементов:

  1. Водоприемные колодцы и решетки. Это специальные конструкции, которые располагаются непосредственно на поверхности. Они принимают поверхностный сток в ливневую канализацию. Обычно это решетки или колодцы с отверстиями.
  2. Ливнестоки (дождеприемники). Ливнестоки собирают воду с крыш зданий и других искусственных поверхностей, направляя ее в общегородскую сеть ливневого дренажа.
  3. Лотки и каналы. По ним вода транспортируется к коллекторам и очистным сооружениям. Лотки могут быть открытые (проложенные по поверхности земли) или закрытые (подземные трубы и коллекторы).
  4. Коллекторы. Это магистральные подземные трубопроводы большого диаметра, по которым вода транспортируется на очистные сооружения.
  5. Очистные сооружения. Здесь происходит отстаивание и очистка воды перед сбросом в водоемы. На современных очистных сооружениях устанавливается оборудование для механической и биологической очистки.

Таблица с основными характеристиками элементов ливневого дренажа:

Элемент дренажа Назначение Материалы Размеры и параметры
Водоприемные колодцы и решетки Прием поверхностного стока в дренажную сеть Чугун, сталь с антикоррозийным покрытием Диаметр 500-1000 мм
Ливнестоки Сбор дождевой и талой воды с крыш зданий Оцинкованная сталь, НПВХ Диаметр 100-150 мм
Лотки Транспортировка стока на небольшие расстояния Железобетон Ширина 200-500 мм
Дренажные трубы Подземная транспортировка стока  ПВХ, полиэтилен, керамика, бетон Диаметр 150-800 мм
Коллекторы Магистральный отвод стока в очистные сооружения Железобетон, чугун, сталь Диаметр 1000-3000 мм
Очистные сооружения ливневых вод               Очистка стока перед сбросом в водоемы Бетонные и металлические конструкции, технологическое оборудование для очистки воды Производительность до 200 000 м3 в сутки 

Таковы основные элементы, из которых состоит дренажная система ливневых вод. Давайте теперь разберем подробнее принципы её работы.

Принцип работы ливневого дренажа

Работа всей системы ливневого дренажа основана на использовании уклона местности и силы тяжести для транспортировки воды. Вода из атмосферных осадков и от таяния снега самотеком стекает в ливнестоки, водоприемные колодцы и решетки на поверхности земли. Оттуда она попадает в закрытую дренажную сеть.

Далее вода движется по лоткам и трубам, которые имеют определенный уклон в сторону коллекторов и очистных сооружений. Этот уклон обеспечивает необходимую скорость потока для эффективного дренажа территории. В коллекторах и на очистных сооружениях из ливневых вод удаляется мусор, песок и другие загрязнения. После этого очищенная вода сбрасывается в водоемы или повторно используется для полива газонов и мойки дорог.

Таким образом происходит бесперебойная работа всей ливневой канализации города, обеспечивающая защиту от подтоплений в периоды обильных осадков.

Проектирование ливневого дренажа

При проектировании ливневого дренажа инженеры должны учитывать целый ряд важных факторов: 

  1. Объем стока и интенсивность осадков в конкретном регионе. Это главный параметр, на основании которого рассчитываются диаметры труб и мощность очистных сооружений.
  2. Характер городской застройки. Густота и этажность застройки определяют количество воды, поступающей в дренаж с крыш и искусственных поверхностей.
  3. Рельеф местности. Он определяет схему трассировки системы дренажа и необходимые уклоны труб и лотков для обеспечения самотечного стока воды.
  4. Состав почвы. Инженеры закладывают дополнительную мощность дренажа при наличии в почве глин и других водонепроницаемых пород.
  5. Гидрологический режим с прилегающей территории. При наличии рек и водоемов должны учитываться периодические разливы и паводки.

Современное оборудование и технологии позволяют грамотно спроектировать надежный ливневый дренаж практически любой сложности. Главное, что эта система должна быть рассчитана с запасом для пропуска максимальных объемов воды в экстремальных условиях.

Строительство и эксплуатация

При строительстве ливневого дренажа очень важно соблюдать технологию и контролировать качество работ. В открытых траншеях укладываются дренажные трубы с заданным проектом уклоном. Затем выполняется обратная засыпка с уплотнением и устройством основания под дорожное покрытие.

На участках коллекторов применяется бестраншейный метод прокладки с использованием специальных проходческих механизированных щитов. Все стыковые соединения должны быть герметичными. А трубы и колодцы - выполнены из долговечных материалов, стойких к коррозии и механическим нагрузкам.

В процессе эксплуатации ливневого дренажа проводится регулярное обследование, профилактическая прочистка коммуникаций и текущий ремонт для поддержания работоспособности системы. При соблюдении всех требований на стадиях проектирования, строительства и технического обслуживания ливневая канализация надежно работает на протяжении десятилетий. А город защищен от пагубных последствий паводков даже в самые дождливые периоды.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что ливневый дренаж - это сложная инженерная система, призванная решать важнейшие задачи водоотведения в городах. От того, насколько правильно спроектирована и построена ливневая канализация, зависит защита от подтоплений в периоды таяния снега и сильных дождей. А грамотная эксплуатация обеспечивает её бесперебойную работу на долгие годы.

В статье мы в общих чертах разобрали устройство ливневого дренажа, его компоненты и принцип действия. А также основные требования при проектировании и строительстве. Эти знания помогут составить общее представление об этой важнейшей городской инфраструктуре.