Ливневая канализация

Ливневая канализация (также ливнёвка, дождевая канализация) — это система инженерных сооружений, предназначенная для организованного сбора, отвода и очистки поверхностных сточных вод (дождевых, талых, поливомоечных), образующихся на территории населённых пунктов, промышленных предприятий и транспортных магистралей. Относится к классу водоотводящих систем и является обязательным элементом городской инфраструктуры, обеспечивающим защиту зданий, дорог и подземных коммуникаций от подтопления и разрушения.

История

Первые прообразы ливневой канализации появились в древних цивилизациях. В Индской цивилизации (III тысячелетие до н. э.) в городе Мохенджо-Даро существовали крытые кирпичные каналы для отвода дождевой воды с улиц. В Древнем Риме функционировала система «Клоака Максима» (VI век до н. э.), которая, помимо отвода нечистот, собирала и поверхностные воды с форумов и дорог.

В Средние века развитие ливневой канализации в Европе практически остановилось. Возрождение интереса к организованному водоотводу началось в XIX веке в связи с быстрым ростом городов и эпидемиями холеры, вызванными загрязнением источников воды. В 1850-х годах в Лондоне и Париже были построены первые комбинированные системы, объединяющие бытовую и дождевую канализацию. В Российской империи первые проекты ливневой канализации реализованы в Санкт-Петербурге (1860-е годы) и Москве (конец XIX века).

В XX веке с развитием урбанизации и автомобильного транспорта ливневая канализация стала обязательным элементом градостроительных норм. В СССР с 1930-х годов строительство ливнёвок регламентировалось государственными стандартами. Современные системы, как правило, раздельные: дождевые стоки отводятся отдельно от хозяйственно-бытовых.

Классификация

Ливневая канализация классифицируется по нескольким признакам.

По способу отвода воды

• Открытая система — сбор воды осуществляется по поверхностным лоткам, кюветам и канавам. Применяется в сельской местности, вдоль автомобильных дорог, на территориях с низкой плотностью застройки.
• Закрытая система — вода попадает в подземные трубопроводы через дождеприёмные решётки. Используется в городах, на промышленных объектах, в жилых кварталах.
• Смешанная система — комбинация открытых и закрытых элементов, часто встречается на окраинах городов или в районах с перепадом рельефа.

По типу водоотведения

• Раздельная система — дождевые и талые воды отводятся по отдельным сетям, не смешиваясь с бытовыми стоками. Наиболее распространённый тип в современном строительстве.
• Общесплавная (комбинированная) система — все виды сточных вод (бытовые, промышленные, дождевые) собираются в один коллектор. В периоды сильных дождей часть смешанного стока сбрасывается в водоём без очистки через ливнеспуски. В России такие системы встречаются в старых районах городов (например, в центре Санкт-Петербурга).
• Полураздельная система — дождевые стоки поступают в бытовую канализацию, но перед этим проходят через разделительные камеры, которые при превышении расхода направляют избыток воды в отдельный ливневой коллектор.

По способу регулирования стока

• Самотёчная система — движение воды происходит под действием силы тяжести за счёт уклона труб. Наиболее экономичный и распространённый вариант.
• Напорная система — используется на участках с обратным уклоном или при необходимости подъёма воды на высоту. Включает насосные станции (ливневые насосные).

Устройство и основные элементы

Современная ливневая канализация состоит из нескольких функциональных частей.

Водоприёмные устройства

• Дождеприёмники — решётки, устанавливаемые в пониженных местах дорог, тротуаров, площадей. Изготавливаются из чугуна, стали или полимерных материалов.
• Ливневые колодцы (смотровые колодцы) — вертикальные камеры для осмотра, очистки и ремонта трубопроводов. Устанавливаются на поворотах, в местах соединения труб, через каждые 30–50 метров на прямых участках.
• Пескоуловители — отстойники, в которых оседают песок, мелкий гравий и взвешенные частицы. Предотвращают заиливание труб.

Трубопроводы

• Трубы — изготавливаются из полиэтилена низкого давления (ПНД), полипропилена, непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ), бетона, железобетона или керамики. Диаметр варьируется от 100 мм (внутриквартальные сети) до 2000 мм и более (магистральные коллекторы).
• Коллекторы — крупные трубопроводы, собирающие воду с нескольких участков и отводящие её к очистным сооружениям или в водоём.

Очистные сооружения

• Отстойники — резервуары для осаждения взвешенных веществ.
• Фильтры — механические (сетки, пескоуловители), сорбционные (активированный уголь), биологические (для удаления нефтепродуктов).
• Нефтеловушки (масло-бензоотделители) — устройства для отделения нефтепродуктов и масел на основе разности плотностей. Обязательны на автостоянках, автозаправочных станциях, промышленных площадках.
• Биоплато — искусственные водоёмы с водными растениями, используемые для доочистки стоков в экологичных проектах.

Выпускные устройства

• Выпуски в водоёмы — оборудованы рассеивающими оголовками для предотвращения размыва дна.
• Инфильтрационные поля — системы перфорированных труб, уложенных в гравийную подушку, для отвода воды в грунт. Применяются при невозможности сброса в водоём.

Применение

Ливневая канализация используется повсеместно:

• В городах и посёлках — для защиты дорог, тротуаров, фундаментов зданий, подземных паркингов и переходов от подтопления.
• На промышленных объектах — для отвода воды с территории заводов, складов, нефтебаз. Обязательна предварительная очистка от загрязнений (нефтепродукты, тяжёлые металлы).
• На транспортных магистралях — вдоль автомобильных и железных дорог для предотвращения размыва насыпей и образования луж.
• В частном домостроении — для отвода воды с крыш, участков, отмосток. Включает водосточные трубы, дождеприёмники, дренажные системы.
• На спортивных объектах — стадионы, ипподромы, гольф-поля оборудуются системами быстрого отвода осадков для поддержания покрытия в рабочем состоянии.

Нормативное регулирование в России

В Российской Федерации проектирование и эксплуатация ливневой канализации регулируются:

• СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (актуализированная редакция СП 32.13330.2018).
• ГОСТ 3634-99 «Люки смотровых колодцев и дождеприёмники ливнесточных колодцев».
• Водный кодекс РФ — устанавливает требования к сбросу сточных вод в водные объекты.
• Постановление Правительства РФ № 644 от 29 июля 2013 года — правила холодного водоснабжения и водоотведения.

Сброс неочищенных ливневых стоков в водоёмы запрещён. Для промышленных предприятий и автотранспортных объектов обязательна установка очистных сооружений (пескоуловители, нефтеловушки).

Интересные факты

• В некоторых городах мира (например, в Токио, Япония) ливневая канализация представляет собой гигантские подземные резервуары и тоннели, способные вместить миллионы кубометров воды во время тайфунов.
• В Венеции (Италия) историческая система отвода дождевой воды устроена таким образом, что вода собирается в специальные цистерны под площадями, а затем фильтруется через песок и используется как питьевая.
• В Москве общая протяжённость ливневой канализации превышает 7 000 километров, что сопоставимо с расстоянием от Москвы до Владивостока.
• В Российской Федерации ливневая канализация часто проектируется с учётом так называемого «расчётного дождя» — максимальной интенсивности осадков, которая повторяется раз в 1, 5, 10 или 25 лет в зависимости от класса ответственности объекта.

Критика и проблемы

• Заиливание и засоры — частая проблема в городах из-за попадания в систему мусора, листвы, песка. Требует регулярной очистки.
• Недостаточная пропускная способность — в ряде российских городов (например, в Краснодаре, Сочи) ливневая канализация не справляется с обильными осадками, что приводит к подтоплениям улиц и подвалов.
• Сброс неочищенных стоков — на многих промышленных объектах и автостоянках очистные сооружения отсутствуют или работают неэффективно, что приводит к загрязнению водоёмов нефтепродуктами и тяжёлыми металлами.
• Устаревшие сети — в исторических центрах городов (Санкт-Петербург, Москва) часть ливневой канализации была построена в XIX — начале XX века и требует реконструкции.

Источники

1. СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (актуализированная редакция СП 32.13330.2018).
2. Водный кодекс Российской Федерации (Федеральный закон от 03.06.2006 № 74-ФЗ).
3. ГОСТ 3634-99 «Люки смотровых колодцев и дождеприёмники ливнесточных колодцев».
4. Постановление Правительства РФ от 29.07.2013 № 644 «Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения».
5. Алексеев М.И., Курганов А.М. «Водоотводящие системы промышленных предприятий». — М.: Стройиздат, 1990.
6. Яковлев С.В., Карелин Я.А. «Водоотведение и очистка сточных вод». — М.: АСВ, 2004.