ОТДЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, КАСАЮЩИЕСЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

8.7. ВЫВОДЫ

Обеспечение устойчивости к климату централизованных средних и крупных дренажных и канализационных сетей предполагает реализацию широкого диапазона превентивных мер как с прямым, так и косвенным влиянием на последствия чрезвычайных погодных явлений. И для централизованных, и для децентрализованных систем управления редактирование и распространение комплексного плана реагирования в чрезвычайных ситуациях является основным элементом подготовки обслуживающего персонала к выявлению определенных уровней рисков и реагированию на них. В частности, в случае неэффективности, которая может вызвать риски безопасности, может оказаться полезной система предупреждения.

Кроме того, чувствительные к погоде критерии проектирования являются основным средством обеспечения устойчивости к климату в новых дренажных сетях. Их динамическая адаптация к местным чрезвычайным погодным изменениям, таким как усиление ливней, или сокращение времени восстановления после чрезвычайных явлений, является основополагающим фактором, позволяющим избежать частого насыщения дренажной сети. Вместе с тем, городские дренажные и канализационные системы могут быть очень старыми, и корректировка всей гидравлической мощности быстрым изменениям климата часто экономически нецелесообразна. Поэтому риск наводнений на городских территориях может быть снижен, но не устранен.

В существующих сетях наивысшая гидравлическая мощность может быть достигнута путем периодического обслуживания и очистки самых значительных узлов сети. В случае крупных систем, где дорожными стоками, дренажными и комбинированными канализационными системами могут управлять различные компании, рекомендуется разрабатывать согласованные планы обслуживания.

Полный сервис очистных сооружений и насосных станций следует обеспечить путем периодического обслуживания конструкций и электромеханических элементов и путем обеспечения станций аварийными электрическими генераторами, поскольку одно из частых последствий сильного дождя – местный отказ системы электропитания. Перед этим необходимо получить детальные и обширные знания обо всей сети, что, особенно для крупных и старых дренажных систем, часто требует длительных и дорогих обследований путем подготовки географической информационной системы (ГИС) с целью обеспечения доступности информации для разных пользователей.

В последние годы становится все более доступным использование гидродинамических моделей для моделирования эффектов дождевых явлений на большие комбинированные канализационные сети. Тщательная калибровка моделей по определенным наборам метеорологических условий и их связям с системой сбора метеорологических данных в реальном масштабе времени позволяют оператору предсказывать самые критические узлы сети в зависимости от локализации и силы бури, заранее контролируя таким образом операцию в чрезвычайной ситуации. Кроме того, методы УРВ, основанные на централизованном телеметрическом сооружении, сегодня являются основным средством управления сложными дренажными и канализационными системами.

Продолжительные наводнения могут также считаться чрезвычайными явлениями для всех дренажных и канализационных систем, которые характеризуются гидравлическими соединениями с водными объектами, такими как переливы из общесплавной канализации (ПОК), сбросные каналы или фильтрующие коллекторы в зонах затопления. На длинных, отличающихся высокой изменчивостью реках, в частности, паводковые волны, вызванные сильными ливнями, могут распространяться довольно быстро, с потенциально опасными последствиями для дренажных систем, расположенных вниз по течению, которые непосредственно не пострадали от ливневых явлений. Надлежащее управление дренажной системой, тесно связанной с основными водными объектами, может поэтому требовать: глубоких знаний их гидрологического режима; тесных взаимосвязей с органами управления речными бассейнами и с объектами, управляющими дамбами или затворами, находящимися вверх и вниз по течению на соответствующей территории; установки регулирующих потоки элементов там, где водные объекты могут влиять на мощность дренажной сети (клапанов для предотвращения обратного стока, передвижные плотины ПОК, насосы, управляемые в реальном масштабе времени, и т.д.).

Длительные периоды засухи обычно оказывают намного менее критичное воздействие на дренажные и канализационные системы. Образование корок, неприятный запах и, в худшем случае, распространение заболеваний могут быть результатом чрезвычайно длительного сухого периода в комбинированных канализационных системах густонаселенных территорий, хотя это и не является значительной проблемой для хорошо спроектированных крытых коллекторов.

Постоянные засухи могут также оказывать влияние на окружающую среду, если сразу после них выпадают интенсивные дожди, которые превышают мощность общесплавных коллекторов. Доказано, что первая ливневая вода при переливе из общесплавной канализации оказывает значительное загрязняющее влияние на принимающие объекты, в результате чего немедленно возникают локальные эффекты ухудшения качества, поэтому основные очистные сооружения должны иметь отделения для обработки первых ливневых стоков (хотя следует принять во внимание потенциальное снижение эффективности биологической очистки из-за ливневых вод). По сути дела, что касается очистки сточных вод, то последствия чрезвычайных погодных явлений воздействуют на очистительную способность сооружений, поскольку загрязняющая нагрузка сточных вод на входе изменяется, вызывая проблемы для последующих секций и процессов всей системы очистки.

Децентрализованные системы, в целом характеризующиеся небольшими сетями и ограниченным бюджетом, подпадают под различные ограничения по управлению устойчивостью к климату, такие как:

• 
  интенсивность явлений: чрезвычайные погодные явления достигают своей высшей точки менее часто на малой площади, хотя, когда они происходят, они могут повлиять на значительную часть системы, реагирование которой на это влияние поэтому менее гибко;
  
• 
  использование имитационных моделей и телеметрических систем может быть экономически невыгодным, в то время как более важным становится знание сети и ее реакции на прошлые критические события становится более важным (это требует периодических обследований, ведения реестров критичности чрезвычайных явлений и т.д.);
  
• 
  влияние ливневых вод на сельские системы может значительно увеличить изменчивость потока во время дождевых явлений, поэтому настоятельно рекомендуется разделять канализационные и дренажные сети (особенно если многие естественные водные объекты-приемники доступны для ливневых стоков);
  
• 
  при расположении домов в сельских зонах затопления необходимо тщательно составить план и схему управления бытовыми очистными сооружениями.
  

В целом децентрализованные системы должны тесно взаимодействовать с ведущими органами по охране окружающей среды и даже заключать соглашения с руководством централизованных систем по вопросам мер вмешательства в чрезвычайных ситуациях.

Во Фландрии в течение многих лет гидродинамические модели для имитации последствий дождей для канализационных сетей широко интегрируются и применяются в процессах планирования, проектирования и строительства новых, а также в оптимизации работы существующих канализационных сетей.

Длительные засушливые периоды не имеют в нашем регионе такого характера, который оказывал бы критический эффект на дренажные и канализационные системы. Вместе с тем, они могут оказывать воздействие на окружающую среду, если после них идут сильные дожди, так как в регионе большинство канализационных сетей представляют собой комбинированные канализационные системы.

Поэтому системы сбора построены в соответствии со следующими стандартами:

- позволяют транспортировать большие объемы (как минимум в 6 раз больше объема стока в сухую погоду) смешанных сточных и дождевых вод к централизованным очистным сооружениям;

- ограничивают загрязнение принимающих вод ливневыми стоками максимум семью днями переполнения в год.

Кроме того, строительство канализационных сетей вот уже в течение более 10 лет развивается в направлении разделения систем. Этот подход направлен на то, чтобы не дать дождевой воде стекать в канализационные сети и удерживать дождевую воду там, где она выпала, чтобы она просочилась обратно в землю. Это способствует увеличению существующей гидравлической мощности канализационных систем при сильных дождевых явлениях.

Управление инфраструктурой сточных вод при чрезвычайных погодных явлениях

Что касается управления, то канализационные системы должны иметь достаточные размеры, чтобы предотвратить поступление необработанных сточных вод в реки, а очистные сооружения должны обрабатывать достаточно большие объемы смешанных сточных и дождевых вод в случае интенсивных дождей. Уже несколько десятилетий в регионе существует стандарт по обеспечению биологической очистки объема, равного 3 объемам стока в сухую погоду (3Q14, в других случаях более 5Q24), и обеспечению первичной обработки эквивалентного дополнительного объема. Приблизительно десять лет назад исследование, проведенное «Аквафин», публичной акционерной компанией, отвечающей за строительство и управление очистными сооружениями и большими коллекторными системами в регионе, показало, что общий объем, собранный в направлении к очистным сооружениям (6Q14, в других случаях более 10Q24) может быть обработан биологически (вторичная и в большинстве случаев третичная обработка, для удаления азота и фосфора) без существенных затрат. Все отремонтированные и новые очистные сооружения и (или) очистные сооружения, на которых это можно было сделать без чрезмерных затрат, сейчас имеют такие мощности обработки. Кроме того, компания «Аквафин» непрерывно отслеживает функциональность систем всех очистных сооружений и важных насосных станций канализационной сети, чтобы предотвратить экологический ущерб. Этот непрерывный мониторинг, связанный с системой оповещения, позволяет быстро реагировать в случае возникновения чрезвычайных событий. С 2008 года Фландрия внедряет дополнительную систему контроля с целью надлежащего управления очистными системами путем мониторинга разных показателей, таких как непрерывное функционирование очистных сооружений и насосных станций и соответствующие реакции в случае нарушения функционирования.