Выпуски сточных вод в водоемы

Сброс воды в водоемы осуществляется через специальные сооружения — выпуски. Особенности устройства выпусков диктуются следующими двумя условиями: обеспечение устойчивости самих выпусков и обеспечение мак­симального разбавления сточных вод.

Причиной нарушения устойчивости (разрушения) выпусков может быть воздействие на них потока как самих сточных вод, так и воды водоема. Разрушающее воздействие потока сточных вод на сооружения зависит от расхода сточных вод и высоты перепада между отметками уровней сточных вод у места их сброса из выпуска и воды в водоеме. Разрушающее воздействие потока воды водоема зависит от расхода воды и скорости ее течения. Устойчивость конструкции выпусков зависит от места их расположения и степени воздействия на них потоков сточных вод и воды водоема.

Разбавление сточных вод — это снижение концентрации загрязнений в водоемах вследствие перемешивания сточных вод с водой водоема. Интенсивность разбавления характеризуется кратностью разбавления

Величина начального разбавления зависит от конструкции и места расположения выпуска, гидравлических параметров водотока и других факторов.

По типу водоема выпуски классифицируются на речные, озерные и морские. По месту расположения они подразделяются на береговые, русловые и глубинные, а по конструкции - на сосредоточенные и рассеивающие.

Береговые сосредоточенные выпуски выполняются в виде труб, конец которых оформлен в набережной, открытых каналов, быстротоков, многоступенчатых перепадов и оголовков различных конструкций. Береговые выпуски практически не обеспечивают начального разбавления, а дальнейшее разбавление протекает весьма медленно вследствие малых скоростей движения и малых глубин воды в водоеме у берега. Береговые выпуски применяются в основном для сброса в водоем атмосферных вод.

Русловые выпуски представляют собой трубопровод, выдвинутый в русло реки и оканчивающийся затопленным одним или несколькими оголовками. При одном оголовке выпуск называется сосредоточенным, aпри нескольких оголовках — рассеивающим. Рассеивают выпуски выполняются также в виде участков труб с отверстиями или щелями. Оголовки или.отверстия располагаются на равном расстоянии друг от друга.

Глубинные выпуски аналогичны русловым выпускам, Они применяются при выпуске сточных вод в озера, водохранилища и моря. Они отличаются большим заглублением оголовков.

Береговые выпуски состоят из подпорной стенки (оголовка), крепления берега реки до и после выпуска, а также перед ним и сопрягающего устройства.

Подпорная стенка располагается в конце трубопровода на фундаменте, который во избежание подмыва ограждается со стороны водоема шпунтовой стенкой. Подпорная стенка закрепляет конец трубы, исключая ее смещение и разрушение. Роль подпорной стенки в пределах города может выполнять набережная. Крепление берега реки назначается с учетом геологических условий и гидрологических особенностей (скорость течения, колебание уровней воды и др.) водоема. Оно должно обеспечивать устойчивость русла реки или берега водоема при любом возможном гидрологическом состоянии водоема (паводок, шторм и др.).

1- подпорная стенка

2- шпунтовое ограждение

3- крепление русла реки

Русловые выпуски состоят из подводящего трубопровода, выдвинутого в русло реки, и одного (при сосредоточенном выпуске) или нескольких (при рассеивающем выпуске) оголовков

Рис. 1. Схема руслового рассеивающего выпуска в реку

1 — самотечный коллектор; 2 — береговой колодец; 3 — подводящий трубопровод выпуска; 4— растительный грунт (дерн); 5 — крепление берега железобетонными плитами; 6 — крепление берегакаменнойнаброской; 7—оголовки;8 — песчаная засыпка

Оголовки сосредоточенных выпусков обычно выполняются в виде бетонных блоков прямоугольной, ромбической или каплевидной формы и расположены своей длинной осью вдоль потока.

Место устройства выпуска следует уточнять с учетом факторов, способствующих максимальному смешению. На реках к таким местам относятся участки с повышенными скоростями движения потока и извилистым руслом, где вследствие поперечной циркуляции потока разбавляющая способность речного потока увеличивается. Русло реки у места устройства выпуска должно быть устойчивым. Это является одним из важнейших условий надежности выпуска.

Как отмечалось выше, конструкция глубоководных выпусков аналогична конструкции русловых выпусков. Однако при их проектировании должно особо учитываться динамическое воздействие водоема на сооружение, а при устройстве выпусков в море — еще и химическое воздействие воды.

Трубопроводы русловых и глубоководных выпусков из стальных труб с усиленной антикоррозионной изоляцией необходимо прокладывать в траншее. В случае прокладки трубопроводов глубоководных выпусков по поверхности дна их следует закреплять якорями или пригрузочными массивами.

Береговые выпуски

Сброс воды в водоемы осуществляется через специальные сооружения — выпуски. Особенности устройства выпусков диктуются условиями: обеспечения устойчивости самих выпусков и обеспечения максимального разбавления сточных вод.

По месту расположения они подразделяются на береговые, русловые и глубинные, а по конструкции - на сосредоточенные и рассеивающие.

Береговые сосредоточенные выпуски выполняются в виде труб, конец которых оформлен в набережной, открытых каналов, быстротоков, многоступенчатых перепадов и оголовков различных конструкций. Береговые выпуски практически не обеспечивают начального разбавления, а дальнейшее разбавление протекает весьма медленно вследствие малых скоростей движения и малых глубин воды в водоеме у берега. Береговые выпуски применяются в основном для сброса в водоем атмосферных вод.

Конструкция береговых выпусков зависит от взаимного высотного расположения (соотношения отметок) трубопровода или канала и уровня воды в водоеме, амплитуды колебания уровня воды в водоеме, сбрасываемого расхода сточных вод, конфигурации берегового склона и ряда других факторов.

Выпуски рекомендуется проектировать незатоплепными, со свободным выходом воды в русла рек или во­доемы, с отметкой лотка не ниже средней отметки меженных вод. Затопленные выпуски допускается проектировать в следующих случаях: если незатоплеиный выпуск может быть поврежден при ледоставе и ледоходе; если устройство незатопленного выпуска нежелательно по архитектурным или санитарным соображениям. Затопленные выпуски должны располагаться ниже нижней кромки льда в период ледостава.

Береговые выпуски состоят из подпорной стенки (оголовка), крепления берега реки до и после выпуска, а также перед ним и сопрягающего устройства.

Подпорная стенка располагается в конце трубопровода на фундаменте, который во избежание подмыва ограждается со стороны водоема шпунтовой стенкой. Подпорная стенка закрепляет конец трубы, исключая ее смещение и разрушение. Роль подпорной стенки в пределах города может выполнять набережная. Крепление берега реки назначается с учетом геологических условий и гидрологических особенностей (скорость течения, колебание уровней воды и др.) водоема. Оно должно обеспечивать устойчивость русла реки или берега водоема при любом возможном гидрологическом состоянии водоема (паводок, шторм и др.).

Если перепад между отметками трубопровода и уровня воды в водоеме большой, то обязательно устройство сопрягающего устройства, обеспечивающего гашение энергии потока (затопление гидравлического прыжка, гашение скорости течения) сбрасываемых сточных вод. Сопрягающие устройства выполняются в виде многоступенчатого колодезного или бесколодезного перепада, быстротока с водобойным колодцем в основании и др.

4- подпорная стенка

5- шпунтовое ограждение

6- крепление русла реки