МОДЕЛЮВАННЯ ОБ'ЄМУ СТОКУ ПОВЕРХНЕВИХ СТІЧНИХ ВОД НА ПРИКЛАДІ МІСТА КИЇВ

Автор(и)

  • Микола Ситніченко Державне підприємство «Науково-дослідний та конструкторсько-технологічний інститут міського господарства», Донбаська національна академія будівництва і архітектури , Україна https://orcid.org/0000-0003-3539-8525
  • Ганна Анацька Донбаська національна академія будівництва і архітектури , Україна https://orcid.org/0000-0001-9695-5810

DOI:

https://doi.org/10.32347/2524-0021.2023.45.71-77

Ключові слова:

поверхневий стік, обсяг стоку, інфільтрація, коефіцієнт фільтрації, водонепроникність площі водозбору, гідрологія

Анотація

Хоча спостереження за негативним впливом поверхневого стоку на якість води в водних об'єктах мають тривалу історію, розробка національних нормативних актів, які регулюють якість поверхневих вод, відбулася тільки у 2022 році. Відповідно був прийнятий Закон України «Про водовідведення та очищення стічних вод», що вступив в дію в серпні 2023 року та є частиною процесу адаптації законодавства України в галузі водовідведення згідно Директиви Ради Європи 91/271/ЄЕС «Про очистку міських стічних вод». У роботі проаналізовано проблему визначення обсягу річного поверхневого стоку, який підлягає очищенню на очисних спорудах. Використовуючи дані гідрометеорологічної служби про максимальну добову кількість опадів різної забезпеченості для міста Київ, були отримані залежності розподілу ймовірності добових шарів опадів, у вигляді загальної глибини опадів і загальної тривалості опадів. Підтверджено висновок, що переважний обсяг стоку визначається мікродощами, які мають велику частоту повторюваності. Проблема знаходження співвідношення опадів і стоку в нормативних документах України висвітлена не досить докладно, тому виникає необхідність визначення глибини стоку на більш довершеній основі з урахуванням інфільтрації, яка визначається параметрами фільтраційних властивостей ґрунтів. Вплив водонепроникності на шар стоку визначено через моделювання з використанням розподіленої моделі SWMM. Запропоновано параметр F/P, який характеризує об'єм втрат від загальної кількості опадів в залежності від властивостей поверхні, а саме водонепроникності та коефіцієнта фільтрації. Моделювання дозволило отримати залежність параметра F/P від коефіцієнта фільтрації та водонепроникності площі водозбору. Розрахунки підтвердили, що стік в більшості випадків утворюється в результаті випадання опадів, значення яких перевищує 2,5 мм. Для міста Київ розраховано об'єм стоку поверхневих стічних вод за теплий період року з площі 1 га в залежності від коефіцієнта фільтрації ґрунту при водонепроникності 60 %. В результаті цих досліджень рекомендується, щоб очисні споруди вловлювали та очищали дощові стоки з ймовірністю від 70 до 90 % від загальної глибини опадів, які випадають на територію водозбору. При цьому значення об'єму стоку поверхневих стічних вод повинно бути підтверджено розрахунком.

Посилання

Paul, M. J., & Meyer, J. L. (2001). Streams in the Urban landscape. Annual Review Ecology and Systematics, 32(1), 333–365. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.32.081501.114040

Hlavínek, P., Prax, P., Sklenárová, T., Dvoˇráková, D., Polášková, K., Kubík, J., Hluštík, P., & Beránek, J. (2007). Stormwater management in Urbanized areas. Brno: Ardec. ISBN: 80-86020-55-X

Temporary recommendations for the design of structures for treating surface runoff from the territory of industrial enterprises and calculating the conditions for its release into water bodies. Moscow: VNII VODGEO, 1983. [in Russian]

Makar, W.P., & Urbonas, B. (1989). Incipient Runoff Value of Rainfall in the Denver Region. Flood Hazard News, Urban Drainage and Flood Control District, Denver, Colorado.

Scientific and applied reference book on the climate of the USSR. Series 3, parts 1-6, no. 10 Ukrainian SSR Book 1. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1990.

Butler, D., & Davies, J. W. (2010) Urban Drainage. 3rd Edition. CRC Press.

Driscoll, E., Palhegyi, G., Strecker, E., & Shelley, P. (1989). Analysis of Storm Event Characteristics for Selected Rainfall Gauges Throughout the United States. Prepared for the U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Woodward-Clyde Consultants: Oakland, CA.

Horton, R.E. (1933). The Role of Infiltration in the Hydrologic Cycle. Transactions of the American Geophysical Union, 14(1), 446-460. http://dx.doi.org/10.1029/TR014i001p00446.

Philip, I. R. (1957), (1958). The Theory of Infiltration. Soil Science, 83, 345-357; 435-458.

Green, W. H., & Ampt G. A. (1911). Studies on Soil Physics. The Flow of Air and Water Through Soils. Journal of Agricultural Soils, 4, 1-24. https://doi.org/10.1017/s0021859600001441

Osypov, V. V., Bigun, O. M. (2020). Estimation of pedotransfer functions for determination of soil filtration coefficient of Ukraine. Bulletin of Kharkiv V. N. Karazin University. Series Geology. Geography. Ecology, 52, 68-78. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2020-52-05. [in Ukrainian]

United States Environmental Pronectoin Agency. Storm Water Management Model (SWMM). Available at: https://www.epa.gov/water-research/storm-water-management-model-swmm (date of access: 09.10.2023).

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-10

Як цитувати

Ситніченко, М., & Анацька, Г. (2023). МОДЕЛЮВАННЯ ОБ’ЄМУ СТОКУ ПОВЕРХНЕВИХ СТІЧНИХ ВОД НА ПРИКЛАДІ МІСТА КИЇВ. Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки, (45), 71–77. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2023.45.71-77

Номер

№ 45 (2023): Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Микола Ситніченко, Ганна Анацька

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).