Меры контроля городского дренажа. Управление городским дренажом

Основными целями городского дренирования являются снижение повторяемости наводнений и улучшение качества воды. Управление городской ливневой канализацией в основном связано с распределением объемов воды во времени и пространстве в пределах городского бассейна с учетом уровня урбанизации, гидравлических сетей и условий окружающей среды (Urbonas and Stahre, 1993).

Ключевыми мерами контроля являются либо меры, связанные со строительством сооружений, либо мероприятия, не связанные со строительством сооружений.

Меры, связанные со строительством сооружений: работы, предназначенные для регулирования воздействия паводков на главную дренажную систему в рамках заданного сценария городского развития. Обычно они заключаются в улучшении состояния каналов и прудов для задержания воды.

Мероприятия, не связанные со строительством сооружений: регулирование землепользования и другие меры регуляторного характера, направленные на снижение угрозы паводков и их предупреждение, включая прогнозирование выпадения дождевых осадков в масштабе реального времени и вероятные последствия предсказанного паводка. Нормативные требования городского дренажа могут применяться для ограничения максимальных паводков в нижнем течении реки и для уменьшения степени ухудшения качества воды, учитывая социально-экономические условия.

Основными моментами этого типа регулирования является сохранение максимальных расходов воды при дальнейшем городском развитии на уровне равном или ниже того, который наблюдался в период до рассматриваемого сценария развития, и установление в каждом случае предельных величин площадей водонепроницаемых территорий. Участие населения является чрезвычайно важным условием эффективного регулирования и должно включать повышение осведомленности населения и образовательные программы.

Первоочередные меры контроля развивающихся территорий были включены в систему нормирования во многих странах (Urbonas and Stahre, 1993). Первоочередной контроль включает обеспечение мер по созданию запасов воды вблизи источника стока, уменьшая необходимость ее транспортировки вниз по течению (Urbonas and Stahre, 1993). Первоочередному контролю подвергаются водопроницаемые дорожные покрытия и территории парковок, бассейны инфильтрации и канавы.

Управление городским дренажом. Принципы. Опыт планирования городских дренажных систем, полученный во многих странах, позволил сформулировать несколько общих принципов управления городским дренажом (Urbonas and Stahre, 1993):

1) управление должно быть основано на генеральном плане городской дренажной системы для местного органа управления;

2) участие населения в управлении городским дренажом должно быть расширено;

3) сценарии регулирования городского дренажа должны учитывать развитие города в будущем;

4) развитие городской дренажной системы должно основываться на возмещении затрат на капитальные вложения;

5) оценка противопаводочных мероприятий должна выполняться в масштабе всего бассейна, а не только для характерных участков течения;

6) противопаводочные мероприятия должны отдавать приоритет первоочередным мерам регулирования паводков, а не переносить воздействие паводка на участки вниз по течению;

7) больше внимания следует уделять мерам противопаводочного контроля на затопляемых территориях, не связанным со строительством сооружений, таким как зонирование паводков, страхование и прогнозирование паводков в масштабе реального времени;

8) следует предпринимать шаги для уменьшения последствий стока смыва с городских территорий, а также для решения других проблем качества вод, поступающих в городской дренаж.

Во многих развивающихся странах практика городского дренирования не удовлетворяет этим принципам. Основные причины состоят в следующем:

- урбанизация происходит чрезвычайно быстро и непредсказуемо. В общем случае урбанизация начинается с территорий, расположенных в низовьях, и затем продвигается выше по течению, что потенциально увеличивает риск вредного воздействия;

- пригородные районы в большинстве случаев развиваются без учета городских норм и правил, либо таких норм и правил просто нет;

- пригородные районы и подверженные опасности паводков территории — затопляемые поймы и холмистая местность — заселены семьями с низким доходом и не имеют стационарных объектов инфраструктуры. Спонтанная застройка в районах повышенной опасности, расположенных во влажной тропической зоне, может наблюдаться в следующих городах: на землях, подверженных затоплению — Бангкок, Бомбей, Гуаякиль, Лагос, Монровия, Порт-Моресби и Ресифи; на склонах, подверженных оползням — Каракас, Гватемала Сити, Ла-Пас, Рио-де-Жанейро и Сальвадор де Байя (WHO, 1988);

- отсутствие надлежащих систем сбора и переработки мусора приводит к загрязнению воды и засорению дренажных труб. В некоторых африканских государствах городская канализация отсутствует, а при отсутствии стационарной системы дренажа естественные пути дренажных вод часто заполняются мусором и твердыми отложениями(Desbordes and Servat, 1988);

- отсутствие институциональной структуры как основы развития городской дренажной системы на муниципальном уровне, в результате чего — отсутствие регулирования, наращивания потенциала и слабое администрирование.

Практика управления. Основные требования политики в области управления городскими дренажными системами могут быть обобщены в следующем виде:

- управление обеспечивает, чтобы урбанизация не создавала условия для увеличения паводков заданного периода повторяемости в пределах бассейна;

- резервируются городские территории для удержания паводковых вод (рисунок II.4.40) или создаются парки в пределах речной долины для аккумулирования объемов паводков, наносов и мусора, а также для улучшения качества воды.

Рисунок II.4.40. Удержание стока с целью регулирования городского дренажа, стадия проектирования (Tucci, 2001)

В случае невозможности контролировать какие-либо виды воздействия урбанизации в районах выше по течению реки в связи с недостаточностью нормативноправовой базы правила дренирования городских территорий могут быть использованы для сведения к минимуму воздействия на участках внизу по течению. Вместо отложения твердых отходов и наносов в трубопроводах или по берегам рек и каналов они могут собираться в определенных местах для очистки, тем самым снижая эксплуатационные затраты.

Однако во многих случаях такой подход не является лучшим решением; поэтому в каждом конкретном случае следует учитывать локальные условия. Дальнейшие методические рекомендации по такой форме интегрированного управления земельными и водными ресурсами на городских территориях подготовлены, в частности, Лоуренсом (Lawrence, 2001);

- в случае если решением по регулированию паводков в основной дренажной сети является использование ливневых коллекторов или повышение пропускной способности каналов, то необходимо разработать план или проект, с тем чтобы оценить и ограничить влияние ливневых коллекторов или возросшей пропускной способности каналов ниже по течению.

Основываясь на этих принципах, управление городским дренажом должно объединять следующие моменты:
- предотвращение: планирование городских территорий с учетом дренирования затопляемых территорий развивающихся городов. Первичный контроль и меры, не связанные со строительством сооружений — вот основные меры, которые следует выбирать на данном этапе планирования;

- постоянные институциональные элементы: регулирование второстепенных дренажных систем с учетом увеличения максимального паводка; регулирование землепользования на поймах;

- использование налоговых стимулов как средства защиты охраняемых территорий и существующих площадей контрольного дренажа; общественные процедуры проверки и совершенствование мер регулирования, соответствующих локальным условиям; повышенный правоохранительный контроль на местном уровне на частично урбанизированной территории;

- наращивание потенциала: повышение технического потенциала как местных, так и государственных служащих; создание улучшенных условий труда, с тем чтобы квалифицированные профессиональные работники не теряли работу; выпуск наставления по городскому дренажу; функционирование программ технического образования архитекторов и инженеров; общее образование населения касательно сути рассматриваемых вопросов;

- участие населения: использование общественного мнения в рамках кампании по вовлечению широких слоев населения в планирование сооружений городского дренирования с учетом локальных потребностей; консультирование населения представителями негосударственных организаций по вопросам планирования и конструирования городской дренажной системы на всех этапах работ; повышение уровня информированности населения о влиянии урбанизации на городской дренаж;

- больше гидрологических данных: недостаток гидрологических и геофизических данных надлежащего качества — хроническая проблема урбанизированных территорий в развивающихся странах, приводящая к созданию проектов, характеризующихся высокой стоимостью или незавершенностью. Программа совершенствования системы сбора данных и разработки методов их применения для получения информации о городском дренаже имеет большое значение для планирования стабильной дренажной системы городской территории;

- контроль воздействия: могут быть разработаны противопаводочные меры, связанные со строительством сооружений на урбанизированной территории, охватывающие последовательно подбассейны, в целях уменьшения влияние урбанизации на количество и качество вод.

В процессе планирования для оценки эффективности мер контроля могут быть использованы модели осадки, сток или качества воды. Связанные с эти расходы обычно несет население, проживающее на территории водосборного бассейна, соответственно величине водонепроницаемой площади их земельной собственности.