PROBABILISTIC AND STATISTICAL METHOD FOR ESTIMATING THE VOLUME OF WASTE WATER DISCHARGES THROUGH STORM WATER OUTLETS OF COMBINED SEWERAGE SYSTEMS

Аннотация Расходы сточных вод, отводимые общесплавными системами водоотведения, характеризуются высокой неравномерностью и носят случайный характер, вызванный случайным характером выпадения дождей и интенсивности таяния снега. По этой причине нельзя исключить ситуации, когда в периоды интенсивных и сверхрасчетных дождей будет происходить сброс смеси неочищенных городских (бытовых и производственных) и поверхностных сточных вод через ливнеспуски. Однако в соответствии с законодательными и нормативными документами такие явления для общесплавных систем водоотведения недопустимы. Первым направлением снижения сбросов является внедрение узлов регулирования стока, предназначенных для переброски сточных вод между бассейнами канализования при возникновении аварийных ситуаций или превышении в одном из них фактического притока сточных вод, например, при выпадении сверхрасчетных дождей, над их фактической производительностью. Вторым направлением является внедрение виртуальных регулирующих емкостей, объем которых равен свободному объему тоннельных канализационных коллекторов. Третье направление связано с увеличением фактической производительности главных насосных станций, обеспечивающих откачку воды из системы водоотведения. Однако дей ствующие методы расчета общесплавных систем водоотведения не позволяют учитывать влияние каждого из этих факторов на объемы сбросов сточных вод через ливнеспуски. Поэтому возникла необходимость в разработке такой методики. Цель исследования: совершенствование методов расчета общесплавных систем водоотведения, направленное на снижение сбросов неочищенных сточных вод в окружающую среду через ливнеспуски. Результаты: разработан вероятностно-статистический метод определения объемов сбросов сточных вод через ливнеспуски общесплавных систем водоотведения в зависимости от подачи ГНС, расположенной в данном бассейне, его суммарного объема фиктивных (виртуальных) регулирующих емкостей и расчетной подачи межбассейнового узла регулирования стоков. Практическая значимость: полученный результат позволит при корректировке генеральных схем водоотведения обосновывать решения с минимальным уровнем воздействия на окружающую среду. Ключевые слова: общесплавные системы водоотведения, узлы регулирования, КНС, производительность, вероятностностатистические методы, нестационарный случайный поток. Abstract Wastewater disposed by combined sewerage systems are characterized by high irregularity and random character caused by the random nature of rainfall and intensity of snow melting. Therefore, it is impossible to prevent situations when, during intense and over-estimated rainfall, a mixture of untreated urban (domestic and industrial) wastewater and surface runoff will be discharged through storm water outlets. However, according to legislative and regulatory documents, such conditions are unacceptable for combined sewerage systems. The first direction in reducing discharges is introduction of flow control units designed for transfer of wastewater between sewage catch basins in the event of emergencies or in case when the actual wastewater flow in one of them exceeds their available capacity, e.g. during over-estimated rainfall. The second direction is introduction of “virtual” regulatory tanks, the volume of which is equal to the free volume of tunnel sewage collectors. The third direction is associated with an increase in the actual capacity of the main pumping stations, which ensure pumping of water from the drainage system. However, the existing methods for design of combined sewerage systems do not allow accounting for the influence of each of those factors on the volume of wastewater discharged through storm water outlets. Therefore, it is necessary to develop such method. The purpose of the study is to improve methods to design combined sewerage systems with the aim to reduce discharges of untreated wastewater to the environment through storm water outlets. As a result, a probabilistic and statistical method is developed to determine the volume of wastewater discharged through storm water outlets of combined sewerage systems depending on the capacity of the main pumping station located in the sewage catch basin, total capacity of its “virtual” regulatory tanks and designed capacity of inter-basin flow control units. Practical significance of the study lies in providing grounds for decisions with the minimum impact on the environment upon adjustment of master plans for water disposal.