1.Атмосферные осадки и поверхностный сток

В результате действия солнечной энергии происходит постоянное испарение воды с земной поверхности. Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности океанов (88%) и значительно меньшее количество (12 %)-с поверхности суши. При встрече с холодными потоками воздуха испарившаяся влага конденсируется и выпадает на поверхности океана или суши в виде дождя или снега.

На территории России существует положительный водный баланс, т.е. среднее годовое количество осадков превышает среднее годовое количество испарений.

Дождевые, ливневые, а также талые воды при таянии снега образуют поверхностный сток.

Поверхностные воды стекают в естественные логи, природные тальвеги, русла и т.д. На своём пути поверхностные воды затапливают пониженные бессточные места, образуя заболоченности и болота. Поверхностный сток способствует развитию процессов эрозии почвы и горных пород, оврагообразованию, активизации действия оползней, повышению уровня подземных вод и другим физико-геологическим процессам. Избыточное увлажнение понижает несущую способность грунтов, что усложняет условия строительства зданий и сооружений.

В городах поверхностный сток, если не принять соответствующие меры, приводит к затоплению низких мест, подтоплению подвальных помещений, затоплению городских улиц и нарушению городского движения транспорта.

2. Организация и формирование поверхностного стока

Основной задачей организации стока является сбор и удаление с территории города дождевых, ливневых и талых вод путём вертикальной планировки городских территорий, сбора этих вод водоотводящими системами и устройствами и отведения собранных вод в водоёмы или иные места за пределами территории города.

Формирование поверхностного стока зависит от условий рельефа местности, а величина расхода стока - от размеров водосборной площади бассейна и характера использования территории. Границы водосборной площади определяют на рельефном плане и проводят по водораздельным гребням, склоны которых имеют направление к главному тальвегу бассейна.

Поверхностный сток со склонов водосборной площади поступает в главный тальвег бассейна, который имеет выход в более значительные по размерам суходольные тальвеги, ручьи и речки. В пределах водосборной площади формируется ливневой сток и сток весеннего снеготаяния.

В градостроительной практике обычно рассматривают организацию поверхностного стока в пределах сравнительно небольших водосборных площадей, в которых максимальные расходы будут формироваться главным образом от ливневого стока.

В процессе застройки и благоустройства городской территории естественная система водоотвода нарушается. Взамен ее создают новую организованную систему водоотвода.

Системы отвода поверхностных вод в городах называют дождевой или ливневой канализацией или водостоками.

3. Назначение водоотводной системы в городах и общая схема водоотвода в городе

Водоотводная система в городах предназначена для:

1) отвода поверхностных вод;

2) приёма и удаления производственных вод от полива, мытья улиц и транспортных машин после пропуска их через очистные сооружения;

3) отвода поверхностных вод из систем внутренних водостоков зданий;

4) приёма воды из дренажных систем;

5) приёма производственных вод, допускаемых к спуску без специ­альной очистки.

Общая схема водоотвода в городе состоит из системы сетей водостоков отдельных бассейнов стока, имеющих выпуск воды в реки, водоёмы или в главные городские коллекторы.

Принципиальная схема водоотвода в городе состоит из следующих частей:

1) системы водоотвода в микрорайонах (внутриквартальные сети);

2) водостоков, прокладываемых вдоль улиц;

3) главных коллекторов, прокладываемых по улицам или по направлению естественных тальвегов;

4) открытых русел малых речек, включаемых в систему главных коллекторов;

5) городских водоёмов, используемых для регулирования паводковых расходов.

Главные коллекторы бассейна располагают в полосе, свободной от городской застройки, т.е. в пределах красных линий улицы, или в специально выделенной для этих целей технической полосе, рас­положенной по направлению тальвегов бассейна стока. Это условие учитывают в планировке города.

Боковую сеть водостоков проектируют в соответствии с намеченной планировкой городской территории

В пределах застроенной и благоустроенной территории расход стока может увеличиваться в несколько раз (3-4 раза) по сравнению с расходом стока, формируемого с незастроенной и неблагоустроенной территории.

Поверхностный сток на незастроенной территории формируется в результате следующих факторов:

а) интенсивности осадков (мм/мин);

б) категории почв (интенсивности впитывания) мм/мин ;

в) задерживающей способности поверхности (по слою воды в мм);

г) времени концентрации стока к данному створу (время стекания по склонам, тальвегам и руслам), мин.

На незастроенной или городской территории, не имеющей покрытий, дождевой сток может образоваться при условии:

а) интенсивности дождя, превышающей интенсивность впитывания;

б) после выпадения осадков, количество которых превышает задерживающую способность поверхности территории (газоны, скверы и парки).

Поверхностный сток на застроенных территориях образуется на той части поверхности, которая не обладает впитывающей способностью при минимальной задерживающей способности (дорожные и тротуарные покрытия, застройка 20 – 40%).