В условиях глобального изменения климата с наметившейся тенденцией увеличения среднегодовых температур и количества выпадения линевых дождей интенсивностью, превышающей расчетную, тема публикации более чем актуальная, поскольку затрагивает проблему предотвращения подтопления городских территорий в результате перегрузки канализационных сетей дождевым стоком. Последствия подтоплений в результате скоплении воды в пониженных местах, хорошо известны – это существенный экономический ущерб городской инфраструктуре, жилым и общественным зданиям, а также возможная угроза жизни и здоровью граждан.
Тема адаптации систем водоотведения к интенсификации атмосферных осадков в условиях изменения климата становится как никогда актуальной и обсуждаемой. Так, в журнале «НДТ» № 1 за 2024 год опубликованы результаты работ, выполненных ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» в рамках проекта «RAINMAN» по Программе приграничного сотрудничества «Россия-Юго-Восточная Финляндия на период 2014−2020 годов». VodaNews ранее ознакомила с ее основными положениями.
Информация не осталась без внимания московских коллег, и канд. техн. наук Л.М. Верещагина, один из авторов Методического пособия «Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты» (АО «НИИ ВОДГЕО»), предоставила VodaNews комментарий, поднимающий серьезные проблемы проектирования систем водоотведения с учетом тенденций изменения климата. Знакомим с ним наших читателей.
С целью минимизации вероятности подтоплений городских территорий ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» предложил комплексный подход к адаптации системы водоотведения Санкт-Петербурга к изменению климата за счет сочетания «зеленых» технологий (активно используются при планировании новых жилых районов в Финляндии) с «серыми», под которыми понимаются традиционно используемые в нашей стране подземные (трубопроводные) общесплавные и ливневые системы водоотведения.
Что же конкретно предлагается? Если кратко, то основные направления адаптации системы водоотведения Санкт-Петербурга к изменениям климата, разработанные в рамках проекта RAINMAN, включают:
- Мероприятия по снижения коэффициентов стока путем планирования «зеленой» инфраструктуры города и расширения практики применения водопроницаемых покрытий;
- Проектирование систем водоотведения с учетом тенденций изменения климата (внесение изменений в действующие нормы проектирования);
- Управление водоотведением – регулирование объемов воды в системе путем оптимизации потоков и увеличения емкости сети.
Предложенные авторами направлениями адаптации системы водоотведения Санкт-Петербурга к изменениям климата, представляются перспективными и вполне реализуемыми мероприятиями, как при реконструкции изношенных сетей канализации города, так и при проектировании новых в периферийных районах.
Следует пояснить, что к «зеленым» технологиям авторы относят хорошо известные в нашей стране, биоинженерные сооружения (биодренажные канавы, дренажные колодцы, траншеи, инфильтрующие элементы, «дождевые сады», водно-болотные угодья и др.), проектирование которых регламентируется сводом правил СП 82.13330.2016 «Благоустройство территорий» при разработке проектов благоустройства городских территорий». В основном они применяются в качестве элементов системы фильтрации и естественного поглощения сточных вод, которые уменьшают гидравлическую нагрузку на существующие системы ливневой канализации. Если закрытая сеть на площади водосбора не проектируется, то биоинженерные сооружения выполняют функцию сооружений почвенной очистки (утилизации) поверхностных сточных вод.
Этот же перечень биоинженерных сооружений рекомендован к использованию в качестве элементов систем водоотведения (канализации), предназначенных для приема поверхностных сточных вод, и в других нормативно-методических документах, в том числе региональных:
- Методические рекомендации по разработке норм и правил по благоустройству территорий муниципальных образований, утв. приказом Минстроя России от 29.12.2021 № 1042/пр;
- Методические рекомендации по организации водоотвода на улично-дорожной сети городов, не имеющих подземной (трубопроводной) ливневой канализации, Минстрой России, 2019;
- Нормы и правила проектирования комплексного благоустройства на территории города Москвы. МГСН 1.02.02 (в ред. от 24.05.2022).
Однако следует учитывать, что СП 82.13330.2016 содержит ряд положений, ограничивающих или полностью исключающих, использование «зеленых» технологий. Например, по климатическим или гидрогеологическим условиям, а также требование относительно соблюдения нормативных требований СанПиН к качеству поверхностных сточных вод, отводимых в естественные или искусственные понижения рельефа местности с целью их постепенной инфильтрации в грунт.
В СП 82.13330.2016 (п. 5.2) прямо указано, что очистка поверхностного стока в водно-болотных угодьях, дождевых садах, биодренажных канавах и аналогичных сооружениях перед выпуском в водные объекты должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 (с 01.03.2021 действует СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и/или безвредности для человека факторов среды обитания»).
Если комментировать «Методические рекомендации по разработке норм и правил по благоустройству территории муниципальных образований», то в п. 18.8 приводится перечисление элементов системы водоотведения (канализации) поверхностного стока, к которым рекомендуется относить: линейный водоотвод, дождеприемные решетки, инфильтрующие элементы, дренажные колодцы, полосы проницаемого покрытия, биодренажные канавы, дождевые сады и водно-болотные угодья.
Одновременно из текста п. 18.2 следует, что подготовку положений правил благоустройства территории муниципальных образований, регулирующих вопросы приема поверхностных сточных вод, рекомендуется осуществлять с учетом положений федеральных законов и иных нормативных правовых актов РФ, а также сводов правил по вопросам устройства, эксплуатации и содержания систем водоотведения (канализации), приема, транспортировки и очистки поверхностного стока.
Из приведенных положений нормативно-методических документов, регламентирующих проектирование и благоустройство городских территорий, следует, что «биоинженерные сооружения» в них рассматриваются как сооружения очистки (или доочистки) поверхностных сточных вод, которые перед выпуском в грунт или водные объекты должны быть безопасными в санитарно-гигиеническом отношении, то есть отвечать требованиям СанПиН 1.2.3685-21.
В европейских подходах к решению проблемы подтопления городских территорий задача «зеленых» технологий заключается в следующем:
- Снижение коэффициента стока водосборных бассейнов за счет увеличения доли водопроницаемых покрытий;
- Регулирование объемов поверхностного стока путем его удержания и уменьшения нагрузки на традиционные закрытые системы водоотведения.
О требованиях к качеству очистки стоков в данном случае речь не идет, так как в реальных условиях эксплуатации «биоинженерные сооружения» не могут гарантировать отведение поверхностных сточных вод в грунт или водные объекты в соответствии с требованиями СанПиН 1.2.3685-21, как того требуют перечисленные нормативно-методические документы (особенно в период выпадения интенсивных ливневых или затяжных дождей, приводящих к заболачиванию городских территорий).
Что касается проектирования систем водоотведения с учетом тенденций изменения климата (одно из основных направлений адаптации, предложенной авторами), то, в первую очередь, в масштабах всей страны (возможно поэтапно) необходимо решить проблему актуализации климатических параметров (среднегодового количества осадков и интенсивности дождей), используемых при выполнении гидравлических расчетов при проектировании сетей ливневой канализации в соответствии с СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения».
Проблема замены «старых» климатических параметров (периода 1961−1991 гг. и более ранних) актуализированными в соответствии с базой данных Росгидромета поднимается с момента первой актуализации СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения», с 2012 г. Однако, несмотря на многочисленные обращения профессионального сообщества, резолюции экологических форумов и Всероссийских водных конгрессов последних лет, основная проблема проектирования систем водоотведения поверхностных сточных вод ответственными органами государственной власти не решается. Вместе с тем, с высокой долей вероятности можно предположить, что проблема подтопления городских территорий связана с занижением пропускной способности сетей ливневой канализации (диаметров трубопроводов) еще на стадии проектирования.
В настоящее время при разработке проектной документации на объекты капитального строительства сложилась ситуация, когда проектные организации (или заказчик) вынуждены обращаться за актуальными климатическими данными непосредственно в территориальные управления УГМС Росгидромета. При этом на переписку, запросы и статистическую обработку гидрометеорологических данных, необходимых для расчета сетей, уходит от одного до трех месяцев, что существенно увеличивает сроки и стоимость проектных работ.
Если говорить конкретно о Санкт-Петербурге, то нужно признать, что в настоящее время ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» занимает лидирующее положение среди организаций отрасли в изучении и решении проблемы адаптации систем водоотведения города к условиям изменения климата. Как следует из статьи, еще в 2016 г. водоканалом в сотрудничестве с Росгидрометом и ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» была создана автоматизированная информационная система учета атмосферных осадков АИС «Осадки», состоящая из 34 пунктов наблюдения, равномерно расположенных на территории города. За период ее эксплуатации коллегами накоплена первичная база данных по количеству и интенсивности выпадающих дождей разной обеспеченности, позволяющая выявить закономерности процесса дождевыпадения в городе и выполнить ряд экспериментальных исследований. Авторы статьи предполагают, что в перспективе это позволит ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», основываясь на собственных климатических данных, разработать мероприятия, способные минимизировать неорганизованное поступление поверхностных сточных вод в централизованные системы водоотведения города и снизить вероятность подтопления городских территорий.