Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Геоэкологические условия территории Бангладеш и основные закономерности работы наружной канализационной сети 10
1.1. Геоэкологические условия функционирования трубопроводов канализационной сети Бангладеш 10
1.2. Вероятностно-статистические закономерности работы наружной канализационной сети в эксплуатационных условиях 17
1.3. Показатели надежности канализационных трубопроводов и способы их получения 26
1.4. Состояние и перспективы решения вопросов восстановления канализационных трубопроводов 34
Выводы по главе I, цель и задачи исследования 39
Глава II. Исследование работы наружной канализационной сети г. Дакка в эксплуатационных условиях и ее влияние на геоэкологическую ситуацию 42
2.1. Обследование трубопроводов канализационной сети г. Дакка (на примере района Мухаммадпур) и анализ влияния ее повреждений на окружающую среду 42
2.2. Исследование показателей надежности канализационных трубопроводов района Мухаммадпур г. Дакка 57
2.3. Исследование влияния надежности канализационных трубопроводов на геоэкологическую ситуацию г. Дакка 67
Выводы по главе II 86
Глава III. Повышение геоэкологической безопасности и эксплуатационной надежности канализационных трубопроводов в условиях тропического климата 87
3.1. Разработка рекомендаций по диагностике канализационных трубопроводов 87
3.2. Методы восстановления работоспособности канализационных трубопроводов в условиях тропического климата 97
3.3. Разработка рекомендаций по планированию санации и выбора объектов восстановления канализационных трубопроводов в условиях тропического климата 104
3.4. Разработка рекомендаций по предотвращению разгерметизации канализационных трубопроводов из-за воздействия внешних механических нагрузок 112
Выводы по главе III 117
Заключение 119
Литература 121
Приложения 131
- Вероятностно-статистические закономерности работы наружной канализационной сети в эксплуатационных условиях
- Состояние и перспективы решения вопросов восстановления канализационных трубопроводов
- Исследование показателей надежности канализационных трубопроводов района Мухаммадпур г. Дакка
- Методы восстановления работоспособности канализационных трубопроводов в условиях тропического климата
Введение к работе
Актуальность диссертационной работы: Территория Бангладеш расположена в пойменной части рек Ганга, Брахмапутры и Мегхны. Геоэкологические условия страны формируются на базе влажного тропического климата зоны экваториальных муссонов, постоянных высоких температур, мощной толщи песчано-глинистых отложений, высоких и катастрофических поводков. Плотность населения исключительно высокая и значительная часть населения проживает в городах. В этих условиях одной из важнейших проблем поддержания надлежащего санитарного состояния городов и обеспечения геоэкологической безопасности является создание условий для качественной эксплуатации наружных сетей канализации. Наиболее напряженная ситуация в этом аспекте складывается в столице Бангладеш г. Дакка.
В связи с тем, что климатические условия Бангладеш не требуют предохранения канализационной сети от воздействия пониженных температур в холодный период года, глубина заложения трубопроводов составляет 0,3 - 0,7 м от поверхности земли, иногда достигает 1,5 м в зависимости от рельефа.
Практика эксплуатации канализационной сети г. Дакка показывает, что на участках города, где проложены районные и межрайонные коллекторы из железобетонных труб, наблюдаются наиболее обширные затопления поверхности земли сточными водами. Особенно часто такие явления наблюдаются в межсезонье, когда интенсивные ливни затопляют трубопроводы через колодцы.
В настоящее время значительная часть городских сточных вод отводится по открытым каналам с земляным полотном. Сточные воды, стекая по канавам и оврагам, загрязняют водоемы и водотоки; при испарении в атмосферу происходит загрязнение воздушного бассейна; при фильтрации в
грунт - загрязнение почвы. Во время дождя загрязненные вещества из воздушного бассейна попадают в водные объекты и почву. Почва в силу своих природных свойств способна накапливать значительное количество загрязненных веществ, а также обладает возможностью передачи загрязнений в водные объекты. Это создает напряженную геоэкологическую обстановку в городе и не способствует обеспечению санитарно-гигиенической безопасности населения.
В этой связи разработка теоретических и практических основ геоэкологической безопасности и эксплуатационной надежности трубопроводов городской канализационной сети в условиях тропического климата является научно-технической задачей.
Целью диссертационной работы является решение важной научно-технической задачи по предотвращению загрязнения почвы, водных объектов и воздушного бассейна, происходящих из-за низкой эксплуатационной надежности канализационной сети и нарушения герметичности ее трубопроводов.
Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:
1. Анализ геоэкологических условий в столице Бангладеш г. Дакка и влияния эксплуатационной надежности трубопроводов канализационной сети на загрязнение окружающей среды:
анализ влияния сточных вод, истекающих из поврежденных трубопроводов канализационной сети на геоэкологическую ситуацию в г. Дакка;
анализ вероятностно-статистических закономерностей и надежности работы канализационных трубопроводов;
анализ основных причин нарушения герметичности трубопроводов канализационной сети;
анализ состояния и перспектив решения вопросов восстановления
канализационных трубопроводов.
2. Исследование работы трубопроводов канализационной сети г. Дакка в
эксплуатационных условиях и ее влияние на геоэкологическую ситуацию:
Обследование трубопроводов канализационной сети г. Дакка (на примере района Мухаммадпур) и анализ влияния ее повреждений на окружающую среду;
исследование показателей надежности канализационных трубопроводов района Мухаммадпур г. Дакка;
исследование влияния надежности канализационных трубопроводов на геоэкологическую ситуацию г. Дакка.
3. Разработка путей повышения геоэкологической безопасности и
эксплуатационной надежности канализационных трубопроводов в условиях
тропического климата:
разработка рекомендаций по диагностике трубопроводов канализационной сети;
разработка и обоснование рекомендаций по восстановлению работоспособности канализационной сети в условиях тропического климата;
разработка рекомендации по предотвращению разгерметизации канализационных трубопроводов из-за воздействия внешних механических нагрузок.
Научная новизна диссертации определяется разработкой принципов и практических мер обеспечения геоэкологической безопасности и эксплуатационной надежности трубопроводов канализационной сети города на основе оценки и анализа показателей надежности, а также разработкой рекомендаций по повышению их геоэкологической безопасности и заключается в следующем:
установлена закономерность загрязнения почвы, водных объектов и воз -
душного бассейна г. Дакка из-за низкой эксплуатационной надежности трубопроводов канализационной сети;
предложен научно обоснованный механизм оценки геоэкологического ущерба современным городам (на примере г. Дакка) от сточных вод, истекающих из поврежденных канализационных трубопроводов;
разработан и научно обоснован метод диагностики канализационных трубопроводов, заключающийся в прогнозировании раскрытия трещин в железобетонных трубопроводах, находящихся под автомобильными дорогами;
разработана научно обоснованная методика по планированию санации и выбора объектов восстановления трубопроводов канализационной сети в условиях плотной городской застройки;
разработана и научно обоснована методика оценки прочности защитного грунто-цементного массива над канализационными трубопроводами, расположенными под автомобильными дорогами в зависимости от процентного отношения цемента к грунту и продолжительности твердения.
Практическая ценность работы:
результаты исследований экологического состояния почвы, водных объектов и воздушного бассейна создают предпосылки для разработки основных направлений повышения геоэкологической безопасности и эксплуатационной надежности городской канализационной сети;
методика количественной оценки технического состояния трубопроводов канализационной сети г. Дакка позволяет разрабатывать наиболее оптимальные рекомендации по обеспечению требуемого уровня надежности трубопроводов канализационной сети для улучшения геоэкологической ситуации;
предложенные методы диагностики канализационных трубопроводов позволяют принимать практические меры по обеспечению геоэкологической
безопасности и эксплуатационной надежности канализационных трубопроводов;
разработанная методика по планированию санации и выбора объектов восстановления трубопроводов канализационной сети в условиях плотной городской застройки позволяет обеспечивать геоэкологическую безопасность и эксплуатационную надежность канализационных трубопроводов при минимальных эксплуатационных затратах;
разработанная методика оценки прочности защитного грунто-цементного массива над канализационными трубопроводами позволяет обеспечить герметичности трубопроводов и повысить геоэкологическую безопасность и эксплуатационную надежность трубопроводов канализационной сети.
Достоверность работы: Достоверность полученных результатов и предложенных рекомендаций обеспечена сбором и обработкой обширных статистических данных, тщательностью проведения исследований и высокой сходимостью результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных.
Апробация работы и публикации: Основные положения диссертации докладывались автором на следующих научных конференциях:
III международная научно-практическая конференция: «Водохозяйственный комплекс и экология гидросферы в регионах России», г. Пенза. 17 -18 марта 2003 г.
XXXVIII научная конференция аспирантов, преподавателей и молодых ученых: «Теория и практика инженерных исследований», г. Москва. 22 - 25 апреля 2003 г.
XXXIX научно-техническая конференция преподавателей, сотрудников и аспирантов: «Современные инженерные технологии», г. Москва. 26-30 апреля 2004 г.
Публикации: Основные положения диссертации опубликованы в 4 работах общим объемом 1,2 п.л.
Объем работы: Диссертация состоит из введения, трех глав, основных выводов и списка используемой литературы включающего 108 наименований, изложена на 140 страницах, содержит 36 рисунков, 20 таблиц и 10 приложений.
В первой главе сделан анализ современного состояния геоэкологической обстановки в столице Бангладеш г. Дакка и функционирования трубопроводов канализационной сети в эксплуатационных условиях, а также выполнены теоретические исследования вероятностно-статистических методов для анализа и оценки показателей надежности.
Во второй главе выполнено исследование процессов загрязнения почвы, водных объектов и воздушного бассейна, обусловленных неудовлетворительным техническим состоянием трубопроводов канализационной сети, а также сделан анализ показателей их надежности.
Третья глава посвящена исследованию современных методов диагностики и восстановления трубопроводов в условиях тропического климата, разработке рекомендаций по обнаружению повреждений, их устранению и предотвращению разгерметизации трубопроводов, а также содержит разработку и применение современных информационных технологий для планирования восстановления трубопроводов канализационной сети в условиях плотной городской застройки.
В заключении представлены основные выводы и рекомендации, полученные в результате исследования.
Вероятностно-статистические закономерности работы наружной канализационной сети в эксплуатационных условиях
Система наружной канализационной сети представляет собой комплекс элементов, включающий разветвленную сеть подземных трубопроводов и коллекторов, оборудованных колодцами и другими сооружениями и устройствами, необходимыми для эффективной эксплуатации. Канализационная система предназначена для приема и транспортировки сточных вод, образующих в населенных пунктах.
Надежность функционирования наружной канализационной сети является одним из важнейших условий отведения сточных вод к очистным сооружениям из городов и населенных пунктов, обеспечения требуемого санитарно-эпидемиологического состояния среды обитания человека, охраны окружающей природной среды. Следовательно, наружная канализационная сеть должна соответствовать своему назначению — обладать способностью транспортировать сточные воды к местам их очистки или сброса в водоемы.
Поддержание наружной канализационной сети в работоспособном состоянии обеспечивается в процессе эксплуатации, включающей [93]: наружный осмотр с целью выявления дефектных люков и горловин колодцев, просадок грунта по оси трассы; технический осмотр канализационной сети выполняется для выявления повреждений на сети (люков, скоб, лотков и т. д.) наличия инфильтрации, степени наполнения труб, необходимости прочистки и ремонта сети; осмотр внутренних полостей канализационных труб производится для выявления мет повреждения, образования засоров и пробок, трещин и корней растений. В процессе осмотров составляются дефектные ведомости, в которых дается качественное и количественное описание дефектов на том или ином участке сети. В процессе эксплуатации специалистами накапливается статистический материал о техническом состоянии наружной канализационной сети, типах неисправностей, частоте их повторения и продолжительности устранения [3, 36, 58, 61, 68, 81].
Практика эксплуатации наружной канализационной сети показывает, что появление тех или иных дефектов является случайным событием по отношению к сети. Случайные события — это события, которые нельзя однозначно предвидеть заранее. Даже если известно, например, что на некотором участке имели место существенные механические нагрузки на грунт от тяжелых транспортных средств, можно только предположить возможность появления разрушений. К случайным событиям можно отнести образование засоров, трещин или разъединение стыков труб и др. Поток случайных событий представляет собой случайный процесс, анализ которого производится с использованием теории вероятностей и математической статистики [12, 21, 22, 34, 50, 72].
Случайные события характеризуются случайными величинами, которые принимают одно и только одно возможное значение заранее неизвестное и зависящее от множества причин. Анализ технического состояния наружной канализационной сети, характеризуемого случайными величинами, полученными в эксплуатационных условиях, представлен в работах И.А.Абрамовича, М.М.Султанова и др. [3, 81]. В этих работах появление повреждений на участках канализационной сети рассматривается как случайное событие, зависящее от многих факторов: материала труб, расхода сточных вод, наполнения трубопроводов, скорости движения сточных вод и др. При этом вероятность отказа определяется на основе распределения потока отказов за время t.
Практика эксплуатации наружной канализационной сети показывает, что в процессе осмотров сети и устранения аварий появление различных дефектов является случайным событием не только в некоторый промежуток времени At, но и по длине L коллектора они распределены неравномерно. Кроме того, на интенсивность появления тех или иных дефектов оказывают климатические условия эксплуатации сети. Под влиянием транспортных нагрузок возможно образование трещин и изломов труб, сквозь которые в полость трубопровода проникают корни растений, где приводит к быстрому образованию пробок и засоров [4]. Натурные обследования внутренних поверхностей канализационных трубопроводов показывают, что появление тех или иных дефектов является дискретной случайной величиной, характеризуемой некоторой вероятностью. Для задания дискретной случайной величины необходимо перечислить все возможные ее значения, а также указать их вероятности [11, 21,34].
Исследованиям закономерностей появления дефектов на наружной канализационной сети посвящены работы И.А.Абрамовича, В.Ф.Шкундина, Ю.А.Ермолина и др. [2, 3, 32], в которых представлены результаты, свидетельствующие о том, что техническому состоянию канализационной сети присущи следующие свойства: стационарность — вероятность появления дефектов на любом промежутке времени зависит только от к и от длины участка сети, но не зависит от начала отсчета; Вероятностный процесс называется стационарным, если функция Fx (х, /) инвариантна относительно сдвигов во времени для всех значений ее аргументов, то есть для произвольно заданной постоянной величины т должно выполняться равенство [12, 34]: отсутствие последействия характеризуется тем, что появление к событий (дефектов, отказов) в любой момент t не зависит от того, появлялись или не появлялись отказы в предшествующие моменты времени; если поток обладает свойством отсутствия последействия, то имеет место взаимная независимость появления тех или иных событий; ординарность потока характеризуется тем, что появление двух или более дефектов за малый промежуток времени At практически невозможно. Потоком образования дефектов или отказов, обладающим свойствами стационарности, отсутствия последействия и ординарности является пуассоновский поток [11, 12, 34]. При анализе статистических данных о видах повреждений на наружной канализационной сети, частоте их появления и т. п. очень важно, чтобы распределение случайной величины подчинялось нормальному закону распределения. Это позволяет оценивать размах варьирования данных, полученных в результате наблюдений за техническим состоянием наружной канализационной сети и прогнозировать появление тех или иных дефектов с заданной обеспеченностью при необходимой точности.
Обоснованность и достоверность оценки технического состояния коллекторов определяется возможностью оценки показателей надежности канализационной сети и прилегающих к ней элементов с достаточной для инженерного анализа точностью. Точность показателя надежности - это ширина доверительного интервала, в пределах которого он может изменяться с доверительной вероятностью (достоверностью) [11, 12, 22, 37].
Исследованиями установлено, что точность оценки показателей надежности технических систем, в том числе и канализационной сети, определяется не только качеством, но и объемом фактических экспериментальных данных, полученных путем непосредственных измерений или в процессе эксплуатации.
Состояние и перспективы решения вопросов восстановления канализационных трубопроводов
Восстановление городских канализационных сетей отличается совокупностью индивидуальных подходов, обусловленных спецификой их прокладки под землей, режимами работы и условиями эксплуатации, а также рядом общих или базовых обстоятельств, влияющих на надежность и эффективность их работы [61, 68, 87, 88]. Рассмотрим круг задач, решаемых в данной области некоторыми наиболее развитыми в техническом отношении странами. В г. Гамбурге (Германия) в настоящее время эксплуатируются порядка 5,3 тыс. км канализационных трубопроводов. Там разработана долгосрочная (рассчитанная на 15 лет) программа реновации (в том числе санации) канализационных сетей и сооружений на них [87]. Исторические сведения утверждают, что строительство канализационной системы в г. Гамбурге началось 1842 г. Тогда были возведены первые каналы из кирпичной кладки, располагаемые на глубине 3 - 6 м и имеющие габариты 0,6 м в ширину, 0,9 м в высоту. К 1900 г. канализационная сеть имела протяженность около 700 км, а после второй мировой войны - 3,5 тыс. км. С 1960 г. по настоящее время проложено 2,5 тыс. км сетей различного диаметра, отличающихся от ранее уложенных трубопроводов и каналов надежным современным материалом труб и уплотнителей стыковых соединений. В последние годы канализационная сеть г. Гамбурга подвергалась периодическому обследованию на предмет реновации. Инспекция трубопроводов проводилась с помощью современных телекамер с составлением итоговых протоколов натурных обследований, которых отражалось реальное техническое состояние исследуемых объектов. На базе инспекционных обследований производилась диагностика (оценка вида и объема установленных повреждений), а также прогнозирование распространения тех или иных дефектов с ранжированием участков сети по определенным приоритетам, учитывая не только вид и объем повреждений, но и положение участков трубопроводов на местности, и значимость в общей схеме водоотведения города.
Анализ состояния канализационных сетей показал, что их возраст оказывает значительное влияние на количество различного рода повреждений. Наибольшее количество дефектов (свыше 50% общего их числа) обнаруживалось в каналах, сооруженных до 1900 г. На долю канализационных сетей, построенных после 1960 г., приходилось лишь 10% общего количество повреждений. Для принятия окончательного решения по выбору рационального способа реновации городских канализационных сетей и приоритетных объектов ремонта и реконструкции изучался опыт других организаций, работающих в сфере городского хозяйства и эксплуатирующих канализационные сети (в частности, городов Берлин, Дюссельдорф, Кельн, Ливерпуль и Лондон).
Достаточно глубокое изучение проблемы и обмен положительным опытом и информацией показали, что в крупных городах Европы на сегодняшний день не существует какого-либо единого и целенаправленного подхода к реновации канализационных сетей, а также сколько-нибудь законченного плана выбора приоритетного объекта санации или обновления.
Идентичные подходы к плану реновации появляются лишь на первых этапах решения задачи, когда производится инспекция канализационных сетей и классификация повреждений. При дальнейшей интерпретации результатов выводы существенно отличаются друг от друга, то есть проявляются и преобладают субъективные подходы.
За критерий выбора объекта ремонта или реконструкции берется аварийная ситуация на сети, без учета последствий реабилитации на окружающую среду, или, наоборот, предпочтение проведения восстановительных работ на том или ином объекте по финансовым соображениям.
Весьма своеобразными являются условия в городском хозяйстве г. Ливерпуля (Англия), где устранение повреждений сети производится только в тех местах, где происходит излив сточных вод на рельеф или просадка почвы. Плановых инспекционных обследований и диагностики не производится и, таким образом, не существует плана широкомасштабного устранения дефектов. Другими словами, городские службы г. Ливерпуля руководствуются так называемой стратегией «пожарной команды» или «штопанья дыр». После обобщения опыта эксплуатации канализационной системы других городов специалисты городского хозяйства г. Гамбурга пришли к выводу о необходимости разработки собственной строгой последовательности проведения работ по реновации сетей. Основные рекомендации по их реализации сводятся следующему: для определения оптимального метода работ по реновации сетей (то есть санации или прокладки новых трубопроводов) необходимо провести комплекс гидравлических исследований и технико-экономических расчетов и обоснований; в обязательном порядке изучить возможное влияние и оценить последствия санации или прокладки сетей тем или иным методом на окружающую среду, уличное движение и т. д.; при назначении приоритетов учитывать последствия возможных аварийных ситуаций или просадки грунтов; при выборе способов санации отдавать предпочтение наиболее эффективным и менее дорогостоящим методам, в том числе, бестраншейным. На основании проведенных исследований приоритетным объектом санации в г. Гамбурге были признаны овальные каналы кирпичной кладки 0,6 х 0,9 м и 0,7 х 1,05 м, а наиболее приемлемым для условий города методом восстановления — нанесение пластикового рукава на внутреннюю поверхность каналов бестраншейным методом. При реализации указанного метода был определен срок службы каналов, который должен составить не менее 50 лет.
Согласно программе работ, в ближайшие 15 лет намечается проведение работ по санации 300 км трубопроводов и обновлению путем прокладки новых трубопроводов 200 - 300 км сетей. Для достижения указанного объема необходимо, в частности, подвергать санации 20-30 км трубопроводов в год, что с финансовой точки зрения реально для города в настоящее время. Во Франции, где эксплуатируется более 150 тыс. км канализационных трубопроводов, из которых 10% находятся неудовлетворительном состоянии, вопрос разработки плана восстановления или замены в окончательном виде не сформулирован. Подход к решению задачи предотвращения старения и оптимизации технического обслуживания канализационных сетей французскими специалистами предусматривает проведение инспекции, диагностики состояния и составления прогноза развития [88].
Решение вопросов восстановления эксплуатируемых канализационных трубопроводов в разных странах имеет свою специфику и зависит от ряда факторов материального, технического и климатического характера.
Исследование показателей надежности канализационных трубопроводов района Мухаммадпур г. Дакка
Для оценки воздействия загрязнения водных объектов г. Дакка сточными водами, истекающими из аварийного коллектора, принята канава, образовавшаяся на улице Мирпур и проходящая через район Мухаммадпур и впадающая в расположенный в парковой зоне водоем, постепенно преобразовавшийся в болото. Принята также канава, образовавшаяся на улице Навабпур и проходящая через район Сутрапур (микрорайоны Вари, Наринда, Банглабазар и Садаргхат) и впадавшая в реку Буриганга. В других районах города имеются множественные канавообразования и заболотистости различного происхождения, в том числе и из-за нарушения герметичности канализационных трубопроводов. Район дипломатических представительств и резиденций является исключением из общего не благоприятного состояния, так как службы эксплуатации инженерных систем и службы санитарно-эпидемиологического надзора уделяют повышенные внимание окружающей обстановке. Для сравнения взято озеро Гулшан в районе дипломатических представительств, где канализационные трубопроводы находятся в удовлетворительном состоянии.
Для определения экологического состояния водных объектов района Мухаммадпур были отобраны проб воды из канавы, по которой сточная вода впадает в водоем парковой зоны. Пробы взяты в трех точках исследуемой канавы на разном расстоянии от аварийной канализационной трубы: точка 1 - на расстояние 3 м; точка 2 - на расстояние 1,7 км; точка 3 - на расстояние 3,2 км, а также в месте впадения в водоем: точка 4 — на расстояние 5,8 км. Была также взята проба воды из водоема в парковой зоне (на расстояние 40 м в противоположную сторону от места впадения сточной воды в водоем), который используется для рекреационной и культурно-бытовой цели.
Химический анализ проб проведен в лаборатории компании «Rahman Chemicals & Laboratories Ltd». Протоколы химических анализов воды представлены в приложениях 7, 8 и 9. Из всех элементов в сточной воде канавы района Мухаммадпур, превышающих ПДК, алюминий и железо оказывают наименьший вред для человека (частное сообщение профессора, д-ра хим. наук С.Л.Давыдовой). Для оценки состояния сточной воды в канаве по химическим показателям выбраны вредные элементы, наиболее превышающие ПДК\ азот нитратов (NaNCb), марганец (Мп), мышьяк (As), нефтепродукт, никель (Ni), свинец (РЬ), сульфаты (S04-), фосфаты (РО4-), фтор (F) и хром (Сг +). Показатели химического загрязнения (ПХЗ) на разных точках канавы района Мухаммадпур, определенные по формуле (2.3.1), отражены в таблице 2.3.3. Там же показаны оценочный показатель по таблице 2.3.2 и экологический запас А. Состояние сточной воды в канаве района Мухаммадпур относится к чрезвычайной ситуации, на которую влияет высокая концентрация нефтепродукта. Нефтепродукт в сточные воды сбрасывается в основном из автозаправочных станций, авторемонтных мастерских и т. п. На основе ПХЗ сточной воды по отдаленности от аварийной канализационной трубы построен график, который изображен на рис. 2.3.1. В водоеме парковой зоны района Мухаммадпур процент насыщенности кислорода (Ог) - 68 и водородный показатель (рН) - 5,8 (кислотность). По классификации качества воды по гидрохимическим показателям (таблица 2.3.1) состояние воды относится к 3 классу 2 разряда - слабо загрязненная. Для оценки состояния воды в водоеме по химическим показателям выбраны те же элементы, что и в канаве. Показатель химического загрязнения {ПХЗ) водоема в парковой зоне района Мухаммадпур определенный по формуле (2.3.1): ПХЗ = 26,31 35 (А = 24,83%).
Состояние воды в водоеме парковой зоны района Мухаммадпур по «критериям оценки состояния загрязнения воды по химическому показателю» (таблица 2.3.2) относится к категории «риск» - проблемная ситуация. Однако, уровень загрязнения воды всего на 25% ниже категории кризиса.
Сравнительная диаграмма наиболее загрязняющих веществ в открытой канаве и водоеме парковой зоны района Мухаммадпур представлена на рис. 2.3.2.
Пробы воды из канавы, проходящей через микрорайоны Вари, Наринда, Банглабазар и Садаргхат, взяты в четырех точках исследуемой канавы на разном расстоянии от аварийной канализационной трубы: точка 1 - на расстояние 20 м; точка 2 - на расстояние 1,6 км; точка 3 - на расстояние 3,7 км; точка 4 - на расстояние 7,4 км, а также в месте впадения в реку: точка 5 — на расстояние 8,6 км. Была также взята проба воды из реки Буриганга (на расстояние 200 м в низ по течению от места впадения сточной воды в реку), где местное население, живущее за чертой бедности, купается.
Методы восстановления работоспособности канализационных трубопроводов в условиях тропического климата
В настоящее время ввиду продвижения науки и технологии с применением современного оборудования - телеустановок - определение технического состояния трубопроводов упрощается, а также определение необходимости ремонта. Соответственно используемая технология бывает либо обязательным, либо значительно облегчает его проведение, а также обеспечивает эффективный контроль качества работ [87].
В работах А.И.Василенко, С.Ю.Игнатчика, Ю.А.Ильина, Н.И.Ишева, Ю.М.Константинова, С.В.Храменкова, О.Г.Примина и др. [16, 36, 37, 44, 46, 68, 87] перечислены многие из методов, которые использовались раньше для очистки существующих канализационных систем, такие как: диски, мячи и металлические шары. Они служили также для проверки целостности трубы, особенно это касается герметичности, то есть отсутствия утечки сточной жидкости.
Обеспечение надежного водоотведения осуществляется рядом технических и организационных мероприятий. Одной из существенных составляющих этих мероприятий является своевременный ремонт и восстановление изношенных участков канализационных сетей.
В настоящее время основным и наиболее распространенным методом ремонта канализационной сети в Бангладеш являлся открытый способ при котором для восстановления разрушенных или изношенных участков канализационных коллекторов производится вскрытие дорожного полотна, газонов, в некоторых случаях снос зеленых насаждений с последующим восстановлением, что приводит к нарушению экологии.
Кроме значительных затрат, которые неизбежно появляются при таком методе возникают нарушения привычного ритма жизни в районах непосредственно прилегающих к месту производства работ, закрытие транспортных потоков и т. д.
В настоящее время, в передовых в технологическом отношении странах, имеются многочисленные методы, используемые для проведения ремонтных работ канализационной системы - закрытым или бестраншейным способом.
Бестраншейный способ ремонта канализационной сети являются наиболее перспективными, поскольку многие методы этого способа характеризуются относительно низкой трудоемкостью при производстве работ. Кроме того исключаются или значительно сокращаются затраты на земляные работы и последующее благоустройство рабочей площадки в городских условиях. Применение указанных методов снижает до минимума рабочую площадку, при этом расположение необходимых технических средств практически не нарушает дорожного движения в зоне производства работ.
Телеробот для выполнения ремонтных работ, разработанный российским научно-производственным объединением «ТАРИС», имеет сменные головки для фрезерования и подрезных работ (рис. 3.2.1).
Перед заделкой дефектов робот выполняет локальную зачистку места дефекта фрезами, щетками или специальными составами (рис. 3.2.2).
Заделка дефекта робот производит с помощью пакера. На область дефекта внутри трубопровода устанавливается кольцевой бандаж, который состоит из слоя специальной ткани, пропитанной полимерным составом или резина. Под воздействием давления, подаваемого по шлангом, пакер раздувается и прижимает ткань (резину) к стенкам трубы (рис. 3.2.3). Существуют многие методы ремонта и восстановления аварийных канализационных трубопроводов [87]: цементно-песчаный; с использованием комбинированного рукава «Чулок»; комбинированная труба; сложенная (U-образная труба); «Expanda pipe» и т. д. Каждый метод ремонта и восстановления трубопроводов имеет свои преимущества и недостатки. В работе Ю.А.Ильина [40] приведен сравнительный анализ технологических, эксплуатационных и технических показателей рассмотренных методов бестраншейного ремонта трубопроводов. Из приведенных данных видно, что наиболее широкими возможностями характеризуется ремонт трубопроводов с использованием комбинированного рукава, так как по технологическим принципам он позволяет ремонтировать локальные повреждения глубоко внутри трубопроводов, санировать одновременно боковые отводы и вертикальные стволы. Основные методы ремонта и реконструкции канализационной сети представлены в таблице 3.2.1. Покрытия из цементно-песчаных растворов широко используются в России и за рубежом. Работы по нанесению цементно-песчаных покрытий обычно выполняется методом центрифугирования (рис. 3.2.4) [87] с использованием разглаживающих устройств. Область применения метода санации путем нанесения цементно-песчаных покрытий — чугунные трубы. Метод целесообразен при повреждениях коррозионного обрастания и абразивного износа, он неэффективен при раскрытых стыках труб, смещении труб в стыках и деформации секций труб.
