Закрытый коллектор реки что это
Закрытый коллектор реки что это
Коллектор
В старину коллекторы называли трубами. Например, мы до сих пор говорим: «речка Неглинная в Москве заключена в трубу». Сейчас трубами называют коллекторы небольшого сечения.
Находиться в протяжённых коллекторах очень опасно. В результате выпадения дождя выше по течению коллектор может быстро переполняться паводковыми водами.
Маломерные суда должны избегать попадания в коллекторы. При аварии судну в коллекторе практически не возможно помочь извне. На входе в протяжённые коллекторы обычно устанавливают решётки, не дающие попадать внутрь посторонним предметам.
Характеризуются протяжённостью, сечением и максимальным расходом воды.
Коллектор под железной дорогой. р. Веребье. Фото Алексея Лапина. 
Коллектор ручья. Москва. Фото Paratozor. 
Коллектор р. Неглинная. Фото Paratozor. 
Коллектор под железной дорогой. Московская область. Фото Алексея Лапина. 
Коллектор под железной дорогой. Московская область. Фото Алексея Лапина. 
Коллектор под Транссибирской железной дорогой. Фото начала 20 века. 
Трубы под дорогами. Московская область. Фото Алексея Лапина.
Водосборные коллекторы
Водосборные коллекторы входят в состав дренажных систем в качестве транспортирующих элементов. Они предназначены для сбора дренажных вод из рабочих элементов – дрен и транспорта этих вод в водоприемник. Дренажные системы, имеющие значительную водосборную площадь и (или) удаленные на значительное расстояние от водоприемника, могут иметь достаточно сложную и протяженную сеть водосборных коллекторов. Малые по площади дренажные системы могут не иметь водосборных коллекторов, в этом случае дрены выходят непосредственно в водоприемник.
Конструкция водосборных коллекторов
По конструкции водосборные коллекторы можно подразделить по признакам: доступность с дневной поверхности земли и прием грунтовых вод.
По доступности с дневной поверхности разделяют на открытые и закрытые коллекторы.
Открытые коллекторы – открытые каналы, как правило, трапециидальной формы. Ширина каналов по дну во многом определяется технологией строительства и обычно равняется 0,2-0,4м. Глубина каналов 1,5–3(5)м; минимальный уклон 0,0005; длина до 1-2км; заложение откосов – в зависимости от их глубины и характера вскрываемых грунтов.
Глубина воды в канале, в общем случае, определяется гидравлическим расчетом, но при небольшой водосборной площади (менее 1га) глубина будет незначительна и может не рассчитываться.
Скорость движения воды в открытом коллекторе определяется гидравлическим расчетом. Она должны быть больше скорости, при которой происходит заиление канала, но меньше скорости, при которой происходит размыв канала.
Если скорость движения воды в открытом коллекторе велика и может вызвать размыв, то дно и откосы необходимо укрепить. Способы крепления зависят от величины скорости воды и от свойств грунтов, слагающих дно и откосы.
Самым простым способом крепления является засев трав по слою растительного грунта. В более сложных случаях (значительные уклоны канала, пылеватые пески) выполняется крепление нижней части канала щебнем или булыжным камнем
В еще более сложных ситуациях (большие расходы воды, большие уклоны канала) используются железобетонные плиты и лотки.
В последнем случае русло канала становится комбинированным: нижняя часть – прямоугольное железобетонное русло, верхняя часть – трапецеидальное земляное русло. При этом уменьшается площадь, занятая каналом, и увеличивается полезная площадь участка.
В местах пересечения открытых коллекторов с дорогами и проездами необходимо устройство сопрягающих сооружений – «труб-переездов».
Открытые коллекторы используются на внегородских территориях. Они редко применяются в условиях промышленной и городской застройки, так как имеют ряд существенных недостатков – уменьшение полезной площади, устройство большого количества переходов через каналы. При значительной глубине понижения грунтовых вод (3-4м и более) и увеличении глубины заложения дрен значимость указанных недостатков резко возрастает, а использование открытых коллекторов становится нецелесообразным.
Целесообразно использование открытых коллекторов при предварительном осушении территорий, с последующим переустройством каналов в закрытые коллекторы.
Закрытые коллекторы – подземные трубопроводы из пластмассовых или асбестоцементных, реже железобетонных труб. Глубина заложения закрытых коллекторов должна обеспечивать прием вод из закрытых дрен. Диаметр труб коллекторов при большой водосборной площади и малых уклонах коллектора определяется расчетом, при небольших площадях диаметр принимается конструктивно 0,1-0,15м. На закрытых коллекторах необходима установка сопрягающих сооружений колодцев и устьев.
Конструкции закрытых коллекторов можно разделить на две группы: имеющие и не имеющие водоприемной способности.
Конструкция закрытого коллектора из неперфорированных труб не может принимать грунтовые воды из прилегающей зоны грунта, то есть не имеет водоприемной способности и не влияет на уровень грунтовых вод на прилегающей территории.
Открытые конструкции коллекторов и закрытые коллекторы из перфорированных труб имеют возможность принимать грунтовые воды из прилегающей зоны грунта. Такие конструкции понижают уровень грунтовых вод на прилегающей территории на расстоянии 5-20м от оси коллектора.
Конструкция коллектора из перфорированных труб аналогична конструкции закрытых дрен. Конструкция коллекторов из неперфорированных труб аналогична конструкции коллекторов ливневой канализации.
Защита закрытых коллекторов от заиления
Как уже было указано ранее, вместе с грунтовыми водами через перфорацию в полость дренажной трубы поступают мелкие частицы грунта. Результаты этого процесса негативны – происходит заиление труб (отложение частиц грунта в полости дренажной трубы) вплоть до полной потери работоспособности.
Минимизация последствий негативного и неизбежного процесса заиления дренажных систем достигается следующими методами:
Первые два метода реализуются на стадии проектирования и строительства; третий – на стадии эксплуатации.
Минимизация отложения частиц грунта в трубах дрен и коллекторов. Использование фильтров сокращает поступление частиц грунта в полость дрены, но не исключает его полностью. Для того чтобы поступающие частицы не откладывались в полости трубы, необходимо обеспечение таких скоростей потока воды в трубе, при которых частицы грунта перемещаются по трубе вместе с водой. Обеспечение таких скоростей потока воды достигается путем придания дренам продольных уклонов. Увеличение продольного уклона дрен обеспечивает транспорт частиц грунта по трубе. Больший продольный уклон обеспечивает большие скорости потока воды в трубе, а, значит, меньшую вероятность заиления труб.
Минимально допустимое значение продольного уклона трубчатых дрен равняется 0,003 в песчаных грунтах; в суглинистых грунтах – 0,002.
Также существует мнение, что при уменьшения уклона менее 0,003 необходимо увеличение диаметра труб:
Количество частиц грунта в дренажной трубе увеличивается по длине от начальных участков к конечным участкам, что повышает возможность выпадения частиц грунта в трубе в виде осадка. Для предотвращения этого по длине трубы должно производиться «осветление» дренажных вод.
Это реализуется установкой дренажных колодцев с отстойной частью (отстойником). Отстойной частью называют нижнюю часть колодца, расположенную между дном и лотком отводящей трубы. Высота отстойника на дренажных системах в промышленно-гражданском строительстве составляет 0,5-0,7м; при осушении сельскохозяйственных угодий 0,3-0,5м.
Дренажные воды с частицами грунта по подводящим трубам попадают в отстойник. В отстойнике скорости движения воды практически равняются нулю. Как следствие этого происходит выпадения частиц грунта в осадок на дно отстойника. При этом в отводящую трубу происходит поступление «осветленного» дренажного стока с минимальным количеством частиц грунта.
Установка дренажных колодцев с отстойниками производится при изменении продольного уклона труб дрен и коллекторов от большего к меньшему, а также на участках без изменения продольного уклона:
в промышленно-гражданском строительстве:
через 50м при диаметрах труб менее 300мм;
через 100м при диаметрах труб более 300мм;
при осушении сельскохозяйственных угодий – до 500м.
Очистка дренажных труб от заиления производиться путем промывки или механической прочистки. Способ промывки заключается в создании в полости дрены потока воды с повышенными скоростями путем интенсивной подачи воды в начало трубы коллектора или дрены. Прочистка дрен может быть реализована с помощью специального оборудования.
Защита дренажных систем от заохривания
В грунтовых водах может присутствовать закисное железо в растворенном виде. При контакте таких вод с кислородом воздуха происходит доокисление железа с образованием осадка. Интенсивность этого процесса увеличивается летом при высоких температурах. В естественных условиях наличие данного процесса проявляется в образовании осадка ржавого цвета на дне и радужной пленки на поверхности воды в родниках, верховьях канав и ручьев.
При содержании в подземных водах осушаемой территории закисного железа менее 3мг/л мероприятия по защите от заохривания не проводятся [3].
При эксплуатации осушительных систем построенных на территориях, где в грунтовых водах закисное железо содержится в повышенных концентрациях, возможно проявление негативных последствий этого процесса: осадок осаждается внутри дренажных и устьевых труб, смотровых колодцев. Этот процесс называется заохривание, в результате этого уменьшается пропускная способность труб, вплоть до полного прекращения стока. Наиболее подвержены заохриванию элементы, где в наибольшей степени происходит контакт дренажных вод с кислородом воздуха – устьевые трубы и дренажные колодцы.
При концентрациях 3–8 мг/л в конструкцию дренажной системы вносятся изменения по сравнению со «средними» условиями. Изменения конструкции закрытой осушительной системы:
При концентрациях 8–14 мг/л при разработке конструкции дренажной системы следует выполнить приоритет сети открытых каналов:
При концентрациях железа в грунтовых водах выше 14мг/л отказ от осушения закрытой сетью – использование открытой сети, с возможной последующей реконструкцией в закрытую сеть.
Данный материал является главой из книги Константина Криулина «Дренажные системы в коттеджном и ландшафтном строительстве». Книгу вы можете приобрести у нас в офисе.
Константин Криулин является ведущим преподавателем факультатива «Дренажи в ландшафтном строительстве». Посмотреть его страницу на нашем сайте вы можете здесь
Подземные реки Москвы: путешествие по трубам под городом
В водах этих рек больше не отражаются облака, по их берегам не растут ни деревья, ни трава. Эти водные потоки текут в темных подземельях, а наверху идет обычная жизнь мегаполиса.
Московский Кремль, если смотреть на него сверху, имеет форму треугольника. Своими стенами он вписан в мыс, образованный рекой Москвой и ее левым притоком Неглинкой. В далекой древности вода под стенами была благом, дополнительной защитой. Но город вышел за пределы своих речных рубежей, и вот уже избыток «влаги» стал проблемой. Нынешняя Москва, покрывшая плотной городской застройкой и дорожной сетью почти 1000 км² Русской равнины с ее многочисленными речушками, ручьями и болотцами, отправила большинство из них под землю, в коллекторы. На сегодняшний день около 150 водотоков на территории города протекает под землей. Если все коллекторы соединить в линию, то она протянется от Москвы почти до Нижнего Новгорода.
Чем реки провинились?
Сегодня краеведы могут, ностальгически вздыхая, ходить по маршрутам бывших русел и искать в окружающем рельефе следы прежних берегов, но строительство коллекторов было мерой вынужденной. Реки убирали под землю не только в Москве, но и во многих других крупных городах мира.
Исчезла в недрах Лондона река Флит, спрятана в землю парижская Бьевр, бегут в коллекторах ручьи Нью-Йорка. Причины, по которым водные потоки стали убирать под землю, схожи. Овраги и заболоченные берега затрудняли развитие городов, нарушая связность районов, мешая застраивать территории. В половодье и во время сильных ливней даже небольшие реки устраивали наводнения, затапливая улицы, дома и храмы. Но, пожалуй, главная причина заключалась в том, что в те давние времена об экологии не заботились и любой водный поток посреди города обязательно превращался в сточную канаву, куда сливали нечистоты и выбрасывали мусор. Московские реки вроде Неглинки, Рачки, Сорочки, протекающие в самом центре города, стали большой проблемой уже сотни лет назад, а в XVIII веке власти стали принимать решительные меры.
Редкий случай — коллектор реки Фильки был построен уже в СССР (1960-е годы), однако в качестве строительного материала был выбран кирпич, а не обычный для того времени бетон. Еще одна нечасто встречающаяся особенность — под потолком коллектора проложены трубы теплосети.
Как их прячут под землю?
Строительство коллектора для реки, как и прокладка тоннелей метро, может производиться двумя способами — открытым или закрытым. При строительстве коллекторов рек в Москве чаще используют открытый способ, а в старые времена только его и применяли. Рядом с руслом выкапывали траншею (или использовали образованный рекой естественный овраг), в ней возводили коллектор, перенаправляли туда воду, коллектор и старое русло засыпали землей. Закрытый способ предполагает использование специальных машин — горнопроходческих щитов — и применяется редко. В XIX веке коллекторы для рек строили в основном из красного кирпича, и многие из них до сих пор находятся в замечательном состоянии и эффектно выглядят. Впрочем, были и исключения — например, коллектор притока Яузы реки Черногрязки построен из белого камня и имеет необычное овальное сечение. В начале XX века экспериментировали с бетоном, но без железного армирования. Материал оказался низкого качества, и многие водопропускные сооружения, выстроенные в те годы, разрушились. Почти все реки, убранные под землю в советское время, протекают в коллекторах из сборного железобетона круглого либо прямоугольного сечения, кирпичные участки — большая редкость. Изредка встречаются стальные трубы и монолитный железобетон. В настоящее время распространение начинает получать пластик.
Что же стало с Неглинкой?
В наши дни Неглинка не беспокоит город, но это спокойствие далось не легко и не сразу. На «усмирение» реки ушло едва ли не два столетия, в течение которых коллектор неоднократно достраивали и перестраивали, в результате чего в нем можно увидеть практически все технологии, которые применялись в этой области, начиная с первой половины XIX века. Впервые Неглинку убрали в трубу в 1817—1819 годах в ходе реконструкции Москвы после нашествия Наполеона. Но и после постройки коллектора река продолжала наполняться нечистотами, мусором и даже, вероятно, трупами криминального происхождения, что вызвало ужас у отважного репортера Гиляровского, спускавшегося в московскую «клоаку» в 1880-х. На рубеже прошлого и позапрошлого веков в Москве появилась городская система канализации, и сбросы нечистот в речки по большей части прекратились. Но кроме нечистот существовала еще одна проблема. Коллектор, возведенный в XIX веке, был небольшого сечения, и в сильные ливни его не хватало для быстрого пропуска всей прибывающей воды. После каждого сильного ливня по Трубной площади можно было буквально плавать на лодке. Уже слетал Гагарин, Леонов вышел в открытый космос, а город все страдал от бурных наводнений: 25 июня 1965 года Неглинка вышла из своих подземных берегов и затопила Москву от стен Кремля до Самотечной улицы. Не помогло и то, что в первой половине 1960-х от Театральной площади, под которой проходит река, до Москва-реки щитовым способом был построен новый коллектор. Он был проложен не параллельно старому, а по совершенно другой траектории в направлении Москворецкой набережной.
Таким образом, у Неглинки появилось два устья на приличном удалении друг от друга. Однако выше Театральной площади река теснилась в старой трубе. Ситуация усугублялась тем, что за время существования коллектора местность вокруг была плотно застроена и покрыта асфальтом. Если раньше часть дождевой воды, как это бывает в природе, впитывалась в грунт, то теперь до 80% стока оказывалось в ливневой канализации.
Проблему надо было решать радикально. В 1970-х годах открытым способом был построен большой коллектор, начинающийся почти от Суворовской площади и заканчивающийся около Театральной. Это типично советское сооружение имеет прямоугольное сечение и сложено из бетонных плит. Здесь ничто не напоминает кирпичные своды, под которыми путешествовал Гиляровский. Зато серьезных наводнений на Неглинке больше не случалось.
Коллектор реки Чечера 1930-х годов постройки, около устья. Справа — подземное устье реки Черногрязки. Устья обеих рек были искусственно перемещены вниз по течению Яузы, ниже Сыромятнического гидроузла (изначально реки впадали в нее по отдельности). Если бы этого не было сделано, коллекторы речек оказались бы затопленными поднявшимися водами Яузы.
Что такое Хохловский пруд?
Однако нельзя сказать, что проблема подтоплений полностью отсутствует. Хохловский пруд вы не найдете на карте Москвы — так местные в шутку называют зону подтопления, которая регулярно возникает в пору сильных ливней в районе Хохловского переулка. Это выходит из коллектора река Рачка, спрятанная под землю еще в XVIII веке. Старый узкий коллектор не справляется с мощным притоком воды с улиц, и недавно построенный новый участок пока проблему не решил. Виной подтоплениям может быть не только изначально небольшое сечение коллектора, но и его сужение из-за мусора и наносов. Мусор попадает в реки через водосточные решетки и колодцы, куда его сбрасывают «сознательные» граждане, отлично забивает трубы смываемая с улиц гранитная крошка, песок, серьезной угрозой стало активное строительство. Со строек в дренаж смывается много глины и бентонита, разбухающего материала. Это приводит к тому, что на дне откладывается осадок, который к тому же со временем становится твердым, как камень. Один из известных примеров — река Таракановка. Ее коллектор на протяжении нескольких километров забит затвердевшими наносами, кое-где на две трети сечения. Это следствие строительства Алабяно-Балтийского тоннеля, со стройплощадки которого в реку попало очень много бентонита.
Чисты ли реки под землей?
В Москве используется раздельная система канализации. Ливневая канализация независима от фекальной, и по ней не текут промышленные и бытовые стоки. Но совсем чистой ее тоже не назовешь. Это неудивительно — вода с городских улиц не может быть чистой по определению. Кроме того, вопреки официальному запрету на слив промышленных и бытовых отходов, существуют нелегальные врезы в дренажную систему, в некоторых местах ощущается запах нефтепродуктов, хотя в большинстве коллекторов никаких неприятных запахов нет, вопреки распространенным представлениям обывателей. Также между фекальной канализацией и подземными реками сделаны аварийные переливы. Если вдруг канализационный коллектор обрушится, сточные воды попадут в реку. Это плохо, но лучше, чем затопить ими улицы города. Большая часть воды из подземных рек без очистки попадает в Москва-реку, но на некоторых из них все-таки есть очистные сооружения.
Водопад в коллекторе ливневой канализации в Митино. Вода с большого возвышения течет в открытую речку Сходню, преодолевая несколько каскадов, подобных тому, что изображен на снимке.
Под землей можно нередко найти водопады, которых обычно нет у равнинных рек. Это связано с тем, что коллекторы с крутым уклоном сложнее строить и эксплуатировать. Вместо них строят обычные коллекторы с небольшим уклоном и соединяют их «ступенькой», которая и образует водопад. Чтобы падающая вода не разбивала бетон или кирпич, под водопадом устраивают водобойную яму. Каскадов может быть несколько.
Встречаются и другие гидротехнические сооружения — небольшие плотинки, перенаправляющие потоки воды по разным трубам, отстойники, снегосплавные камеры, оставшиеся с тех времен, когда снег сбрасывали в подземные реки. Есть и уникальные сооружения, например двухэтажный коллектор, где одна речка течет над другой.
Есть ли в подземных реках что-то хорошее?
Разумеется, есть. Во‑первых, как уже говорилось, на них основана вся ливневая канализация, и лишь там, где реки далеко, для дренажа строят отдельные системы. Во‑вторых, в поймах спрятанных под землю рек грунт рыхлый и неустойчивый, а потому без особой нужды эти долины не застраиваются. Поэтому нередко на месте речных русл мы видим просторные бульвары, по которым так хорошо прогуливаться. Это, например, Цветной бульвар и Самотечный сквер по пути Неглинки или Звездный и Ракетный бульвары над рекой Копытовкой. В-третьих, рекам, которых уже нет на поверхности, москвичи обязаны многими известными прудами и каскадами прудов. Например, пруд в Московском зоопарке изначально наполнялся водами скрытой реки Пресни, пруд Садки находится на реке Коломенке, а Калитниковский пруд — на Калитниковском ручье. Правда, в наши дни, как правило, основная часть воды из этих речек идет мимо прудов через обходные коллекторы, дабы пруды не выходили из берегов и не загрязнялись сточными водами.
Ушедшие под землю реки оставили о себе память в виде названий улиц, особенностей рельефа и даже сохранившихся мостов. Пример — Горбатый мост, по которому когда-то переправлялись через Пресню. А не стоит ли подумать о том, чтобы по пути этих рек поставить памятные знаки или информационные стенды, рассказывающие жителям города о потайной гидрографии столицы?
О вреде коллекторов для русловых рек
О вреде коллекторов для русловых рек
На Студенце. Фото 10 декабря 2014 года
Из Постановления правительства Москвы от 17 июня 2003 года №450-ПП
«О Концепции по восстановлению малых рек и русловых водоемов
города Москвы…» [за подписью Ю.М. Лужкова] (с изменениями на 3 октября 2006 года [за подписью Ю.В. Росляка]):
«…На территории г.Москвы существует более 140 рек и ручьев. Наиболее крупными из них являются реки Яуза (48 км), Сходня (47 км) и Сетунь (38 км), которые начинаются на территории Московской области и являются притоками р.Москвы.
39 рек и ручьев имеют полностью открытые русла, в том числе 16 (наиболее крупные) имеют протяженность более 2 км. Они представляют значительную экологическую и ландшафтно-рекреационную ценность. 40 водотоков полностью забраны в коллекторы. Остальные имеют частично открытые русла и частично заключены в коллекторы […].
Система водных объектов г.Москвы является частью природной среды города, выполняет градообразующие, инженерные и экологические функции, формирует ландшафтный облик города, осуществляет отвод поверхностного и дренажного стока.
Водные объекты, расположенные в г.Москве, в настоящее время представляют собой систему, обеспечивающую регулирование и отвод поверхностного и грунтового стока, которая в результате деформирования техническими средствами образует коллекторно-речную сеть.
Все элементы комплекса водных объектов города взаимосвязаны и участвуют в формировании водного баланса и качества воды. Качество воды в водных объектах формируется в процессе питания за счет поверхностного и грунтового стока и сбросов сточных вод […].
Неоправданно и без должного обоснования большое количество водотоков заключено в коллекторы, что нарушает непрерывность и целостность водных объектов и водной системы г.Москвы в целом. Преобразование рек в речные коллекторы приводит к необратимым экологическим потерям:
В результате этого в настоящее время многие экологические функции водной системы и прилегающих территорий, такие как водоохранная, сохранение устойчивого биоразнообразия, частично утрачены, а ландшафтно-рекреационные функции недостаточно задействованы в градостроительной практике.
Дополнительно по теме:
Создание гидротехнических сооружений р. Сосенка — http://nikolo-hovanskoe.ru/2455
Окружающая среда, элементом которой являются водные объекты, подлежит охране и защите.
При использовании водного объекта, вредное воздействие на него должно быть минимально, строго лимитировано, обосновано.