СХЕМНО-СТРУКТУРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ

Цель диссертационного исследования в разработке методов повышения надежности хозяйственно-бытовых сетей водоотведения за счет комплексной оптимизации их структур, параметров и способов резервирования. При этом были решены следующие задачи: 1. Обоснование критерия оценки надежности хозяйственно-бытовых сетей водоотведения и способов их резервирования. 2. Разработка и реализация методов расчета параметров напорного и безнапорного режимов движения сточных вод с выходом их через смотровые колодцы на поверхность земли. 3. Исследование возможности использования и увеличения свободной емкости самотечной сети водоотведения как аккумулирующего резервуара сточных вод на время ликвидации засоров и аварий. 4. Исследование эффективности применения различных способов резервирования эксплуатируемых хозяйственно-бытовых сетей водоотведения. 5. Разработка и реализация метода комплексной оптимизации хозяйственно-бытовых сетей водоотведения и способов их резервирования. 6. Исследование эффективности применения предлагаемых методов при разработке перспективных схем систем водоотведения г. Байкальск и г. Слюдянка, расположенных на южном побережье оз. Байкал. Научная новизна работы состоит в следующем: 1. Изложена и подтверждена научная концепция формирования оптимальной схемы транспортирования сточных вод в сочетании с различными способами резервирования трубопроводных участков сети, повышающая их надёжность и минимизирующая сброс неочищенных сточных вод на грунт и вводные объекты. 2. Разработаны методы расчета параметров напорного и безнапорного режимов движения сточных вод с выходом их через смотровые колодцы на поверхность земли. 3. Получены зависимости и определены эффективные области применения различных способов структурного и временного резервирования систем водоотведения. 4. Разработан комплексный метод схемно-структурной оптимизации систем водоотведения и способов их резервирования. Теоретическая значимость работы заключается в следующем: 1. Разработано методическое и программное обеспечение для комплексного обоснования параметров и способов резервирования хозяйственно-бытовых сетей водоотведения. 2. Доказано, что свободная емкость самотечных коллекторов и смотровых колодцев может служить как временное хранилище аварийных объемов сточных вод. 3. Подтверждено, что применение методов временного и структурного резервирований хозяйственно-бытовых сетей водоотведения населенных мест, расположенных в особо охраняемых территориях и около водных объектов, минимизирует экологические ущербы и существенно повышает надежность транспортировки сточных вод на очистные сооружения. Практическая значимость работы заключается: 1. В разработке и развитии программного комплекса Трасе-ВК, который уже используется в диспетчерской службе Иркутского Водоканала для моделирования и оценки различных режимов движения сточных вод, включая переполнение смотровых колодцев и излив их на грунт. 2. В разработке и реализации метода комплексной оптимизации и резервирования хозяйственно-бытовых сетей водоотведения, который успешно применяется при формировании проектных решений по развитию и реконструкции систем водоотведения гг. Иркутск, Ангарск, Шелехов. 3. Разработанные методы и их программная реализация использовались при обосновании перспективной схемы системы водоотведения г. Байкальск и г. Слюдянка, расположенных на южном берегу оз. Байкал, и подтвердили высокую экономическую эффективность и оперативность в обосновании способов резервирования существующих сетей водоотведения.