Elimination of Flow Rate Restriction for System of Storm Water Sewage with the Help of Drag-reducing Polymers

Abstract

Розглянуто можливі причини затоплення територій дощовими водами за надзвичайних ситуацій та методи управління дощовим стоком. Обґрунтовано уникнення затоплення місцевості вживанням заходів, які усувають обмеження дощової каналізаційної мережі за витратою. Використання гідродинамічно активних полімерів (ГДАП), які зменшують гідравлічне тертя в трубопроводах, запропоновано розглядати як метод управління дощовим стоком зменшенням накопичення зливових вод на поверхні водозбору. ГДАП збільшують об’ємну витрату трубопроводів і віртуально збільшують їхню довжину та діаметр. Стаття присвячена збільшенню пропускної здатності дощових каналізаційних мереж за допомогою регулювального резервуара для зливової води та ГДАП. Запропоновано використовувати ГДАП у вигляді водного розчину та вводити безпосередньо в дощову каналізаційну мережу крізь дощоприймач чи люк колодязя. Застосовуючи шестеренний насос як дозатор, введення проводять із цистерни, в якій пристрій для приготування розчину з вихідної сировини ГДАП має ексцентрично розташований гладкий робочий орган. Вказані пристрої не призводять до деструкції молекул ГДАП, що передчасно не зменшує ефекту від використання останніх. Управління дощовим стоком показано на прикладі квадратного в плані басейну стоку при точковій схемі водовідведення з використанням регулювального резервуара проточного типу, встановленого на початку дощової каналізаційної мережі діаметром 300 мм та довжиною 1922,5 м, та використання водного розчину поліакриламіду концентрацією 500 ррм (0,0005 кг/л). Математичне моделювання роботи системи дощової каналізації показало, що збирати дощовий стік за зазначених вище умов можна з басейну більшою площею, ніж без використання ГДАП за рахунок збільшення витрати поверхневого стоку та витрати відтоку з регулювального резервуара.

The flow-rate restriction for storm sewage network is substantiated. Possible causes of flooding of territories by storm water in the case of emergency and methods of storm waters management are considered. The article is devoted to an increase in throughput of storm sewage networks with the help of in-line storm water detention tank installed at the beginning of storm sewage network and drag-reducing polymers (DRP). It is proposed to introduce DRPs in the form of solution directly into the sewage network through a storm-water inlet or through a sewer manhole. The introduction is conducted from a tank (cistern) in which there is a device for preparing an aqueous solution from the raw materials of DRP. For a square (in horizontal plane) catchment, in the case of point-type water drainage, the numerical simulation of the work of a system of storm water sewage with the help of DRP has been carried out.