автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Комплексное проектирование путевого развития и водоотводных сооружений железнодорожных станций с учетом экологических требований

На правах рукописи

ЧЕРВОТЕНКО ЕЛЕНА ЭДУАРДОВНА

КОМПЛЕКСНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПУТЕВОГО РАЗВИТИЯ И ВОДООТВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок;

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» и Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации».

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор Логинов Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шаров Виктор Александрович

кандидат технических наук, доцент

Стрелков Михаил Владимирович

Ведущая организация - Военно-транспортный университет железнодорожных войск РФ (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится « 18 » ноября 2004 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения МПС РФ по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д.9, ауд. 7- 320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Е.Ю. Мокейчев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Станции являются крупными многофункциональными предприятиями железнодорожного транспорта. Для обеспечения непрерывного роста размеров пассажирского и грузового движения важнейшим условием является содержание на высоком техническом уровне всех существующих сооружений на станциях.

На работу станций огромное влияние оказывают атмосферные осадки, особенно в районах с большим количеством муссонных дождей в летние периоды. К таким районам в России относятся Приморский и Хабаровский края. Обследование крупных станций Дальневосточной железной дороги показало, что из-за неудовлетворительного содержания или полного отсутствия поверхностных водоотводов, на станциях нередко возникают чрезвычайные ситуации, которые наносят непоправимый ущерб не только деятельности железной дороги, но и окружающей среде.

Не отведенная вода оказывает разрушительное воздействие на земляное полотно и верхнее строение пути, создает угрозу безопасности движения, снижает эффективность выполнения поездной и маневровой работы и требует больших затрат на ремонт и содержание путей. Грунт, насыщенный водой, выше определенного предела, теряет устойчивость, утрачивает несущую способность и деформируется под воздействием статической и динамической нагрузок. Образуются больные места земляного полотна и балластного слоя, в виде просадок пути, выплеска балласта, размыва откосов, пучин, вследствие которых происходит быстрый износ рельсошпаль-ной решетки и создается опасность схода подвижного состава.

Кроме того, при маневрах подвижного состава и движения грузовых поездов пути станций загрязняются различными видами сыпучих грузов, разлитыми нефтепродуктами, что отрицательно сказывается на состоянии окружающей природной среды. Во время дождей и

образуются поверхностные сточные воды, которые, смывая пыль, различный мусор, нефтепродукты и другие загрязнения, сбрасывают их в ближайшие водоемы.

В настоящее время экологический ущерб, наносимый загрязненными поверхностными водами со станционных территорий, учитывается недостаточно. В этой связи с возросшим вниманием общественности и органов власти, предприятиям железнодорожного транспорта в скором времени неизбежно придется платить значительные штрафы за загрязнение окружающей среды и нарушение экологической ситуации.

Изложенное свидетельствует об актуальности вопросов совершенствования проектирования водоотводных устройств на станциях и очистки, поверхностного стока.

Целью исследования явилась разработка методики комплексного проектирования путевого развития и водоотводных сооружений железнодорожных станций для отвода поверхностных атмосферных вод с учетом экологических требований.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- проанализированы современное состояние, принципы и методы проектирования поперечных профилей земляного полотна и водоотводных устройств на станциях, их содержание в процессе эксплуатации;

- обработаны натурные данные Дальгидрометеоцентра по дождям за 20 лет и определен критерий наиболее неблагоприятных дождей, при котором может произойти подтопление балластного слоя станционных путей;

- разработана методика расчета уровня поверхностных вод и отвода их с территории станций;

- проведен эксперимент по определению загрязнений балластного слоя на станционной площадке;

- установлен состав станционных очистных сооружений и место их расположения;

- обоснована технология комплексного проектирования путевого развития и водоотводных сооружений на территории станций с учетом требований экологии;

- выявлена эффективность применения комплексного проектирования путевого развития и водоотводных устройств на станционной площадке с учетом экологических требований.

Методика исследований. Выполненная работа базируется на системном анализе многолетних данных Дальгидрометеоцентра, экспериментальных данных, полученных автором, и решении задач прикладной математики. Основой методики определения уровня воды в балластном слое являются модули численного решения дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка с применением пакетов прикладных математических программ MathWork, MatLab, Maple. Кроме того, были использованы методы математической статистики для обработки натурных и экспериментальных данных и программа Microsoft Excel для экономической оценки эффективности вариантов проектных решений.

Научная новизна работы. В диссертации впервые предложена численная методика определения уровня наполнения водой балластного слоя; установлены расчетные параметры дождей; доказана необходимость очистки отводимых поверхностных атмосферных вод со станционных территорий; определен состав станционных очистных сооружений; разработана методика комплексного проектирования путевого развития и водоотводных сооружений для отвода поверхностных атмосферных вод со станционных площадок с учетом требований экологии.

Практическая ценность исследования заключается в возможности использования его результатов при проектировании водоотводных сооружений в проектах как новых, так и реконструируемых железнодорожных

3

станций. Разработанные математические модели позволяют решать как отдельные задачи по определению максимального уровня наполнения водой балластного слоя, так и комплексную задачу, учитывающую все необходимые условия и устанавливающую зависимость между количеством выпавших осадков, степенью насыщения балластного слоя и оттоком воды из балласта. Такое математическое обоснование обеспечит рациональное проектирование водоотводных сооружений на основе реальных данных по дождям в любой климатической зоне.

Осуществление экологических мероприятий по выбору состава и размещению очистных сооружений позволит создать нормальную экологическую обстановку на станции и прилегающих территориях, а также исключит природоохранный ущерб и огромные суммы штрафов за нанесение вреда окружающей среде.

Использование методики комплексного проектирования водоотводных сооружений обеспечит надежную работу железнодорожных станций, повысит безопасность поездной и маневровой работы, улучшит экологическую ситуацию, предотвратит материальный ущерб, связанный с выплатой штрафов за загрязнение окружающей среды, остановками работы станции в периоды муссонных и ливневых дождей и затратами на ремонт верхнего строения пути и оборудования.

Реализация результатов работы. Материалы диссертации реализованы в двух научно-исследовательских работах по плану фундаментальных исследований МПС РФ: «Разработка принципов проектирования элементов железнодорожных станций с учетом требований экологии» в 2002 году и «Исследование основных принципов проектирования водоотводов на железнодорожных станциях с учетом требований экологии» в 2003 году. Результаты, полученные в диссертации, используются при разработке проекта реконструкции станции Хабаровск-2, а также внедряются в проек-

ты института «Дальгипротранс» по удлинению путей на станциях Дальневосточной железной дороги.

Разработанные в диссертации методики используются в дипломных проектах, выполняемых на кафедрах «Станции, узлы, технология грузовой и коммерческой работы», «Водоснабжение и водоотведение», «Прикладная математика» ДВГУПСа.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на: международной научной конференции творческой молодежи: «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», (Хабаровск, ДВГУПС, апрель 2001 г.); научно-технической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки: «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока», (Хабаровск, ДВГУПС, октябрь 2001 г.); региональной научно-практической конференции творческой молодежи (Хабаровск, ДВГУПС, апрель 2002 г.); IV международной научно-практической конференции «Проблемы строительства инженерного обеспечения и экологии городов», (Пенза, ПГСХА, МНИЦ, ноябрь 2002 г.); заседаниях кафедры «Железнодорожные станции и узлы» ПГУПС, «Станции, узлы, технология грузовой и коммерческой работы», «Водоснабжение и водоотведение» ДВГУПС (2000-2004 г.г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 8 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и пяти приложений.

Работа содержит 145 страниц основного текста, 37 рисунков и 29 таблиц; библиографический список, включающий 75 наименований и 5 приложений на 59 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, дается общая характеристика проблемы, формулируются цель и задачи исследования.

Первая глава содержит характеристику существующих норм и методов проектирования, строительства и эксплуатации водоотводов на станциях, историю развития теории и практики водоотведения и очистки сточных вод, а также анализ текущего положения по отведению поверхностных атмосферных вод на станциях Дальневосточной железной дороги.

Имеющиеся негативные условия при проектировании, строительстве и эксплуатации водоотводных устройств на территориях железнодорожных станций приводят к разнообразным неблагоприятным последствиям, которые в первую очередь влияют на безопасность выполнения поездной и маневровой работы и личную безопасность работников станции. Кроме этого, насыщение поверхностными водами балластного слоя создает условия преждевременного разрушения элементов верхнего строения пути, что сопровождается ощутимыми материальными издержками, которые связаны с сокращением межремонтных сроков, непроизводительным использованием сырьевых ресурсов, а также с нарушением ритма работы и простоями подвижного состава.

Вопросы проектирования земляного полотна и водоотводных устройств на станциях находились в поле зрения ученых и инженеров с момента зарождения железных дорог и нашли отражения в учебниках и монографиях С.Д. Карейши, В.Н. Образцова, СВ. Земблинова, П.В. Бартенева, В.Д. Никитина, И.В. Савченко, Н.В. Правдина, В.Я Негрея и др., а также во всех нормативных документах по проектированию станций.

Одной из важных проблем проектирования железнодорожных станций на современном этапе является улучшение экологической ситуации.

Поверхностный водный сток, проходящий через загрязненную балластную призму, по существующим нормативам отводится в пониженные места за пределы станционной площадки, что не только ухудшает санитарное состояние окружающей среды, но и грозит со временем экологической катастрофой. О необходимости очистки поверхностного стока с территории станций неоднократно упоминалось в трудах российских ученых П. С. Крутенкова, А.И. Хохорина, B.C. Дикаревского, П.П. Якубчика, СВ. Яковлева, Ю.В. Воронова, Зубарева Н.И., В.Г, Иванова, Е.Г. Петрова и др.

Тем не менее, до настоящего времени не решена задача по размещению и составу станционных очистных сооружений. Не уделяется должного внимания и контролю за загрязнением станционных территорий. Не существует единой методики по проектированию водоотводных сооружений с учетом экологических требований и расчету поверхностного стока со станционной площадки, имеющей свои особенности.

Анализируя ситуацию на некоторых крупных станциях Дальневосточного региона можно сделать следующие выводы. В большинстве случаев, земляное полотно на станциях отсыпано из недренирующих грунтов, поэтому из-за отсутствия или неудовлетворительного состояния водоотводов, атмосферные воды застаиваются в междупутьях до полного испарения или стока в пониженные места сквозь балластный слой. Вследствие этого, на крупных станциях наблюдается образование болотистых мест между парками, обводнение балласта, быстрый износ рельсошпальной решетки. Очистные сооружения отсутствуют повсеместно. Затруднена работа по обслуживанию централизованных стрелочных переводов и отводу воды от них во время муссонных дождей и весеннего снеготаяния. В соответствии с этим наблюдаются неоднократные сбои станционных систем, понижаются пропускная и перерабатывающая способность станций, нарушаются условия безопасности и охраны труда, а также складывается критическая экологическая ситуация.

Рассматривая существующие нормы проектирования земляного полотна и верхнего строения пути с учетом поверхностного водоотведения можно сделать следующие выводы:

- большое значение для стока атмосферных вод имеет вертикальная планировка территории станции. Однако в нормативных материалах не даются разъяснения по этому вопросу. Рассматриваются рекомендации только по проектированию поперечных профилей отдельных путей и парков без увязки с требованиями водоотведения со станционных площадок, имеющих значительное путевое развитие и плотную застройку;

- так как территории станции это целый комплекс путей и сооружений, то на самой территории станции наличие канав и кюветов недопустимо. Проектирование канав и кюветов возможно только с внешней стороны станционной площадки;

- выполненные наблюдения свидетельствуют, что балласт, имеющий большое загрязнение (коэффициент фильтрации менее 1 м/сутки), поглощает меньший объем атмосферных осадков, а поверхностный сток увеличивается. При этом в естественные водоемы сбрасывается вода, имеющая большое количество канцерогенных веществ. В нормах упоминается об обязательной очистке поверхностных вод. Однако рекомендаций, каким образом производить очистку и куда отводить из лотков и канав атмосферные сточные воды, не приводится;

- в нормах не отражен экологический аспект проектирования земляного полотна и верхнего строения пути. На современном этапе защита окружающей среды является актуальной проблемой, и рассматривать ее следует в общем комплексе решаемых задач;

- указания по проектированию водоотводов на станционных площадках, располагаемых на недренирующих грунтах, отсутствуют. Кроме этого является спорным вопрос о горизонтальной планировке земляного полотна

на больших станционных площадках, располагаемых на дренирующих грунтах. Эти вопросы требуют дальнейших исследований.

В настоящее время, расчет стока на станционных путях производится применительно к нормам стока для естественных бассейнов и городских территорий методом предельных интенсивностей, что приводит к неточным, а иногда заниженным данным. Для выявления недостатков применяемого в настоящее время проектировщиками метода расчета максимального поверхностного стока был проведен экспериментальный анализ на основе сортировочной станции Хабаровск-2 и натурных данных Дальги-дрометеоцентра по дождям за 20 лет. Расчет производился двумя способами: по формуле Шези для идеальных условий, когда вся вода, выпавшая на площадку, отводится (по трем случаям - для максимальной, наиболее часто повторяющейся и усредненной интенсивности дождя) и по СНиПу для городских территорий. Приблизительно равными оказались расчеты по методу предельных интенсивностей (СНиП) и по формуле Шези для усредненного значения интенсивности. При максимальной и наиболее часто повторяющейся интенсивности, результаты разнятся. Поэтому, применение существующей методики не дает достоверной картины, так как при наиболее часто повторяющихся дождях объем поверхностного стока занижен вдвое.

На данном этапе исследований задача состоит в выборе наиболее оптимального варианта расчета. Решить проблему можно путем построения математической модели, определяющей по натурным данным основные характеристики самого неблагоприятного для данной местности дождя, т.е. дождя, при котором может произойти подтопление балласта, и необходимые параметры для проектирования водоотводных сооружений.

Вторая глава посвящена разработке численной методики определения уровня наполнения водой балластного слоя.

Предварительные расчеты в первой главе показали, что водоотводные сети необходимо проектировать в соответствии с климатическими данными района проектирования. Для доказательства этого положения использовались натурные данные по дождям за 20-летний период Дальневосточного гидрометеоцентра. С помощью статистических методов из общего количества дождей была произведена выборка ливней, в соответствии с классификацией предложенной метеорологом Бергом. Усредненная интенсивность дождей за ряд лет составила 0,40 мм/мин. Эта интенсивность была принята при составлении СНиПа для расчета максимального поверхностного стока. Однако это усредненное значение интенсивности не соответствует реальному значению на исследуемой территории. Анализ сильных дождей и ливней показывает, что принятая в СНиПе интенсивность занижена почти вдвое, что негативно сказывается при расчете общего объема выпавших осадков и выборе на этом основании водоотводных сооружений недостаточной пропускной способности.

Для выбора расчетных параметров дождя предложена схема (рис.1) поступления воды в балласт, его насыщения и опорожнения. При этом рассматривается случай, когда насыпь отсыпана из недренирующих грунтов.

Задача состояла в установлении взаимной зависимости между объемом выпавших осадков р1, объемом отведенной воды и соответствующего этому процессу уровню воды Ь1 в балластном слое. Причем параметры назначались таким образом, чтобы величина Ь1 не превышала значения 0,5Ь. Так как устойчивость балласта нарушается при заполнении его водой даже на половину толщины.

п

I = 50 м X-

насыпь

Ь = 0,3 м

Рис. 1 - Графическая схема расходов воды для выбора расчетных параметров: - объем воды за время дождя; <3г- объем воды профильтровавшейся через балласт; (Зз - объем воды ушедшей через балласт в водоотводные лотки; И - толщина балластного слоя; Ь|- толщина обводненного балласта.

Учитывая, что высота щебеночного балласта равна И=0,3 м, расход, проходящий через балласт в единицу времени, при полном насыщении его водой определится как:

где интенсивность дождя.

При <3з> пропускная способность балласта больше, чем общий расход воды, поступающий в балласт с дождем, и вся выпавшая за время дождя вода уходит из балласта. Если Оз<(}ь общий расход воды за время дождя превышает возможность отвода воды из балласта; при этом происходит перенасыщение балластного слоя водой и необходимо сооружение дополнительных водоотводных устройств.

Оз = 0,3-£-к-/ м'/час

(1)

Для выявления расчетных параметров по всем дождям строились графики, устанавливающие зависимость между уровнем выпавших осадков и продолжительностью дождя, а также интенсивностью и продолжительностью. По этим графикам дождей выбирался самый неблагоприятный случай поступления воды в балластный слой в зависимости от времени, т.е. определялись расчетные параметры - интенсивность и продолжительность. Весь расчет велся на единицу площади балластного слоя.

На основе этих графиков разрабатывалась модель определения максимального уровня воды в балластном слое. В работе рассматривалось три модели определения максимального уровня, каждая из которых учитывает те или иные факторы, влияющие на решение данной задачи. Первая упрощенная модель позволяет определять максимальный уровень наполнения балласта водой в процессе выпадения осадков и одновременного одностороннего оттока в водоотвод, т.е. степень подтопления балласта в зависимости от времени. Для этого устанавливается следующая модель процесса:

Смысл которого заключается в следующем: mV - объем воды, находящийся в сегменте балласта за время - интенсивность дождя, тогда

- количество воды, выпавшей на единицу площади за время коэффициент пористости балласта; площадь горизонтальной поверхности сегмента (длиной - 50 м, шириной 1 м); S^ - площадь части боковой поверхности сегмента (длиной 1 м и высотой - коэффици-

ент фильтрации. Следовательно - количество дождя, выливающее-

ся на всю поверхность сегмента за время t, S^kt- объем воды, вытекающее из боковой поверхности за время

т¥ ,

Учитывая, что о. =-= п, получим выражение, где

В течение всего дождя высота меняется по времени, тогда это максимальный уровень заполнения балластного слоя водой. Сильным будет считаться такой дождь, для которого максимальное заполнение балласта будет превышать половину его толщины:

Таким образом, с помощью данной модели можно определять значение уровня воды в балласте и в случае его превышения больше максимального значения, принимать решения о назначении дополнительных водоотводных устройств.

После установления максимального уровня наполнения балластного слоя, в ряде случаев возникает необходимость в определении динамики падения уровня воды в балласте за счет естественного оттока воды в водоотводные лотки. Для этого рассматривалась вторая модель, которая позволяет определить время, через которое станция сможет начать работу после вынужденного перерыва.

С помощью решения задачи Буссинеска, которая представляет собой дифференциальное уравнение со свободной поверхностью воды, можно достаточно точно определить уровень воды в продольном разрезе толщи балластного слоя для стандартной площадки. Данное дифференциальное уравнение применимо, когда весь процесс дождя окончен и вся вода поступила в балластный слой, где устанавливается некая свободная поверхность, когда нет притока, а есть только отток. Решение этого уравнения

представляет собой произведение двух функций (метод Фурье), из которых одна зависит от времени, другая от координаты:

где

л

- скорость изменения уровня, а

И = Т({)Х(х),

где переменные величины.

В процессе решения, уравнение (6) предстанет в виде:

(6)

График функции представлен на рис. 2. Этот график можно

рассматривать как начальную форму кривой депрессии, которая затем будет понижаться согласно (7) в зависимости от времени I.

Рис. 2. Нормированное решение задачи Буссинеска.

Таким образом, этот метод позволяет вывести уравнение свободной поверхности воды в толще балласта, в зависимости от времени в период

после окончания дождя и определить время, через которое станция сможет начать работу.

С помощью математического моделирования составлялась третья модель процесса фильтрации и стока дождевых вод с территории станционных площадок, которая учитывает все достоинства и недостатки предыдущих моделей.

На основе математического моделирования процессов инфильтрации, фильтрации и оттока воды из балластного слоя на стандартном участке станционной площадки получена следующая дифференциальная задача этого процесса, которая состоит из дифференциального уравнения с частными производными по трем аргументам (пространственным X, У и временному 1):

где (9) - начальное условие, определяющее вид свободной поверхности в начальный момент времени, (10) - граничное условие, определяющее поведение решения на границе области, т.е. изменение уровня воды в балласте в течение дождя и в процессе оттока воды из балластного слоя; (11)-граничное условие, показывающее непротекание воды с трех сторон области - уровень воды в балластном слое, отсчитываемый от водоупо-ра мм; - разность между инфильтрацией и испарением

и / т на единицу площади горизонтальной проекции грунтовых вод мм/мин; —

дп

- производная по нормали к границе области; п — внешняя нормаль к 5Î2; hçp - усредненное по времени пространственным переменным значение

- граница водоупора - некоторая слабо изменяющаяся поверхность; а- коэффициент уровнепроводности; (p(t) -функция Вейбула, определяющая граничное условие.

Функция <p(f), определяющая динамику уровня воды у края балластного слоя, получается из практических измерений на границе исследуемой области в течение дождя и последующего полного истечения воды из него.

где А - нормировочный коэффициент, определяемый максимальной интенсивностью дождя; /1 - время в течение, которого первая капля достигает водоупора; а - масштабирующий коэффициент, который рассчитывается при помощи значений времени, в которых достигается максимальная интенсивность дождя; П - параметр, который подбирается из практических измерений и определяет поведение уровня в балластном слое на границе области в зависимости от времени.

Задача (8) - (11) численно решалась методом конечных элементов. Метод конечных элементов аппроксимирует исходную дифференциальную задачу по пространственным переменным (Х,У). В результате этой аппроксимации получаем систему обыкновенных дифференциальных уравнений от аргумента времени которую численно можно решить разностным методом, с использованием триангуляции области

Суть метода заключается в том, что стандартный участок станционной площадки разбивается на треугольники, по которым высчитывается уровень воды на каждом элементе по определенным правилам в виде линейной функции. Разбиение области подбирается автоматически исходя из точности решения. Чем выше точность, тем больше треугольников и тем они меньше. Результатом решения модели явилось графическое изображение поверхности уровня воды в балласте в зависимости от времени.

Математическая модель процесса фильтрации на основе метода конечных элементов позволяет учитывать множество факторов: параметры дождя, характеристики станционной площадки, начальные и граничные условия, вертикальную и горизонтальную фильтрацию и самое главное -определять уровень воды в балластном слое в зависимости от времени, т.е. определять возможное подтопление. Таким образом, данная модель позволит просчитать самые различные варианты наполнения балласта водой для любого дождя. В результате этих расчетов можно более точно принимать инженерные решения по выбору водоотводных сооружений, их размещению и гранулометрическому составу балласта, что обеспечит надежность верхнего строения пути и бесперебойную работу станций.

В третьей главе рассматривается методика комплексного проектирования путевого развития и водоотводных устройств для отвода поверхностных атмосферных вод с территории железнодорожных станций с учетом требований экологии.

Для организации отведения поверхностных атмосферных вод с учетом требований экологии следует разрабатывать единый генплан станции, включая весь комплекс станционных устройств, зданий, сооружений и прилегающую территорию.

Отвод поверхностных вод должен осуществляться комплексом мероприятий, к которым относятся:

1) вертикальная планировка поверхности земляного полотна и балластной призмы на станциях;

2) устройство водоотводных сетей (канав, кюветов, лотков, дренажей, искусственных сооружений и т.д.);

3) выбор месторасположения и устройство очистных сооружений.

Выбор типа лотков зависит в значительной степени от наличия в регионе производственных предприятий по их выпуску, так как дальность возки существенно влияет на стоимость строительства. Применение тех или иных типов лотков определяется также условиями их строительства, шириной междупутья, наличием устройств в данном междупутье и объемом воды, который они должны пропустить. Показатель расхода воды должен играть первостепенную роль при выборе типов водоотводных лотков. На горизонтальных станционных площадках, для качественного отвода поверхностных вод рекомендуется комбинировать различные виды и типы водоотводных лотков. В районе станционной площадки, для обеспечения безопасности производства работ, все лотки должны закрываться крышками.

В результате анализа характера появления загрязнений на территории станции были выявлены аварийный и постоянный режимы. Постоянный режим накопления канцерогенных веществ в настоящее время нигде не учитывается. Однако накопление вредных веществ на территории станции со временем грозит превышением критического уровня. Уже сейчас содержание загрязняющих веществ достигло отметки, угрожающей здоровью и безопасности людей, работающих на станциях и проживающих в соседних со станциями населенных пунктах.

Поверхностные стоки с территории железнодорожных станций загрязнены различным мусором, нефтепродуктами, нерастворимыми минеральными и органическими примесями (песок, шлак, копоть, пыль и пр.),

поэтому очистка их необходима. Для доказательства этого положения

18

проведен экспериментальный анализ загрязнений с территории сортировочной станции Хабаровск-2. Анализ результатов эксперимента показал, что в наиболее загрязненных местах, таких как путь роспуска, район тормозных позиций, где идет интенсивный производственный процесс, процент неорганических загрязнений доходит до 11 % от общего веса балласта. Количество нефтепродуктов, т.е. органических примесей в балласте также возрастает по арифметической прогрессии в зависимости от интенсивности и характера производства работ. Для выбора схемы очистки и состава очистных сооружений необходимо установить расчетные параметры: объем отводимой воды, виды загрязнений и их концентрация.

Анализ объемов отводимых вод позволяет сделать вывод, что летние осадки значительно превышают весенний талый сток и поэтому, летние дожди по объему очищаемой воды будут являться определяющими. Анализ качества талого стока и дождевых вод позволяет констатировать, что наиболее загрязненными стоками являются дождевые воды и их нужно принимать за основу при проектировании очистных сооружений. Технологическая схема очистки и состав сооружений может варьироваться в зависимости от наличия свободных площадей в районе действующих станций, рельефа местности, вида грунтов и т.д. В диссертации предложены два вида очистных сооружений: с естественным и физико-химическим методами очистки. Первый вид очистных сооружений имеет сравнительно низкую стоимость, так как все сооружения строятся на земле с минимальным расходом строительных материалов. Однако для его размещения требуются значительные площади, которые можно предусмотреть при проектировании новых станций. Второй вид очистных сооружений требует строительства капитальных зданий, в которых размещаются фильтры первой и второй ступеней очистки. Стоимость их гораздо выше, чем у первых, но занимаемая площадь значительно меньше. Такие сооружения рекомендуется

применять в стесненных условиях на существующих станциях.

19

После обработки на очистных сооружениях вода может сбрасываться на поверхность, в пониженные места, так как степень очистки составляет 95 - 98 %.

Методика комплексного проектирования водоотводных сооружений представлена в работе на примере типовой участковой станции полупродольного типа. Разработаны два варианта схемы комплексного отведения поверхностных вод. В первом варианте предлагается размещение очистных сооружений с естественными методом очистки за пределами нечетной горловины станции, а во втором с физико-химическими методами очистки по оси центральной горловины станции, за пределами грузового двора. Обе схемы существенно отличаются не только по размещению очистных сооружений, но также по прокладке и направлению водоотводных сетей.

Четвертая глава посвящена технико-экономическому обоснованию комплексного проектирования путевого развития и водоотводных сооружений на станциях с учетом экологических требований. Расчеты производились на примере двух вариантов схемы участковой станции с различным размещением и составом очистных сооружений. Для этого сравнивались затраты на сооружение водоотводных устройств с эффектом, заключающимся в отсутствии ущерба, который может произойти в случае затопления станции или жизненно важных ее элементов. Капитальные вложения на сооружение водоотводов по первому варианту составили 5026,51 тыс.руб., а по второму - 4824,88 тыс.руб. Составляющими ущерба являются: задержки поездов; увеличение простоя вагонов на станции; ограничение местной работы; задержки доставки груза и прочие затраты. В состав прочих затрат входят затраты на устранение сбоев в работе устройств централизации и блокировки, а также затраты на лечение земляного полотна и ремонт верхнего строения пути.

1. Для определения ущерба по задержкам поездов рассматривалась

наихудшая ситуация, когда работа станция полностью прекращалась.

20

Для определения общего времени задержки поездов рассчитывается средний интервал между поездами и принимается расчетный межпоездной интервал

где

N.

п>

количество грузовых поездов; количество пассажирских

поездов; е^ - коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими.

Тогда при перерыве в отправлении поездов продолжительностью Т^ дополнительный простой первого поезда, задержанного вследствие перерыва, составит:

Простой каждого последующего поезда, уменьшается на величину

где - количество задержанных поездов.

Продолжительность простоя поездов, вызванного перерывом в движении, изменяется по закону убывающей арифметической прогрессии. Поэтому средний простой каждого задержанного поезда будет равен:

Общее время задержки поездов за время перерыва в движении

в результате отказа составит:

ХМ3=И з-^

з >

(19)

Затраты по задержке поездов рассчитываются методом единичных расходных ставок по формуле:

где ею - зависящие расходы на 1 поездо-час простоя, руб.;

- зависящие расходы на одну остановку поезда, руб. Зависящие расходы на 1 поездо-час простоя принимаются дифференцированными, в зависимости от типа и серии локомотива, массы поезда. 2. Увеличение простоя вагонов на станции. Затраты на простой вагонов рассчитываются по формуле:

где ир-рабочий парк вагонов; -единичная расходная ставка на вагоио-час, руб.

3. Ограничение местнойработы

Ограничение местной работы приводит к задержке доставки груза. В соответствие с Уставом железных дорог, за просрочку по доставке груза в результате задержки поездов железная дорога уплачивает грузополучателю штраф. В структуре маршрутного грузопотока на Дальневосточной железной дороге преобладают уголь и нефтепродукты, на долю которых приходится около 70% всех перевозимых грузов, при этом доля угля составляет 50%, а нефтепродуктов - 20%. Цена доставки одного вагона угля при среднем расстоянии перевозки на перегоне составляет 21400 рублей, цена доставки вагона нефтепродуктов - 24731 рублей. Затраты по задержке грузов рассчитаны с учетом штрафов за просрочку доставки груза в соответствии с Уставом железных дорог.

4. Сбои в работе устройств централизации и блокировки.

'ост'

(20)

(21)

Затраты на устранение сбоев в работе устройств централизации и блокировки определялись по данным отчетной калькуляции дистанции СЦБ и связи и составили 11 тыс. руб. на один случай.

5. Болезни земляного полотна и верхнего строения пути Затраты на лечение земляного полотна и ремонт верхнего строения пути определены по данным калькуляции 6-ой дистанции пути ст. Хаба-ровск-2 и составили 134,18 тыс. рублей.

Определение суммарного ущерба в зависимости от продолжительно -сти перерывов в работе станции сведено в таблицу.

Таблица

Определение суммарного ущерба в зависимости от продолжительности

перерывов работы станции

Время пе- Затраты, тыс.руб.

рерывов, по задерж- по простою по задерж- прочие

^пер >4. кам поездов вагонов ке грузов суммарные

5 66,98 71,38 1515,39 145,18 1798,93

10 140,21 142,75 6118,30 145,18 6546,44

12 169,50 171,30 7269,03 145,18 7755,01

20 286,70 285,50 24359,68 145,18 25077,06

24 345,25 342,60 37114,87 145,18 37947,90

Данные таблицы свидетельствуют о том, что затраты на предлагаемые водоотводные устройства окупаются при продолжительности перерывов в работе станции 8 ч. и более в течение года.

На основе анализа работы станций Дальневосточной железной дороги можно утверждать, что критическая ситуация, связанная с перерывами в их работе из-за сильных дождей, возникает чаще, с различной вероятностью. Поэтому произведены соответствующие прогнозные расчеты при различной периодичности наступления событий (один раз в год или в несколько лет).

Расчеты показали, что чем больше вероятность критических дождей и продолжительность перерывов в работе станции, тем меньше срок окупаемости и выше коэффициент эффективности капиталовложений.

Затраты на очистные сооружения сравнивались с эффектом, заключающимся в отсутствии ущерба за загрязнение окружающей среды, т.е. размеров штрафов. Капитальные вложения на строительство очистных сооружений с естественными методами очистки составили 9071,93 тыс.руб., а на очистные сооружения с физико-химическими методами очистки -11019,94 тыс.руб. Ущерб от загрязнения окружающей среды составил 111150 тыс.руб. Для обоих вариантов очистных сооружений срок окупаемости капитальных вложений в пределах нескольких месяцев и, следовательно их строительство имеет высокую эффективность. Поэтому выбор варианта очистных сооружений зависит от наличия свободных площадей.

Технико-экономическое обоснование эффективности комплексного проектирования водоотводных сооружений на станциях показало, что отдельно рассматривать водоотводные устройства и очистные сооружения нецелесообразно. Оценка общей экономической эффективности от строительства комплекса водоотводных сооружений, построена на системе интегральных показателей, позволяющих оценить выгодность финансирования по конечному результату в пределах установленного горизонта расчета. Для этого проводились вариантные расчеты, с учетом вероятности наступления события и коэффициента дисконтирования. Результаты комплексной оценки принесли высокий абсолютный эффект и достаточно низкий срок окупаемости. Расчеты показали, что в обоих вариантах проектирования комплекса водоотводных сооружений затраты на строительство окупаются на первом году эксплуатации, что свидетельствует о высокой эффективности комплексного проектирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные теоретические, экспериментальные и практические исследования позволили прийти к следующим основным выводам и результатам:

1. При строительстве новых и реконструкции существующих станций, на железных дорогах России для расчета параметров водоотводных сетей используется методика, применяемая для городских территорий, не учитывающая особенностей станционной площадки. Нормативные указания по проектированию водоотводов не содержат конкретных положений об обязательной очистке поверхностного стока с территории станций, т.е. не учитывается экологический фактор. Не существует рекомендаций по составу и месторасположению станционных очистных сооружений. Это обусловливает необходимость создания методики комплексного проектирования путевого развития и водоотводных сооружений для отвода поверхностных атмосферных вод с территории станций с учетом экологических требований.

2. Безопасность движения поездов и бесперебойная работа станций в значительной степени зависит от устойчивости земляного полотна и верхнего строения пути. Для определения критического уровня воды в балластном слое, при котором устойчивость его нарушается, целесообразно использовать разработанную в диссертации методику, включающую три модели, каждая из которых учитывает разные факторы, влияющие на решение задачи.

3. Для определения максимального уровня наполнения балласта водой в процессе выпадения осадков и одновременного оттока в водоотвод, т.е. степени подтопления путей от времени, следует использовать первую упрощенную модель, которая в случае превышения максимально

допустимого уровня воды позволяет принимать решения о необходимости сооружения дополнительных водоотводных устройств.

4. Определение времени вынужденного перерыва в работе станции из-за подтопления путей удобно осуществлять на основе второй модели, которая дает возможность определения динамики падения уровня воды в балласте за счет естественного оттока в водоотводные лотки.

5. Использование третьей модели фильтрации и стока дождевых вод, основанной на математическом моделировании процесса, позволяет более точно принимать инженерные решения по выбору водоотводных сооружений, их размещению на территории станционной площадки и гранулометрическому составу балласта, что обеспечивает надежную и бесперебойную работу станций при любых характеристиках дождя.

6. Экспериментальный анализ загрязнения балластного слоя канцерогенными веществами показал, что наиболее загрязненными на станциях являются зоны интенсивного производственного процесса, где наиболее часто сменяются режимы хода и торможения подвижного состава. Количественный состав загрязнений превышает предельно допустимую концентрацию в 10-15 раз. Это доказывает необходимость устройства очистных сооружений, состав и месторасположение которых зависит от наличия свободных площадей в районе станции и расчетного поверхностного стока воды. На вновь проектируемых станциях целесообразнее строить очистные сооружения с использованием естественных методов очистки, а на существующих станциях - с физико-химическими методами очистки, которые хотя и дороже, но занимают меньшую площадь.

7. Эффективность проектирования комплекса водоотводных и очистных сооружений на станциях целесообразно определять путем сопоставления затрат на строительство и эксплуатацию этих сооружений с эффектом, получаемым в результате предотвращения ущерба в случае затопления

станции или жизненно важных ее устройств в зависимости от продолжи-

26

тельности перерывов в работе станции и вероятности наступления события. Расчеты показали, что чем больше вероятность критических дождей и продолжительность перерывов в работе станции, тем меньше срок окупаемости и выше коэффициент эффективности капитальных вложений. Стоимость строительства и содержания комплекса водоотводных и станционных очистных сооружений с различными методами очистки поверхностного стока не превышает одного года, а эффективность на один рубль затрат составляет от 51,6 руб. до 68,2 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Червотенко Е.Э., Крикунова Е.Н. Анализ поверхностного водоотведе-ния с территории станций с учетом требований экологии // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: Труды II Международной научной конференции творческой молодежи, Т.2,11-12 апреля 2001 г.- Хабаровск: ДВГУПС, 2001.- С.53-56.

2. Червотенко Е.Э., Крикунова Е.Н. Анализ методов расчета водоотводных сооружений // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока: 42-я научно-техническая конференция ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, Т.1, 3-7октября 2001 г., - Хабаровск: ДВГУПС, 2001. - С.141-144.

3. Червотенко Е.Э., Крикунова Е.Н. Аналитическое сравнение методов расчета поверхностного стока с территории станций // 60-я региональная научно-практическая конференция творческой молодежи, 10-11 апреля, 2002 г. - Хабаровск: ДВГУПС,2002. - С.87-91.

4. Червотенко Е.Э. Проблема поверхностного водоотведения с территории станций с учетом требований экологии // Водохозяйственный комплекс России: состояние, проблемы, перспективы. Сб. материалов

27

всероссийской научно-практической конференции, посвященной 25-летию

Сурского гидроузла. - Пенза: ПГСХА, МНИЦ2003. - С.129-132.

5. Червотенко Е.Э. Оценка влияния ливневых дождей на безопасность производства поездной и маневровой работы на станциях Дальневосточного региона // Управление перевозками и транспортная логистика, Межвузовский сб. научн. тр. - Хабаровск: ДВГУПС,2003. - С.30-34.

6. Волков А.С., Ершов Н.Е., Терехов Л.Д., Червотенко Е.Э. Математическое моделирование процессов фильтрации и стока дождевых вод на станционных территориях //Дальневосточная математическая школа-семинар имени академика Е.В. Золотова, Владивосток, 6-11 сентября, 2004г.- Владивосток: Издательство Дальневосточного университе-та,2004.-С.53.

7. Костенко Н.И., Червотенко Е.Э. Фундаментальная тема по плану фундаментальных исследований МПС РФ, инв.№ 02.2.00306516, № госрегистрации 01.200.314251,2002 г.

8. Терехов Л.Д., Червотенко Е.Э. Фундаментальная тема по плану фундаментальных исследований МПС РФ, инв.№ 0120.0404647, № госрегистрации 0220.0402436,2003 г.

Подписано к печати Печать - ризография. Тираж 100 экз._

СР ПГУПС

14.10.2004 г.

Бумага для множит.апп. Заказ №

Печ.л. - 1,7 Формат 60x84 1/16

ЭМ/.

190031, С.-Петербург, Московский пр., д.9

1*195 79

Введение.

1 Современное состояние принципов и методов проектирования водоотводов на станциях и их содержание в процессе эксплуатации.

1.1 Исторический обзор по проектированию водоотводных сооружений на железнодорожном транспорте с учетом экологических требований.

1.2 Оценка состояния и анализ эксплуатации водоотводных устройств на станциях Дальневосточного региона.

1.3 Краткие сведения о существующем водоотведении и экологической ситуации на территории станций.

1.4 Общие положения по проектированию водоотводных устройств на станциях.

1.5 Анализ норм и методов проектирования водоотводных устройств на станциях.

1.5.1 Анализ норм проектирования.

1.5.2 Анализ методов проектирования поверхностного водоотвода на станционной площадке.

1.6 Цели и задачи исследования.

2 Разработка математической модели процессов фильтрации и стока дождевых вод на станционных территориях.

2.1 Обработка статистических данных и назначение расчетных параметров дождей.

2.2 Физическая интерпретация обводненности балласта.

2.3 Математическое описание процессов фильтрации и стока дождевых вод на станционной площадке.

2.3.1 Аппроксимация интенсивности и расхода дождевых осадков.

2.3.2 Модель для определения критерия максимального уровня воды в балластном слое.

2.3.3 Модель изменения уровня воды в балластном слое после прекращения дождя.

2.3.4 Математическое моделирование процессов фильтрации и стока дождевых вод на станционных территориях.

3 Разработка методики комплексного проектирования путевого развития и водоотводных сооружений для отвода поверхностных вод на станционных территориях с учетом экологических требований.

ЗЛ Порядок проектирования и номенклатура устройств и сооружений.

3.1.1 Рекомендации по проектированию и выбору типов водоотводных устройств на станционных территориях.

3.2 Методологическое обеспечение проектирования водоотводных устройств с учетом экологических требований.

3.2.1 Экспериментальная оценка степени загрязнения станционной площадки канцерогенными веществами.

3.3 Мероприятия по очистке атмосферных осадков, выпадающих на территорию железнодорожной станции.

3.3.1 Назначение расчетных параметров поверхностных стоков.

3.4 Комплексное проектирование водоотводных сооружений на примере типовой участковой станции полупродольного типа.

4 Технико-экономическое обоснование эффективности комплексного проектирования водоотводных сооружений на станциях.

4.1 Расчет эффективности сооружения водоотводных устройств на станционных территориях.

4.2 Расчет эффективности устройства станционных очистных сооружений.

4.3 Комплексная оценка эффективности водоотводных сооружений при проектировании станций с учетом требований экологии.

Станции являются важнейшими элементами железнодорожного транспорта. На них, кроме путевого развития, различных устройств и коммуникационных сетей, размещены почти все производственные, служебно-технические и жилые здания. Протяженность станционных путей составляет около 60% эксплуатационной длины сети железных дорог. От четкой работы станций зависит большинство показателей перевозочного процесса. Непрерывный прогресс условий жизни предъявляет новые запросы по модернизации» производственного процесса и обеспечению нормальной экологической обстановки. В связи с этим, необходимо повысить надежность работы всех станционных устройств, обеспечить бесперебойную работу станции, а также рассмотреть производственную деятельность в свете природоохранных требований.

Во время выпадения дождей на станционных территориях возникает ряд проблем, которые влияют на безопасность движения поездов и вместе с тем на экологическую ситуацию станции и прилегающих к ней районов.

Поверхностные сточные воды могут нанести огромный ущерб не только работе станции, но окружающей среде. Из-за обводнения балластного слоя возникают различные болезни земляного полотна, появляются выплески балласта, происходит быстрый износ рельсошпальной решетки, т.е. нарушается устойчивость верхнего строения пути. Затопление стрелочных переводов выводит из строя системы централизации и блокировки. Кроме этого, в результате производственной деятельности идет постоянный процесс накопления загрязняющих веществ в балластном слое. В периоды дождей и весеннего снеготаяния происходит насыщение балласта и земляного полотна загрязненной водой, которая: затем выпускается в естественные водоемы и пониженные места, что нарушает баланс природной среды и создает экологическую опасность.

Все вышеперечисленные позиции могут привести не только дестабилизации работы станций, нарушению безопасности движения поездов, дополнительным затратам на ликвидацию ущербов, выплату штрафов за загрязнение окружающей среды, но и быть предвестниками экологических катаклизм.

В проектах строительства новых или реконструкции существующих железнодорожных станций в обязательном порядке разрабатываются разделы по поверхностному водоотведению. Однако нормативы и методики расчета водоотводных сооружений используются полувековой давности, что приводит, к неточным, а иногда и заниженным данным., В процессе эксплуатации конструкции лотков не обеспечивают нормативный срок службы и, как правило, разрушенные водоотводные сети не восстанавливаются.

В настоящее время все поверхностные воды с территории станций сбрасываются в пониженные места без предварительной очистки. Процесс накопления и загрязнения балласта канцерогенными веществами не учитывается. Тем не менее, вопрос об очистке поверхностных вод с территории станций ставился неоднократно, но рекомендации по месторасположению и составу станционных очистных сооружений не прорабатывались.

Методики комплексного проектирования водоотводящих сетей для отвода поверхностных атмосферных вод со станционных территорий с учетом экологических требований до настоящего времени не существует.

Таким образом, весьма актуальной является задача проведения исследований по вопросу комплексной организации отвода поверхностных вод с территории станций, конкретизации требований по проектированию водоотводных устройств, корректировке существующих норм проектирования, разработке оптимальной модели процессов фильтрации и стока дождевых вод с учетом современных требований по защите окружающей среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные теоретические, экспериментальные и практические исследования позволили прийти к следующим основным выводам; и результатам:

1. При строительстве новых и реконструкции существующих станций, на .железных дорогах России для расчета параметров водоотводных сетей используется методика, применяемая для городских территорий, не учитывающая особенностей станционной площадки. Нормативные указания по проектированию водоотводов не содержат конкретных положений об обязательной очистке поверхностного стока с территории станций, т.е. не учитывается экологический фактор. Не существует рекомендаций по составу и месторасположению станционных очистных сооружений. Это обусловливает необходимость создания методики комплексного проектирования путевого развития и водоотводных сооружений для отвода поверхностных атмосферных вод с территории станций с учетом экологических требований.

2. Безопасность движения поездов и бесперебойная работа станций в значительной степени зависит от устойчивости земляного полотна и верхнего строения пути. Для определения критического уровня воды в балластном слое, при котором устойчивость его нарушается, целесообразно использовать разработанную в диссертации методику, включающую три модели, каждая из которых учитывает разные факторы, влияющие на решение задачи.

3. Для определения максимального уровня наполнения балласта водой в процессе выпадения осадков и одновременного оттока в водоотвод, т.е. степени подтопления путей от времени, следует использовать первую упрощенную модель, которая в случае превышения максимально допустимого уровня воды позволяет принимать решения о необходимости сооружения дополнительных водоотводных устройств.

4. Определение времени вынужденного перерыва в работе станции из-за подтопления путей удобно осуществлять на основе второй модели, которая дает возможность определения динамики падения уровня воды в балласте за счет естественного оттока в водоотводные лотки.

5. Использование третьей модели фильтрации и стока дождевых вод, основанной на математическом моделировании процесса, позволяет более точно принимать инженерные решения по выбору водоотводных сооружений, их размещению на территории станционной площадки и гранулометрическому составу балласта, что обеспечивает надежную и бесперебойную работу станций при любых характеристиках дождя.

6: Экспериментальный анализ загрязнения балластного слоя канцерогенными веществами показал, что наиболее загрязненными на станциях являются зоны интенсивного производственного процесса, где наиболее часто сменяются режимы хода и торможения подвижного состава. Количественный состав загрязнений превышает предельно допустимую концентрацию в 10-15 раз. Это доказывает необходимость устройства очистных сооружений, состав и месторасположение которых зависит от наличия свободных площадей в районе станции и расчетного поверхностного стока воды. На вновь проектируемых станциях целесообразнее строить очистные сооружения с использованием естественных методов очистки, а на существующих станциях — с физико-химическими методами очистки, которые хотя и дороже, но занимают меньшую площадь.

7. Эффективность проектирования комплекса водоотводных и очистных сооружений на станциях целесообразно определять путем сопоставления затрат на строительство и эксплуатацию- этих сооружений с эффектом, получаемым в результате предотвращения ущерба в случае затопления станции или жизненно важных ее устройств в зависимости; от продолжительности перерывов в работе станции и вероятности насту пления события. Расчеты показали, что чем больше вероятность критических дождей и продолжительность перерывов в работе станции, тем меньше срок окупаемости и выше коэффициент эффективности капитальных вложений. Стоимость строительства и содержания комплекса водоотводных и станционных очистных сооружений с различными методами очистки поверхностного стока не превышает одного года, а эффективность на один рубль затрат составляет от 51,6 руб. до 68,2 руб.

Условные обозначения:

I • водоотводные лотки от централизованных 1 стрелочных переводов -водоотводные лотки * - -кювет -канава

•направление поверхностного стока

Рис,31 - Схема комплексного отведения поверхностных атмосферных вод с территории участковой станции полупродольного типа (вариант 1)

Условные обозначения; ■ водоотводные лотки от централизованных ' стрелочных переводов

•--■ водоотводные лога

-кювет

- канава

• направление поверхностного стока

Рис,32 - Схема комплексного отведения поверхностных атмосферных вод с территории участковой станции пошродошого типа (вариант 2)

Ст.Д й

Я 8 ! I! S H S U S и M * S s о - - ft f( iJ и я «

8; S 8 S S S S M S S ? й Й S g S 2 fi î S К d : : ; : : : í J ; : ; j J ; j il il j ; i

Mr 1:10000 Mi 1:200

Скгтдашй™

Проеггаыс отита шй м - í £ s s Í 5 s s s з 8 8 8 S S 8 8 8 8 8 8 8 8 S 8 8 8 8 S 3 g 8 i 8 S % ï 3 S î ! Ê S iîiiiiiiiiiîiiitiiiîiiii I i i i i i i i i i i i i i i i î 3 S S

Простые ушш нрасешш о

2700 У

500

400

5,6

Сщееткш отпил ши 8 U U INI

2 S î s as 8 s s s S! S 3 ; 5 3 В si В S

UHIUUIVIÍ'U

I i 13 i 5 if i i 3 3 в s S

Ikm*

I ) 70 ] î I I I ( HI 1 3 I í

ЗКЙ

II I ] Ill ! J t i

I It I

ПЖ

Укати smoMfTpûï

TI

1!

80

11

Рис.33 - Продольный профиль m II главной)' пут пкшя

Рис.34 - Поперечный профиль по оси четной системы,

1. Акулиничев В.М. Железнодорожные станции и узлы: Учеб. для вузов ж.-д. трансп./ В.М. Акулиничев, Н.В. Правдин, В.Я. Болотный, И.Е. Савченко — М.: Транспорт, 1992:-480 с.

2. Альбом водоотводных устройств на станциях., инв. № 984,- М.: Мос-гипротранс ,1975. -89 с.

3. Альбом водоотводных устройств на железных и автомобильных дорогах общей сети Союза ССР, инв.№ 819, часть 1,- М.: Мосгипротранс 1971. — 132с.

4. Альбом стандартных решений. Водоотводные устройства из композитных материалов на железных дорогах. РД.ЦПВС.201-2000/МПС,-М.: Гипротранспуть, 2002. — 42 с.

5. Артемьев С.С. Расчет ливневого стока с малых бассейнов/ С.С. Артемьев, Е.В. Болдаков, М.М. Журавлев М.: Транспорт, 1965. — 47 с.

6. Барикс К. Технические записки по проблемам воды. К. Барикс, Ж. Бебен, Ж. Бернар и др./ Пер. с англ. Под ред Т.А. Карюхиной, И.Н. Чурбановой. — М.: Стройиздат, 1983. 2 т.

7. Бефани А.Н. Экспериментальные исследования дождевого стока в Приморье// Труды ДВНИГМИ. Вып. 22 — Л.: Гидрометеоиздат, 1962. — с. 2 -123

8. Вадченко В.Г. Основы общей экологии и охраны природной среды на железнодорожном транспорте/ В.Г. Вадченко, В.К. Васин, В.И. Бекасов/ Учеб. Пособие М.: РГОТУПС, 1997. - 84 с.

9. Водный кодекс Российской Федерации М.: «Ось 89», 1995 - 80 с.

10. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения: Справочник., под ред. Б.Н. Репина М.: Высшая школа, 1995 — 431 с.

11. Волков Б.А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка / Б.А. Волков — М.: Транспорт, 1996. — 425

12. Волков Б.А. и др. Экономика железнодорожного строительства и путевого хозяйства / Б.А. Волков, В.Я. Шульга, М.В. Кокин. — М.: Маршрут, 2003. -632 с.

13. Вопросы выполнения требований водоохранного законодательства на железных дорогах Германии. Gewasserschutz: Die Verantwortung des Betriebsleiters beim Umgang mit wassergefahrdenden Stoffen / Bayer E. // Eisenbahningenieur. 1996. — 47, № 4. - c. 51-52.

14. Государственные элементные сметные нормы на строительные работы, ГЭСН 2001, № 30. Мосты и трубы. М.: Госстрой России, 2002. - 136 с.

15. Даммер А.Э., Квашук C.B. Инженерно-геологические условия южной части Хабаровского края: Монография Хабаровск: ДВГУПС, 2001.-122 с.

16. Дикаревский B.C. и др. Водоснабжение и водоотведение на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов ж.-д. трансп./ B.C. Дикаревский, П.П. Якубчик, В.Г. Иванов, Е.Г. Петров — М.: ИГ «Вариант», 1999. 440 с.

17. Дикаревский B.C., и др. Отведение и очистка поверхностных сточных вод: Учебн. пособие для вузов/ B.C. Дикаревский, A.M. Курганов, А.П. Нечаев, М.И. Алексеев —Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.-224 с.

18. Жуков А.И. и др. Канализация/ А.И. Жуков, Я.А. Карилин, С.К. Колобанов, C.B. Яковлев. М.: Стройиздат. 1969. - 590 с.

19. Закон РФ: Об охране окружающей природной среды (с изменениями на 27.12.2000). — М.: Экология и законодательство, 1992

20. Зубарев Н.И. и др. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте: Учебное пособие/под ред. Проф. Зубарева Н.И., Шарповой H.A. М.: УМК МПС России, 1999. - 592 с.

21. Инструкция по определению капитальных вложений на железнодорожном транспорте/ МПС — М.: Транспорт, 1993.

22. Камаев В.Д. Экономическая теория: Учебник М.: Гуманит, 1998. — 640 с.

23. Комментарий к Закону РФ «Обохране окружающей среды»; Под ред. С.А. Боголюбова М.: ИНФРА-М-НОРМА, 1997. - 382 с.

24. Крутенков П.С., Хохорин А.И. Водоотводные сооружения на железнодорожных станциях М.: Транспорт, 1966. -244с.

25. Крылов В.К. Охрана окружающей среды на транспорте: Учеб. пособие — М.: РГОТУПС, 2001. -200 с.

26. Лисенков В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов: Учеб. для вузов М.:ВИНИТИ РАН,1999. -332 с.

27. Луговой П.А. и др. Основы технико-экономических расчетов на железнодорожном транспорте / П.А. Луговой, Л.Г. Цыпин, P.A. Аукуционек. — М:: Транспорт, 1973. 232 с.

28. Ливчак И.Ф. и др. Охрана окружающей среды: Учеб. для вузов/ И.Ф. Ливчак, Ю.В. Воронов, Е.В. Стрелков —М.: Колос, 1995.-272 с.

29. Литвинов И.В. Осадки в атмосфере и на поверхности земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — 207 с.

30. Майерс В. Определение экстремальных величин осадков — основа для расчета паводков (обобщение опыта США)// Международный симпозиум по паводкам их расчетам. Т. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - с. 81-102.

31. Маслов H.H., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте. — М.: 1996. — 236 с.

32. Методика расчета природоохранных затрат предприятий железнодорожного транспорта. — М.: МПС ВНИИЖТ. 1995. 25с.

33. Методические рекомендации по определению стоимости строительства и свободных (договорных) цен на строительную продукцию. М.: ЦНИИЭУС, 2000.

34. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования: Официальное издание: Утв.

35. Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ, Государственным комитетом РФ по строительной, архитектурной и жилищной политике № ВК 477 от 21.06.1999г. / В.В. Косов, В.Н. Лифшиц, А.Г. Шахназаров. М.: Экономика, 2000.

36. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. — М.: МПС РФ, 1998.

37. Методические указания по проектированию очистных сооружений и оборотных систем водоиспользования для предприятий железнодорожного транспорта./ И.И. Караваев, В.И. Клубков, М.В. Богданов. М.: ВНИИЖТ, 1995.-152 с.

38. Монтаж систем внешнего водоснабжения и водоотведения: Справочник строителя / под ред. А.К. Перешивкина. М.: ГУЛ ЦПП, 2001. — 830 с.

39. Найденко В.В и др: Оптимизация процессов очитки природных и сточных вод/ В.В. Найденко, А.П. Кулакова, И.А. Шеренков. М.: Стройиздат, 1984. - 152 с.

40. Образцов В.Н. Станции и узлы —М.: Трансжелдориздат, 1938. -492 с.

41. Отраслевой сборник сметных цен на материалы, изделия и конструкции для строительства объектов железнодорожного транспорта по основным регионам РФ, выпуск 1 , ОССЦ-РФ-2001-1, Кн. 1. М.: ОАО «РЖД», 2004. -97 с.

42. Охрана окружающей среды./ Под ред. Белова C.B. — М.: Высшая школа, 1983.-264 с.

43. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте Германии. Das Umweltschutzsystem im Geschäftsbereiches Netz / Koch B. // Eisen-bahntechn. 1996. - 47, № 5. - c. 13-14.

44. Охрана окружающей среды на железных дорогах Германии. Umweltschutz bei der DB AG aussich des Geschäftsbereiches Werke / Wesarg D. // ETR: Eisen-bahntechn/ Rdsch. 1996. - 45, № 1-2, c. 27-30, 32-35.

45. Оценка регулирования качества окружающей природной среды: Учеб. пособие для инженера-эколога/ Под ред. А.Ф. Пордина и А.Д. Хованского. — М.: НУМЦ Минприроды России. ИД «Прибой», 1996. — 35 с.

46. Очистка сточных вод предприятий железнодорожного транспорта./ ВНТО железнодорожников и транспортных строителей. — М.: Транспорт, 1990—56с.

47. Паспорта типовых проектов систем водоснабжения и канализации. — Хабаровск: Дальгипротранс, 1999 — 2004. 600 с.

48. Перевозников Б.Ф. Расчеты максимального стока при проектировании дорожных сооружений.- М.: Транспорт, 1975.- 304 с.

49. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод/Учебник для вузов: М.: Наука, 1977. - 664с.

50. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм: МПС М.: Техинформ,2001. - 256 с.

51. Правила технической эксплуатации железных дорог РФ. СРБ 162. — М.: Транспорт, 1993.

52. Прейскурант № 10-01. Тарифы на перевозки грузов и услуги инфраструктуры, выполняемые российскими железными дорогами. Тарифное руководство № 1. В 2-х ч. 2003

53. Приказ министра от 26.01.93. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей среды (с изменениями на 15.02.2000). М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ, 2000.

54. Приказ ОАО РЖД от 08.07.04. по расходным ставкам в грузовом и пассажирском движении. М.: ОАО РЖД, 2004.

55. Проектирование железнодорожных станций и узлов: Справочное и методическое руководство/ Под ред .A.M. Козлова, К.Г. Гусевой. — М;: Транспорт, 1981, -592 с.

56. Реконструкция направления Бебра-Эрфрут (Германия). Nordumfahrung Leinakanal // Eisenbahntechn. 1996.-47, №4: - с. 58.

57. Руководство по гидравлическим расчетам малых искусственных сооружений. М.: Транспорт, 1974. — 296 с.

58. Савченко И.Е. и др. Железнодорожные станции и узлы/ И.Е. Савченко, C.B. Земблинов, И.И. Страковский. М.: Транспорт 1980. — 479 с.

59. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм. СП 32-104-98.- М.: 1998.

60. Синельников В.Е. Механизм самоочищения водоемов. — М.: Стройиздат, 1980.-111 с.

61. СНиП 2.04.03-85 Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. -М.: ЦИТП, 1986.-72с.

62. СТН Ц-01-95. Строительно-технические нормы министерства путей сообщения Российской федерации: Железные дороги колеи 1520 мм М.: Политех-4, 1996. - 87 с.

63. СН 469-74. Нормативы удельных капитальных вложений по отрасли «Строительство» на 1976 1980 гг. - М.: Стройиздат, 1976.

64. Тарифное руководство № 4. В 3 кн. М.: Транспорт, 2002.

65. Технические условия на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути./ МПС России. М.: Транспорт, 1998. -32 с.

66. Типовые конструкции, изделия, узлы зданий и сооружений.

67. Серия 3006.1-287. Сборные железобетонные каналы и тоннели из лотковых элементов. Альбом. Выпуск 0. Материалы для проектирования: Харьков: Промстройниипроект, 1987.

68. Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. -М.: Стройиздат, 1977.- 127 с.

69. Шарапова H.А., Зубрева Н.П., О решении экологических проблем на железнодорожном транспорте./ Железнодорожный транспорт. Серия «Экология и железнодорожный транспорт». Вып. 1. М.: ЭИ/ЦНИИ ТЭИ МПС, 1995.-11 с.

70. Штефан Н;Д. Анализ формирования и расчет максимального дождевого стока на реках Приморского края./ Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд.техн. наук., 1970— 18 с.

71. Шубко В.Г. Правдин Н.В. и др. Железнодорожные станции и узлы./Учебник для вузов ж.д.трансп. — М.: УМК МПС России, 2002. —368 с.

72. Цховребов Э.С. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте. М.: Космоинформ, 1994 - 335 с.

73. Экономика строительства / Под ред. И.С. Степанова. М.: Юрайт, 1997. -375 с.

74. Яковлев C.B., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод/Учебник для вузов: M.: АСВ, 2002. -704 с.

75. Яковлев C.B. и др. Водоотведение и очистка сточных вод: Учеб. для вузов./ C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, В.И. Калицун. М.: Стройиздат, 1996.-591 с.

76. П1 НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОДООТВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ1. НА ТЕРРИТОРИИ СТАНЦИЙ

77. Поперечный поверхностный водоотвод от балластной призмы осуществляется приданием земляному полотну и поверхности балласта поперечного уклона по направлению к кюветам, канавам, дренажу или лоткам продольного водоотвода.

78. П 4.68 При проектировании станционной водоотводной сети надлежит руководствоваться следующим: