Водная среда города. Водные объекты городов.
Городские поселения издавна возникали по берегам рек и озер, которые служили источником водоснабжения, а зачастую удобным транспортным путем. Одновременно реки использовались для удаления жидких и твердых отходов жизнедеятельности людей и домашнего скота, что приводило к их загрязнению, ограничивая расположенные ниже по течению населенные пункты возможности пользоваться ими для питьевого водоснабжения. Реки становились разносчиками возбудителей инфекционных заболеваний, таких как холера, дизентерия, брюшной тиф и др. Понадобилось не одно тысячелетие, пока люди научились предотвращать загрязнение водных объектов, очищать и обеззараживать сточные воды.
С ростом благоустройства городов расположенные в городской черте водоемы и водотоки приобретают все более важное архитектурно-планировочное, рекреационное и эстетическое значение. Благодаря комфортному микроклимату и привлекательной эстетике городские набережные являются наиболее престижным районом расселения, любимым местом прогулок горожан. Чистота водных объектов, архитектурное обустройство, озеленение берегов и прибрежной части является важной заботой городских властей.
Водные объекты городов.
К водным объектам, расположенным в городской черте, относятся водотоки, водоемы, моря, подземные воды. Водотоки подразделяются на реки, каналы, ручьи; водоемы — на озера, водохранилища, пруды. Моря подразделяются на открытые и внутренние. Устьевая область реки, впадающей в море безрукавным руслом, называется эстуарием, или лиманом.
Подземные воды подразделяются на водоносные горизонты и комплексы, образуя в пространстве бассейны и месторождения. Подземные воды, изливающиеся на поверхность, называются родниками (источниками).
Водотоки. Реки подразделяются на малые, средние и большие. Примерные классификационные признаки рек приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1. Классификация городских рек по размеру
Категория реки |
Общая площадь водосбора, км2 |
Расход воды*, м3/с |
Скорость течения*, м/с |
Колебания уровня*, м |
Малая Средняя Большая |
до 2000 2000 - 50 000 свыше 50 000 |
до 5 5 - 100 свыше 100 |
до 0,2 0,2 - 1 свыше 1 |
до 1 1 - 2 свыше 2 |
* В непаводковый период.
В период паводков расходы воды, скорость течения и колебания уровня существенно увеличиваются, особенно в горных районах.
Городские каналы — искусственные водотоки, прокладываемые для судоходства, переброски стока рек или для предотвращения наводнений при сгон- но-нагонных явлениях. Русло канала устраивается из железобетона, реже из каменной кладки, в отдельных местах канал забирается в трубу.
Ручьи — небольшие водотоки, берущие начало от родников.
Водоемы по размеру подразделяются на 4 категории. Примерные классификационные признаки водоемов приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2. Классификация водоемов по морфометрическим параметрам
Категория |
Площадь |
Объем, |
Максимальная |
водоема |
поверхности, км2 |
км3 |
глубина, м |
Малый |
до 10 |
до 0,5 |
до 5 |
Средний |
10 - 100 |
0,5 - 1 |
5-10 |
Большой |
100 - 1000 |
1 - 10 |
10 - 50 |
Очень большой |
свыше 1000 |
свыше 10 |
свыше 50 |
При расчетах, связанных с прогнозированием водности и качества воды водоемов, используется информация о колебаниях уровня воды и величине водообмена.
Колебания уровня воды и водообмен озер являются результирующей величиной притока впадающих в озеро водотоков, испарения и расходов водотоков, вытекающих из озера, с учетом расходов воды, забираемой для водоснабжения и орошения. Колебания уровня воды и водообмен в водохранилищах оценивают величиной притока в верхний бьеф и сбросным расходом в нижний бьеф с учетом отбора воды для хозяйственных целей. При расчетах учитывают также величину испарения с поверхности водоема и вероятную фильтрацию воды в подземные горизонты. Величину колебаний уровня воды озер и водохранилищ определяют по разности между наибольшими и наименьшими уровнями, наблюдающимися за многолетний период. Колебания уровня поверхности водоема до 3 м относятся к малым, от 3 до 20 м — к средним, свыше 20 м — к большим колебаниям уровня. Интенсивной считается кратность водообмена за год, равная 5, умеренной — от 5 до 0,1, замедленной — до 0,1.
Моря Украины классифицируются следующим образом: Черное море относится к открытому типу, Азовское — к внутреннему. Эстуарии классифицируются по преобладающему гидрологическому режиму: стоковые, приливно-отливные, сгонно нагонные, и по колебаниям уровня: до 0,5 м — малые, от 0,5 до 1 м — средние, свыше 1 м — большие.
Примерные классификационные признаки подземных вод приведены в таблице 3.3 и 3.4.
Таблица 3.3. Классификация подземных вод по водности
Категория месторождения подземных вод f |
Площадь бассейна, м2 |
Мощность водоносного горизонта, м |
Подземный сток, М3/с |
Большое |
свыше 1000 |
свыше 100 |
свыше 100 |
Среднее |
от 1000 до 100 |
от 100 до 10 |
от 10 до 100 |
Малое |
до 100 |
до 10 |
до 10 |
Таблица 3.4. Классификация подземных вод по характеру водообмена и защищенности
Глубина залегания уровня воды от дневной поверхности, м |
Характер залегания вод |
Характер циркуляции вод |
Гидравлическая связь водоносных горизонтов |
Характер водообмена |
Защищенность подземных вод водоносных горизонтов |
до 50 |
открытый |
трещиновато-карстовый |
явная |
активный |
слабая |
от 50 до 300 |
наличие "гидрологических окон" |
трещиноватый |
неявная |
замедленный |
средняя |
свыше 300 |
изолированный |
поровый |
отсутствует |
весьма замедленный |
надежная |
Водные объекты в пределах городской черты, как уже отмечалось, служат градообразующим фактором. Вдоль них и вокруг формируются жилые кварталы, строится ориентация улиц и проездов. Городские водоемы и водотоки имеют эстетическое значение и используются для рекреации. На судоходных реках и каналах, в приморских городах в пределах городской черты располагаются порты.
Месторождения подземных вод, расположенные как в пригородной зоне, так и в пределах городской территории, пригодные по качеству и защищенности для питьевых целей, используются для централизованного водоснабжения города. Самоизливающиеся источники подземных вод — родники — используются населением для нецентрализованного водоснабжения. Они оборудуются в соответствии с санитарно-гигиеническими и эстетическими требованиями.