CAPITOLUL VI 1. GENERALITĂŢI

Canalizările sunt un ansamblu de construcţii inginereşti care în mod organizat colectează, transportă, epurează şi evacuează apele de canalizare în mediul natural, în condiţiile admise de normele sanitare.

Canalizările se întind adeseori pe suprafeţe de zeci de kilometri pătraţi şi impun volume de lucrări importante.

Caracteristic pentru canalizări este - de asemenea - faptul că pentru partea cea mai importantă a lucrărilor care le compun, elementele de construcţii se repetă de un mare număr de ori. Astfel, pentru reţeaua de canalizare se utilizează un număr relativ redus de tuburi şi lucrări accesorii diferite, însă tuburi de aceeaşi dimensiune se pot repeta de zeci de mii de ori, iar cămine de vizitare - de mii de ori, la o anumită localitate.

Staţiile de epurare necesită, fiecare ăn parte, un număr redus de obiecte, însă pe ansamblul economiei naţionale se execută în general, tipuri asemănătoare.

Construcţiile pentru vărsarea apelor uzate şi pentru evacuarea nămolurilor îşi găsesc — de asemenea — rezolvări asemănătoare în foarte multe cazuri.

Marele număr de elemente asemenea ale canalizărilor creează probleme economice, care pentru alte construcţii şi-au găsit de mult rezolvarea prin tipizarea elementelor acestora. Construcţiile pentru canalizări sunt însă relativ puţin tipizate şi această acţiune se referă îndeosebi la tuburi şi unele lucrări accesorii. De aceea în numeroase proiecte de reţele de canalizare se acordă atenţie mult mai mare calculelor hidraulice — prin care se justifică adoptarea unor elemente de construcţie tipizate — decât calculelor şi soluţiilor constructive pentru care nu sunt prevăzute norme sau dimensiuni limită şi pentru care se adoptă dimensiuni denumite „constructive“, adică nejustificate.

În funcţie de organizaţia care administrează canalizarea, aceasta poate fi publică sau uzinală.

Canalizarea publică este aceea care este administrată şi exploatată de către o întreprindere comunală sau orăşenească (depinzând de judeţ sau de municipiu).

Canalizarea uzinală este aceea care este administrată şi exploatată direct de către industria pe care o deserveşte sau o altă, indiferent cine tutelează acea industrie şi indiferent dacă respectiva canalizare se găseşte în incinta unei industrii sau dacă se află (traversează) pe un teren aflat în administrarea organelor locale (judeţ sau municipiu).

1. Caracteristicile generale ale proiectelor de canalizări

Proiectele canalizărilor se bazează pe cunoştinţe din mai multe specialităţi: hidraulice, hidrogeologice, constructive, fizico-chimice, biologice, economice etc.; toate aceste cunoştinţe trebuie subordonate scopului principal al proiectării, acela de a realiza lucrări cu eficienţă tehnică şi economică optimă.

a. Raţionalizarea soluţiei de ansamblu. Dimensionarea construcţiilor trebuie să fie făcută în modul cel mai raţional, adică cu evitarea tot mai mult a empirismului, prin adâncirea ştiinţifică a cunoaşterii proceselor tehnologice în vederea ridicării capacităţii de producţie a construcţiilor realizate şi îmbunătăţirea condiţiilor de muncă.

Se înţelege că pentru corecta dimensionare sunt necesare instrumente de calcul, relaţii, formule, tabele. Nu trebuie însă să se înţeleagă că întreaga concepţie inginerească poate fi înlocuită prin calcule. Rezultatele calculelor trebuie interpretate în mod creator, logic şi cu discernământ în strînsă legătură cu scopul urmărit de respectiva lucrare, de importanţa ei, de gradul ei de definitivare şi de alte elemente care o pot influenţa.

Adâncirea cunoaşterii ştiinţifice a tuturor elementelor tehnice şi economice ce participă la realizarea lucrărilor trebuie însoţite şi de lărgirea informării asupra acelor caracteristici sociale şi ecomomice care pot influenţa rezultatele din calcule.

b. Studiul în variante. Studiul în variante constituie o altă caracteristică a lucrărilor de canalizare.

Complexitatea lucrărilor rezultate din existenţa mai multor soluţii a sistemelor de canalizare, a traseelor canalelor principale, a emisarilor, a metodelor şi procedeelor de epurare exclud - practic - posibilitatea examinării tuturor soluţiilor în cadrul aceleiaşi variante. De aceea elaborarea proiectelor de canalizare într-o singură variantă prezintă, indiscutabil, aspectul unei lucrări incomplete, insuficient studiate.

Variantele se referă nu numai la volumele de investiţii, ci şi asupra regimului de construcţie şi de exploatare a canalizărilor care trebuie prinse în proiecte.

c. Volumul de investiţii şi de cheltuieli de exploatare raţionale. Aceste valori constituie două dintre principalele caracteristici ale proiectelor de canalizare.

În canalizări, unde - cu excepţia anumitor produse recuperabile din apele uzate industriale - beneficiul este foarte mic (6%), investiţiile prezintă un timp de recuperare de circa 16 ani. De aceea, necesitatea canalizării nu se poate justifica pe o asemenea bază, timpul de recuperare propriu depăşind cu mult orice timp de recuperare normativ admis în normele oficiale.

În general, necesitatea canalizării rezultă ca o componentă a proceselor tehnologice industriale sau în strînsă legătură cu dezvoltarea şi sistematizarea centrelor populate.

Totuşi necesitatea construcţiei canalizării nu justifică orice preţ unitar, orice volum de cheltuieli de investiţii şi de exploatare. Dimpotrivă, pentru industrii este deosebit de importantă fiecare sumă economisită, astfel încît să participe la realizarea unui preţ de cost al produsului final cît mai avantajos.

Pentru centrele populate, lucrările de canalizare care încarcă bugetele întreprinderilor comunale cu sume mai mari decît cele pe care le pot suporta conform tarifelor în vigoare, atrag dezinteresul întreprinderii şi - respectiv - reducerea cheltuielilor de exploatare prin neefectuarea lucrărilor de întreţinere; în modul acesta lucrările scumpe conţin – prin însăsi valoarea lor - elemente materiale care vor conduce la o exploatare mai deficientă şi o mai rapidă degradare, decât uzura corespunzătoare unei exploatări normale.

d. Economia de materiale şi mai ales de metal. Consumul cât mai rcdus de materiale este deosebit de important la canalizări deoarece aceste lucrări sunt mari consumatoare de materiale.

Acest aspect este deosebit de important pentru consumul de metal. Pînă nu demult mai toate canalele care depăşeau dimensiunile Dn 600 mm se făceau din beton armat, soluţie impusă de calculele de rezistenţă. La elaborarea noilor secţiuni tip, pentru canale turnate pe loc şi semifabricate s-a constatat că se poate reduce considerabil consumul de metal dacă, din calcule, se elimină ipoteza canalul plin cu apă şi pământul din exterior îndepărtat, pentru reparaţii. S-a apreciat că în întreaga ţară asemenea situaţii intervin foarte rar, putând conduce la deteriorarea a câtorva zeci de metri de canal pe an, lungime care, în nici un caz, nu justifică generalizarea soluţiei la sute de kilometri executaţi anual.

e. Eficienţa economică. Eficienţa economică a lucrării este unul dintre principalele elemente care trebuie urmărit în proiectarea lucrărilor de canalizare.

În funcţie de obiectul principal pe care îl deserveşte, eficienţa economică are aspecte diferite. Astfel, pentru canalizările industriale un sistem cu mai multe reţele şi staţii de epurare mai mici poate fi avantajos faţă de un sistem cu mai puţine reţele şi staţii de epurare mai mari. Pentru localităţi, un volum ceva mai mare de săpătură poate fi avantajos faţă de o soluţie cu staţii de pompare mari etc.

Întotdeauna o soluţie care va permite dezvoltarea canalizărilor în cât mai strânsă legătură

cu planul de sistematizare va fi avantajoasă faţă de o soluţie care va impune volume de lucrări a căror capacitate va fi necesară peste 10÷15 sau mai mulţi ani.

În ansamblu, eficienţa economică a lucrării va rezulta deci din considerarea a mai multor elemente, ca: volumul de investiţii şi de cheltuieli de exploatare, posibilitatea eşalonării lucrărilor, volumul de investiţii minim necesar pentru ca lucrarea să poată fi dată în funcţiune sau să canalizeze un punct obligat, economia de materiale şi îndeosebi de metal, minimum de exproprieri de bunuri şi scoateri de terenuri de sub culturi, lucrări mai reduse de racorduri de energie electrică şi de apă.

2. Componenţa apelor de canalizare

Apele de canalizare sînt alcătuite din totalitatea restituţiilor provenite de la folosinţele de apă (sau de la obiectele care compun folosinţele de apă) şi din alte ape sau substanţe care necesită a fi îndepărtate prin canalizare.

După provenienţă şi calitate, apele de canalizare cuprind următoarele categorii de ape: uzate, meteorice, de suprafaţă şi subterane.

Apele uzate (care provin în general din satisfacerea nevoilor de apă ale folosinţelor definite prin STAS 1343-94) pot fi de provenienţă diferită. De aceea, pentru a le deosebi, în proiectarea canalizărilor, pentru ape uzate se utilizează şi următoarele denumiri simple de ape uzate: menajere, industriale si orăşenesti.

Apele uzate menajere sînt acelea care provin din folosirea apelor potabile, definite prin STAS 1343-94, pentru nevoile gospodăreşti, publice şi ale comerţului public, stropitul spaţiilor verzi şi al străzilor, industria alimentară şi activităţii meşteşugăreşti cu capacitate de producţie corespunzătoare, exclusiv numărul de locuitori deservit de canalizarea ce se studiază şi care, în ansamblu, intră în componenţa normei de consum a populaţiei, în 1/om×zi medie.

Apele uzate industriale sînt acelea ce provin (conform STAS 1343-94) de la industrii alimentare şi din activităţi meştesugăreşti de orice natură, care depăşesc nevoile directe de trai ale populaţiei deservite de canalizare sau de la alte industrii de orice natură (inclusiv unităţi agro-zootehnice şi piscicole, instalaţii balneo-climatice şi terapeutice, construcţii şi transporturi).

Apele uzate orăşeneşti sunt colectate de pe suprafaţa localităţilor şi sunt constituite din amestecul apelor uzate menajere cu acelea industriale şi - după caz - inclusiv cu apele meteorice, de suprafaţă şi de drenaj.

Apele meteorice (se diferenţiază în conformitate cu prevederile STAS 4706-87) provin din precipitaţii care cad pe terenuri amenajate şi neamenajate (intravilan şi extravilan) în interiorul centrelor populate, în incintele de orice natură sau pe alte obiective şi terenuri înconjurătoare care se canalizează în comun etc. şi care se îndepărtează prin colectoare închise sau deschise.

Apele de suprafaţă provin din cursuri de apă, lacuri, bălţi sau mlaştini, atunci cînd se îndepărtează prin canalizări.

Apele subterane pot proveni: - din drenaje şi desecări şi din coborârea nivelului apelor subterane (afară de apele provenite din desecări şi drenaje cu scop hidroameliorativ); - din infiltraţii în canalizare.

3. Scheme, sisteme şi procedee de canalizare

Canalizarea unui centru populat sau industrial poate fi făcută prin unul sau mai multe sisteme independente de canalizare. Canalizarea şi sistemul de canalizare pot fi reprezentate

prin scheme de canalizare. Schema de canalizare este reprezentarea în plan orizontal şi vertical a cotelor principale

amplasate pe circuitul apelor de canalizare, cu indicarea poziţiei lor relative (reţele de canale, colectoare principale, deversoare, staţii de pompare, traversări de obstacole, staţii de epurare, guri de vărsare în emisar şi pentru îndepărtarea substanţelor reţinute şi a nămolurilor.

Din schema de canalizare nu vor rezulta dimensiunile canalelor sau a obiectelor care o compun; ea permite însă aprecieri generale asupra modului în care s-a soluţionat respectiva canalizare.

Sistemul de canalizare cuprinde un ansamblu de obiecte şi dispozitive care, după un anumit procedeu, în mod organizat, colectează, transportă, epurează şi evacuează apele uzate de la folosinţele din bazinul de canalizare care îl deserveşte.

Procedeul de canalizare reprezintă modul în care apele de origini diferite sunt evacuate (prin una sau mai multe reţele de canalizare).

Un procedeu de canalizare poate fi: unitar, cînd se colectează şi se transportă prin aceeaşi reţea toate apele nm teritoriul

localităţii sau al obiectului ce se canalizează; separativ, (divizor), cînd se colectează şi se transportă prin cel puţin riouă reţele

distincte apele din bazinul ce se canalizează (de exemplu, o reţea nentru apele uzate menajere si o alta pentru cele meteorice);

mixt, cînd se colectează şi se transportă apele din bazinul ce se canali-zează prin procedee diferite, adică în parte prin procedeul unitar şi în parte nrin procedeul separativ.

În vorbirea curentă, procedeul a transmis denumirea sa sistemului, astfel încît în practica din ţara noastră se spune sistem unitar (divizor sau mixt) înţelegându-se prin aceasta un sistem de canalizare, care funcţionează prin procedeul unitar (divizor sau mixt).

4. Construcţii ce alcătuiesc sistemele de canalizare

Apele uzate şi meteorice care urmează a fi canalizate trebuie mai întâi introduse în recipiente. Din recipiente apa trece în reţeaua interioară a clădinior apoi în reţeaua exterioară de canalizare, care le conduce la staţia de epurare, de unde apele epurate sunt vărsate în emisar, iar substanţele reţinute sunt îndepărtate conform condiţiilor sanitare locale (fig. 1.1).

Aşadar, în interiorul clădirilor şi incintelor aferente acestora apele sunt colectate prin recipiente şi reţele interioare, iar în exteriorul acestora sistemul de canalizare cuprinde trei grupe de obiecte: reţeaua exterioară, staţia de epurare şi construcţiile pentru evacuarea apelor şi a substanţelor reţinute sau a nămolurilor.

a. Recipientele şi reţeaua interioară. Acestea diferă după provenienţa apelor. Astfel, drept recipiente se pot enumera:

pentra apele uzate menajere, obiectele sanitaie: chiuvete, spălătoare, băi, lavoare, sifoane de pardoseală etc.;

pentru apele uzate industriale: pâlnii speciale, rezervoare şi bazine; uneori acestea pot fi eliminate, apele uzate fiind vărsate direct în reţeaua de canalizare;

pentru apele meteorice pot fi, după caz: jgheaburi, burlane şi guri de scurgere sau drenuri, şanţuri şi canale. Apa colectată prin recipiente este condusă în instalaţii înterioare prin conducte verticale

numite coloane de canalizare; din acestea apa intră în reţeaua de conducte şi canale din interiorul cvartalelor şi incintelor industriale numită reţea interioară de canalizare.

Legătura dintre reţeaua interioară şi cea exterioară se face printr-un canal de racord şi un cămin de vizitare, numit cămin de racord, ce serveşte pentru control şi curăţire.

Fig. 1.1. Schema generală a unei canalizări:

1 - canal de serviciu; 2 - colectoare secundare; 3 - colector principal; 4 - sifon pe sub rîu; 5 - cameră de intersecţie; 6 – zonă industrialâ; 7 - canal de racord; 8 - camera deversorului; 9 - canal deversor; 10 - staţie de epurare; 11 - colector de descărcare; 12 - gură de vărsare; 13 - câmpuri pentru valorificarea nămoluriior deshidratate.

b. Reţeaua exterioară. Reţeaua exterioară se compune din canale subterane şi de suprafaţă, staţii de pompare precum şi din alte construcţii auxiliare amplasate între punctele de colectare şi, după caz, staţia de epurare sau gurile de vărsare în emisar.

Canalele care alcătuiesc o reţea de canalizare se grupează în următoarele categorii: colectoare principale şi secundare şi canale secundare, de racord şi deversoare (v. fig. 1.1).

Colectoarele principale şi secundare colectează apele aduse prin canale secundare din canalele de racord. Canalele deversoare au rolul de a descăra în emisari - ori de cîte ori este admisibil - apele meteorice aduse de colectoare, în scopul reducerii secţiunilor de curgere ale acestor colectoare.

Conductele se utilizează numai în mod excepţional în canalizări, îi scopul evacuării sub presiune a apelor prin aspiraţie şi refulare, la unele traversări de obstacole şi puncte obligate. Staţiile de pompare se construiesc în punctele joase ale teritoriului ce se canalizează, atunci cînd - din cauza configuraţiei terenului - nu este posibil ca apele de canalizare să se scurgă prin gravitaţie; ele constituie o soluţie excepţională care trebuie adoptată numai pe baza unor temeinice calcule tehnico-economice.

Lucrările auxiliare pe reţea sunt: guri de scurgere care primesc apele :meteorice de pe străzi şi pieţe, guri de zăpadă, cămine de vizitare, camere de legătură, cămine de rupere de pantă, cămine de spălare, deversoare, bazine de retenţie, staţii de pompare, deznisipatoare, separatoare de grăsimi, treceri . pe sub depresiuni şi căi ferate şi poduri-canal.

c. Staţia de epurare. Staţia de epurare este alcătuită din totalitatea instalaţiilor de epurare a apelor de canalizare; formele şi dispoziţia acestora .diferă după procedeele de epurare care se aplică.

Staţiile de epurare pot fi locale sau generale, după cum evacuează apele de pe o parte sau de pe întreg teritoriul ce se canalizează; cele locale ale căror ape epurate sunt primite în reţeaua publică poartă denumirea de staţii de preepurare.

Ape convenţional curate sunt acele ape de canalizare care pot fi primite - fără epurare - în emisari. Calificarea de convenţional curate nu este absolută; ea depinde de condiţiile locale şi de timpul (epoca) în care se produc acele ape uzate, aceleaşi ape de canalizare putînd fi într-o anumită perioadă sau pentru un anumit emisar ape convenţional curate, iar pentru acelaşi emisar dar în altă perioadă sau pentru alt emisar - ape ce necesită a fi epurate. Dintre apele de canalizare orăşeneşti, în general, apele meteorice canalizate în sistem

separativ sînt considerate convenţional curate. Această calificare se acordă însă exclusiv de

organele agenţiilor de protecţie a mediului. d. Construcţiile pentru evacuare. Aceste construcţii trebuie să asigure vărsarea apelor

în emisari şi îndepărtarea diferitelor substanţe depuse pe canale şi în staţia de epurare.

II. Criterii pentru proiectarea canalizărilor

Alcătuirea sistemului sau sistemelor de canalizare prezintă o deosebită importanţă pentru modul în care se va desfăşura realizarea canalizării, întrucât aceasta determină elementele principale ale investiţiei.

Alegerea schemei şi sistemelor de canalizare componente trebuie să se bazeze pe studiul mai multor variante.

1. Criterii generale pentru alegerea variantelor de proiectare

Variantele trebuie să se refere la toate soluţiile tehnic posibile de adoptat. Variantele construcţiilor care alcătuiesc canalizările se aleg în funcţie de condiţiile

naturale, social-economice (fără ca această ordine de înşiruire să reprezinte şi importanţa lor).

a. Condiţiile naturale. Aceste condiţii sunt determinante pentru acele canalizări care sunt legate nemijlocit de anumiţi factori naturali.

Pentru canalizări aceşti factori se referă la; posibilităţile de evacuare gravitaţională; relieful bazinului de canalizare; natura pământului de fundare; inundabilitatea unor porţiuni de canal sau din incinta staţiei de epurare; punctele obligate naturale; posibilitatea reducerii lungimii canalelor meteorice evacuând apa prin rigole; posibilităţile de valorificare a apelor uzate şi epurate precum şi a substanţelor reţinute; clima; efectele seismice; condiţiile hidraulice ale emisarului; posibilitatea de a deversa apa din colectoare direct în emisar; posibilitatea epurării în comun a tuturor apelor uzate etc.

Influenţa factorilor naturali se face simţită prin sumele suplimentare (faţă de condiţiile normale) ce trebuie cheltuite spre a se asigura funcţionarea corectă a obiectelor din bazinul de canalizare. În unele cazuri, asemenea cheltuieli sunt atât de mari, iar problemele tehnice atât de greu rezolvabile, încât condiţiile naturale date impun soluţii cu totul diferite de cele care s-ar putea adopta în alte condiţii naturale.

Uneori, reducerea influenţei factorilor naturali se poate face cu relativă uşurinţă. Spre exemplu în STAS 1846-95 se prevede ca, acolo unde există date asupra precipitaţiilor meteorologice şi a cursurilor de apă dintr-o perioadă de 15÷20 ani să se ţină seama de simultaneitatea ploilor cu a debitelor emisarilor. În alte ţări se utilizează aerarea lacurilor artificiale şi a cursurilor de apă cu diferite construcţii (de exemplu praguri deversoare, cascade, aeratoare-rotoare etc.) în scopul măririi capacităţii de autoepurare a emisarilor.

Proiectul staţiei de epurare a apelor uzate de la Ccmbinatul de celuloză Dej prevede evacuarea nămolurilor în halde, evitându-se astfel instalaţii costisitoare de deshidratare.

La canalizarea apelor uzate din oraşul Focşani se utilizeazâ drept emisar un iaz pisci-col apropiat de oraş, soluţie devenită posibilă prin realizarea în amonte de acesta, în condiţii avantajoase, a unui iaz de aerare.

În Franţa, la canalizarea oraşului Paris Belgrand Eugene [(1810-1878), inginer francez care a realizat instalaţii de alimentare cu apă şi canalizări în Paris,] a avut ideea de a construi canale colectcare astfel încât să taie meandrele fluviului Sena şi să, obţină pante mai mari decît ale fluviului şi suficiente pentru canalizare. Deşi, pentru aceasta a fost necesară

Fig. 2.1.Colectoarele Parisului.

amplasarea colectorului la adîncimea de peste 39 m (fig. 2.1) s-a obţinut curgerea prin gravitaţie, lucrare apreciată şi în prezent.

Întreaga concepţie inginerească constă tocmai în realizarea unor construcţii avantajoase în condiţiile naturale existenle, fie utilizîndu-le, fie ocolindu-le. Aceasta explică necesitatea ca, pentru fiecare canalizare să se caute soluţiile optime prin luarea în considerare şi a ansemblului de factori naturali, cu pondere deosebit de însemnată în eficienţa generală a lucrărilor.

În STAS 1481-87 se indică amplu studiile necesare pentru proiectarea canalizărilor, considerându-se că atunci când sunt făcute şi interpretate raţional sunt deosebit de utile în stabilirea unor soluţii avantajoase şi larg compensate prin economiile realizate faţă de o soluţie adoptată mecanic, independentă de condiţiile naturale locale.

b. Condiţiile social-culturale Acestea se bazează pe elementele menite să aducă la îndeplinire în condiţii optime sarcinile pentru perioada respectivă; pentru canalizări aceste sarcini se ref eră la:

asigurarea fondurilor necesare executării canalizării oraşelor şi comunelor; proiectarea canalizărilor pe baza planurilor de sistematizare (P.U.G.); luarea în considerare a canalizării cartierelor de locuinţe care, deşi prevăzute în

P.U.G. a fi desfiinţate în viitor, se menţin în funcţiune încă un număr mai mare de ani; utilizarea canalizărilor ce se construiesc pentru centrele industriale spre a se

grăbi canalizarea centrelor populate învecinate; epurarea apelor înainte de a fi evacuate în emisari în scopul protecţiei fondului

natural al apelor ţării; atenţia şi eforturi deosebite pentru găsirea unor soluţii care să evite mutarea

locuitorilor şi distrugerea unor bunuri ce mai pot fi utilizate; economia maximă la scoaterea de sub cultură a unor terenuri; protecţia acordată surselor de apă subterană şi îndeosebi a acelora care sunt

utilizate pentru alimentarea cu apă potabilă a localităţilor; măsurile de protecţie sanitară a zonelor locuite; măsurile obligatorii de protecţie a muncii pentru lucrătorii din canalizări; măsuri în vederea reducerii dificultăţilor de circulaţie şi stânjenirii activităţii

umane pe durata executării construcţiilor de canalizare; măsuri în vederea evacuării apelor uzate din canalizările existente pe durata

executării lucrărilor de canalizare; grija deosebită ce se acordă apelor care formează sau care traversează frontiera

de stat în vederea luării unor măsuri corespunzătoare pentru ca existentele calităţi ale acestor ape să nu fie înrăutăţite ca urmare a dezvoltării economice şi urbanistice a localităţilor din ţara noastră. c. Condiţiile economice. Aceste condiţii constituie criteriul princial de alegere a investiţiilor în condiţiile naturale şi sociale date sau precizate pe parcursul proiectării. Condiţiile economice optime se realizează ca urmare a mai multor elemenente avantajoase pentru economia naţională şi care pentru canalizări îşi găsesc expresia în: eficienţa investiţiei, volumele de investiţii total şi cel necesar într-o primă etapă sau pentru punerea în funcţiune, durata de execuţie, consumul de materiale şi utilaje, posibilitatea mecanizării execuţiei construcţiilor, dificultăţile de execuţie, condiţiile de exploatare şi preţul apei canalizate.

2. Desfăşurarea lucrărilor pentru elaborarea schemei generale optime de canalizare

Stabilirea schemei optime poate impune un mare număr de variante. Pentru raţionala lor selecţionare se recomandă ca alegerea variantei optime să urmeze următoarea desfăşurare: alegerea schemelor de canalizare; alegerea procedeului de canalizare; alegerea emisarului; alegerea schemei de epurare; alte aspecte specifice.

a. Alegerea schemelor de canalizare. Schemele de canalizare şi sistemele ce o compun se aleg pe baza analizei mai multor variante bazate pe: canalizarea independentă sau în comun a centrului industrial şi a centrului populat, precum şi racordarea localităţilor învecinate; emisarii posibili; volumul total al investiţiilor; posibilitatea eşalonării lucrărilor şi a dării în funcţiune; utilizarea lucrărilor existente; dificultăţile de execuţie: preţul de cost al apei canalizate; condiţii speciale.

Canalizarea independentă sau în comun a diferitelor obiective trebuie studiată la fiecare proiect de canalizare industrială sau orăşenească; o dată cu aceasta se examinează şi necesitatea sau justificarea racordării localităţilor învecinate.

În general, în funcţie de calitatea apelor uzate industriale, epurarea acestora în comun cu apele uzate menajere ale localităţii prezintă mari avantaje; uneori această soluţie poate fi avantajoasă numai pentru staţia de epurare, alteori soluţia se poate referi la întreaga canalizare sau chiar numai la o parte din reţea.

La alegerea soluţiei de epurare în comun sau independentă trebuie avut în vedere: limitele sanitare admise de condiţiile locale, compoziţia apelor uzate, posibilitatea valorificării apelor uzate menajere pentru epurarea apelor uzate industriale, posibilitatea tratării (fermentare, deshidratare, depozitare) în comun a nămolurilor etc.

Emisarii posibili a fi adoptaţi influenţează schema de canalizare întocmai după cum sursele de apă au un rol hotărâtor în alegerea soluţiei pentru alimentarea cu apă a unui centru populat sau industrial.

La studiul schemei trebuie examinaţi cu atenţie toţi emisarii posibili, chiar dacă experienţa proiectantului sau alte elemente subiective (ce vor putea fi verificate prin calcule) ar permite eliminarea imediată a unor soluţii.

Spre exemplu, la studiul tehnico-economic (S.T.E.) pentru canalizarea Bucureştiului s-au studiat cinci emisari posibili: evacuarea în râul Dâmboviţa pe parcursul şi în aval de oraş, vărsarea în acest râu şi în alte două râuri apropiate (Colentina şi Sabar), vărsarea apelor epurate mecanic în fluviul Dunărea printr-un canal în lungime de 60 km, precum şi utilizarea completă la irigare.

La Piteşti anumite cantităţi de ape uzate orăşeneşti au putut fi vărsate în râul Argeş, pe

când alte ape uzate (de la o rafinărie) au fost evacuate în alt bazin hidrografic (râul Dâmbovnic).

Volumul total al investiţiilor necesare pentru o canalizare este deosebit de important sub diferite aspecte. Un volum mare de investiţii reflectă, de cele mai multe ori, amploarea lucrărilor din punctul de vedere al teritoriului canalizat, al mărimii debitelor, al condiţiilor de vărsare în emisar etc. Volumul lucrărilor trebuie să fie comparat cu realizări similare din ţară şi din străinătate, explicându-se detaliat cauzele diferenţelor, căci adeseori, simpla enunţare a unor indici specifici nu este suficient de convingătoare pentru a exprima o anumită situaţie.

Comparaţiile trebuie făcute chiar dacă lucrările au fost evaluate pe baza unor preţuri plafon sau proiect tip.

Cu cât aceste elemente care ridică volumul lucrărilor vor fi mai reliefate, mai comentate şi analizate critic, cu atât se vor obţine avantaje privind dezvoltarea competenţei proiectanţilor şi uşurarea înţelegerii situaţiei speciale a lucrărilor.

Posibilitatea eşalonării lucrărilor şi a dării în funcţiune este foarte importantă pentru lucrările de canalizare, care necesită, ca valoare totală, investiţii mari.

Din acest punct de vedere, în principiu sînt favorabile schemele numite perpendiculare directe (fig. 2.2), paralele (fig. 2.3) şi radiale (fig. 2.4) şi maipuţin favorabile acelea care necesită un colector general, ca în schema perpendicular indirectă (fig. 2.5.) sau ramificată (fig. 2.6.); în realitate se pot însă ivi, bineânţeles, numeroase excepţii. Adeseori, pentru unele construcţii izolate se pot găsi soluţii temporare, care ulterior să se încadreze în schema de canalizare generală.

Trebuie subliniată calitatea proiectului canalizării Capitalei (fig. 2.7) care, elaborat în 1904 şi completat ulterior în anii 1922, 1950 şi 1965 a deservit nevoile oraşului prin construcţii succesive fără să fie necesare scoateri din funcţiune a unor porţiuni executate.

Utilizarea lucrărilor existente trebuie avută în vedere la proiectarea unor noi lucrări. Adaptarea canalizărilor existente la noile dezvoltări ale localităţilor constituie adeseori

probleme dificil de rezolvat, astfel încît chiar examinarea acestor posibilităţi impune mai multe variante. în general, canalele de serviciu se pot menţine, probleme de transformare punându-se doar pentru colectoare; canalizările în procedeu unitar se pot transforma în sistem separativ etc.

Totuşi, nu întotdeauna transformările sunt uşoare; de aceea, o altă variantă constă în menţinerea sistemului unitar cu intercalarea sau interceptarea unor noi colectoare (municipiul Piteşti), în timp ce colectoarele existente coboară o clasă devenind, eventual, canale de serviciu.

Alteori, ca la Bucureşti, sporirea, capacităţii canalizării s-a putut face prin simpla dublare a unor colectoare.

În staţiile de epurare se construiesc noi capacităţi alături de cele existente sau se transformă unele elemente etc.

Dificultăţile de execuţie impun sarcina ca schema de canalizare să caute posibilităţile de construcţie cele mai simple, cu procedee mecanizate şi cât mai reduse stînjeniri a circulaţiei rutiere şi feroviare, a siguranţei construcţiilor existente, a cantităţilor de apă subterană ce trebuie evacuate, a condiţiilor de execuţie a lucrărilor auxiliare şi a staţiei de epurare.

Preţul de cost al apei canalizate constituie un indice sintetic, ce reflectă în mare măsură eficienţa soluţiei variantei respective; împreună cu volumul total de investiţii, conform metodologiei actuale, preţul de cost determină eficienţa economică a investiţiilor.

Condiţiile speciale pot apare în legătură cu necesitatea de a se canaliza un anumit teritoriu în condiţii de deosebită urgenţă sau de provizorat, cu terenuri în pante foarte mari, cu emisari îndepărtaţi etc.

b. Alegerea procedeului de canalizare. Procedeul de canalizare trebuie să rezulte dintr-

un calcul comparativ tehnic şi economic. Orientativ, se recomandă procedeul unitar pentru canalizarea oraşelor mari şi de şes, iar

cel separativ pentru localităţile mici şi de munte sau deal; totuşi, aceste recomandări nu trebuie adoptate ca justificare, decît pentru localităţi foarte mici, prevăzute în normative. Astfel.în STAS 1481-87 se admite ca sistemul separativ să fie avut în vedere cu prioritate în comunele cu populaţia sub 5000 locuitori, cel puţin ca primă etapă a canalizării.

La cheltuieli de investiţie (reţea plus staţie de epurare) şi de exploatare aproximativ egale, în prezent, în mod greşit uneori se acordă prioritate sistemelor bazate pe procedeul unitar, pe considerentul că spălarea reţelelor se face automat şi se reduc astfel cheltuielile de exploatare. Cu cât în reţea intră ape uzate mai concentrate şi mai nocive, această preferinţă este mai puţin justificată.

În prezent, tot mai dese sunt cazurile când sistemul optim rezultă a fi cel mixt; aceasta se

datoreşte fie reliefului (îndeosebi pentru localităţile din zona de deal), fie apelor uzate industriale sau altor condiţii speciale.

O atenţie deosebită trebuie dată localităţilor de şes, în scopul reducerii numărului staţiilor de pompare (care îngreunează exploatarea) şi a adîncimii canalelor.

Ori de câte ori evacuarea apelor meteorice impune pompări, trebuie examinate - comparativ - variante cu construcţii pentru înmagazinarea apelor de ploaie, care, pe lângă reducerea capacităţii de pompare pot avea drept efect reducerea volumului construcţiilor din aval de acestea.

c. Alegerea emisarului. Emisarul determină gradul de epurare necesar şi prin aceasta influenţează în mod hotărâtor schema staţiei de epurare şi vărsările admisibile directe din reţea, vărsarea gravitaţională sau prin pompare, adeseori şi nivelul apelor freatice etc. în modul acesta emisarul constituie un element deosebit de important în alegerea schemei, a sistemului şi procedeului de canalizare.

Alegerea emisarului trebuie să se bazeze pe un studiu de ansamblu, privind emisarul propriu-zis şi influenţa asupra folosinţelor pe care le deserveşte.

În general, atenţia proiectantului se îndreaptă în primul rând spre cursurile de apă spre a fi luate în considerare drept emisari şi aceasta constituie o vedere justă. În ţara noastră, cu excepţia localităţilor de pe litoral care - în anumite condiţii - îşi pot evacua apele în mare, alţi emisari (lacuri, irigări sau infiltrări, scurgeri superficiale) constituie soluţii izolate si îndeosebi, determinate de condiţii speciale.

Cursurile de apă constituie soluţia obişnuită pentru primirea apelor uzate, după ce acestea au fost epurate până la un grad admis de normele sanitare.

Evacuarea apelor de canalizare în emisar se face în aval de limita localităţii sau industriei ce se canalizează, stabilită prin schiţa de sistematizare, chiar dacă diferite metode de calcul a capacităţii de autoepurare a emisarului ar indica posibilitatea de vărsare pe parcursul traversării oraşului de către rîu. Mai trebuie ţinut seama că vechile metode de calcul a admisibilităţii apelor uzate în emisar, prin considerarea diluţiei (1:2 până la 1:5), au fost înlocuite prin calcule bazate pe calitatea apelor emisarului, astfel încât acele metode nu mai trebuie de luat în consideraţie.

La alegerea unui curs de apă ca emisar trebuie să fie cunoscute etapele lui de regularizare cantitative şi calitative, precum şi folosinţele lui actuale şi viitoare.

Lacurile pot fi utilizate ca emisari numai în anumite condiţii: astfel, pentru lacurile monumente ale naturii sau cu salinitate ridicată (peste 2 000 mg/dm3), condiţiile de utilizare se stabilesc de organele de gospodărire a apelor.

Lacurile artificiale, construite pentru scopuri hidroenergetice, de alimentare cu apă sau mixte, pe cât este posibil, în limite tehnico-economice acceptabile, trebuie ferite de eutrofizare.

Lacurile de omogenizare şi control pot fi utilizate drept emisari intermediari în vederea protecţiei emisarilor, astfel încît asemenea soluţii nu trebuie confundate cu cele indicate anterior. Asemenea lacuri se prevăd pentru a se crea condiţiile unei aerări suplimentare (la evacuarea apelor epurate dintr-o rafinărie s-a prevăzut un lac cu o capacitate corespunzătoare debitului a 10 zile) sau chiar spre a servi ca iaz biologic pentru epurarea apelor ce alimentau un lac pisicicol (la municipiul Focşani) etc.

Lacuri sau iazuri de steril de pe lângă întreprinderile miniere au fost utilizate cu succes drept emisari pentru nămoluri.

Marea este utilizată drept emisar numai în cazurile când curăţenia plajelor poate fi deplin asigurată. în apele mării se evacuează, în general, numai ape uzate manajere şi orăşeneşti, după o prealabilă epurare mecanică şi numai în perioada octombrie-aprilie. în restul anului respectivele ape uzate sunt utilizate la irigarea unor terenuri agricole.

Terenurile irigabile se utilizează în mod obişnuit pentru evacuarea apelor uzate după o prealabilă epurare mecanică, deşi există încă reticenţe pentru astfel de utilizări ale apelor uzate.

Terenurile infiltrabile se prevăd în general numai ca rezerve pe lângă terenurile irigabile şi pentru evacuarea apelor rezultate de la deshidratarea nămolurilor; cu rare excepţii evacuarea apelor uzate prin intermediul puţurilor absorbante şi a drenajelor subterane poate fi luată în considerare şi aceasta numai pentru debite mici (la sate sau clădiri izolate) sau numai ca soluţie provizorie în cazul unor localităţi mai mari (oraşe şi comune).

Depresiunile cu scurgere naturală asigurată sunt utilizate pentru evacuarea apelor epurate mecanic utilizându-se în acest scop văile abrupte din munţi sau terenuri în afara circuitelor turistice, sau depărtate la cel puţin 500 m de centre populate şi 100 m de drumuri publice declarate ca atare.

Haldele de steril pot f i utilizate ca emisari pentru unele ape uzate industriale (de exemplu ape fenolice) sau pentru nămoluri rezultate din staţiile de epurare.

d. Alegerea schemei de epurare. Schema de epurare depinde de metoda optimă de epurare stabilită în funcţie de cantitatea şi calitatea apelor efluentu-lui, de regimul stabilit pentru vărsarea în emisar şi de posibilitatea evacuării substanţelor reţinute. însă, alcătuirea schemei care va satisface metoda de epurare corespunzătoare trebuie să fie aleasă între mai multe variante.

Staţia de epurare se amplasează în zona special prevăzută în planul de sistematizare. Trebuie avută în vedere perspectiva de dezvoltare pînă la capacitatea maximă cunoscută a centrului populat şi eventual chiar peste capacitatea maximă cunoscută, fără însă a prevedea investiţii pentru aceste din urmă lucrări.

În staţia de epurare se amplasează adeseori şi bazinele de înmagazinare (în timpul ploilor) a apelor de canalizare din sistemul unitar care nu pot fi vărsate - fără epurare - în emisar.

e. Alte aspecte specifice. La elaborarea multor proiecte de canalizare se ivesc diferite aspecte proprii localităţii sau industriei respective, de care trebuie ţinut seama.

Pâmânturile macroporice sensibile la înmuiere (loess şi loessoide) acoperă peste 25% din suprafaţa ţării noastre. Asemenea soluri pretind dispoziţii corespunzătoare ale clădirilor şi ale canalizărilor în ansamblul lor.

Efectele seismice se iau în considerare numai la construcţii subterane din apropierea unor clădiri importante, calculate pentru asemenea sarcini.

Influenţa lacurilor de acumulare care se construiesc în apropierea localităţilor cu canalizări existente poate fi uneori foarte importantă prin: ridicarea nivelului apelor emisarului (care transformă canalizarea existentă într-un sistem cu scurgere înecată), ridicarea nivelurilor apelor freatice (fapt ce măreşte infiltraţiile în canal), inundarea staţiilor de pompare şi de epurare etc.

Pentru staţiile de epurare se impune prevederea unor indiguiri în vederea apărării contra inundării şi staţii de pompare în vederea evacuării apelor epurate peste nivelul lacului de acumulare.

Drenarea suprafeţelor înmlăştinate aflate în interiorul bazinului de canalizare constituie necondiţionat o sarcină ce trebuie rezolvată în cadrul proiectului canalizării.

Drenajul poate fi realizat fie prin canale sau puţuri, fie prin amenajarea unor lacuri care, pe lângă rolul de drenare, pot constitui tot o dată locuri de agrement.