ABC kanalizacji. Dobra retencja

Zasoby wodne Polski cechuje duża zmienność sezonowa i nierównomierność rozmieszczenia terytorialnego. Zbiorniki retencyjne w Polsce posiadają małą pojemność. Mogą one zatrzymać tylko 6% rocznego odpływu wód w kraju, co nie zapewnia dostatecznej ochrony przed okresowymi nadmiarami lub deficytami wody. Klimat Polski charakteryzuje się stosunkowo dużą zmiennością przebiegu temperatury i wysokości opadów. Polska ze względu na wysokość opadów może być podzielona na trzy części: region północno-zachodni niskich opadów krótkotrwałych, region południowy wysokich opadów długotrwałych oraz region centralny. Praktycznie cały teren środkowej Polski (poznańskie, mazowieckie – aż do części wschodniej, a także pomorskie okolice Bydgoszczy) narażony jest na susze. Jednak trzeba pamiętać, że są one nieprzewidywalne i mogą sporadycznie występować na innych obszarach Polski. Warunki klimatyczne, określone w oparciu o ilość opadów atmosferycznych w roku, są wyraźnie gorsze niż w większości krajów Europy Zachodniej.
Średnie opady atmosferyczne w Polsce wynoszą ok. 603 mm, co plasuje je na przedostatnim miejscu w Europie. Woda, jako jeden z surowców naturalnych, nie ma substytutu. Dlatego też rozwój cywilizacyjny jest uzależniony od wody i racjonalnej gospodarki wodnej. Każdy z nas może mieć swój wkład w poprawę bilansu zasobu wód podziemnych. W jaki sposób? Jednym z rozwiązań, które mogą poprawić lokalny bilans wodny, jest tzw. mała retencja. Odpowiedzią może być propagacja oraz konkretny program wspierania rozwiązań technicznych i urządzeń do zagospodarowania wody deszczowej. Zgodnie z najnowszą tendencją, wody deszczowe są zbierane w miejscach ich powstawania, następnie mogą być, w zależności od potrzeb, magazynowane oraz rozsączane w gruncie. Wody opadowe, infiltrując się do głębszych warstw przypowierzchniowych, są odnawiane, zwiększając zasoby wód podziemnych. Taki sposób nie jest w zasadzie niczym nowym, ponieważ już ok. 3 000 lat p.n.e. wody deszczowe oraz ścieki przesączano do gruntu poprzez studnie chłonne. Takie rozwiązania stosowano w Babilonie, Mohenjo-Daro (Pakistan). Stosowano również prosty sposób zachowania odstępów pomiędzy kamiennymi płytami drogowymi do infiltracji wód opadowych. Taki sposób można zobaczyć na zachowanych ulicach starożytnej Pompei. Rozwój cywilizacyjny doprowadził do tego, że coraz więcej powierzchni, zwłaszcza w aglomeracjach miejskich, wykonanych jest w taki sposób, że wody spływają z utwardzonych szczelnych powierzchni (ulice, place, parkingi) bezpośrednio do kanalizacji deszczowej oraz ogólnospławnej. W przypadku doprowadzenia wód opadowych do oczyszczalni prowadzi to do dodatkowego ich przeciążenia (zmniejszenia sprawności) oraz wzrostu kosztów ich oczyszczania. Charakterystyka opadów jest taka, że w początkowym krótkim okresie występuje znaczny opad wód deszczowych. Doprowadzenie wód opadowych do kanalizacji prowadzi do wzrostu średnic rur (niepotrzebnego przewymiarowania) oraz znacznego wzrostu kosztów. Szacuje się, że ok. 80% ilości wód opadowych trafia właśnie do systemów kanalizacji deszczowej oraz cieków wodnych. W jaki sposób można to zmienić? Poprzez budowę zbiorników retencyjnych, retencyjno-rozsączających oraz dzięki innym zabiegom poprawiającym infiltrację wód do gruntu. Właściwe zagospodarowanie wód deszczowych w miejscu ich powstania może też zmniejszyć skutki powodzi oraz znacznie obniżyć koszty. W tym miejscu chciałbym się skoncentrować na retencji sztucznej, która jest wspomagana przez specjalne techniczne urządzenia pozwalające na zagospodarowanie wody deszczowej. Do urządzeń, które wykorzystuje się do rozsączania wody deszczowej, można zaliczyć: * studnie chłonne, * przewody drenarskie, * skrzynki rozsączające i kanały rozsączające. Układy lokalnego (zdecentralizowanego) gromadzenia wody deszczowej i infiltracji są z reguły niewielkie, uzależnione głównie od odwadnianej powierzchni, współczynników spływu, wysokości opadów oraz współczynnika przepuszczalności gruntu k. W przypadku stosowania studni chłonnych oraz skrzynek rozsączających musimy pamiętać, że minimalna odległość dna studni do poziomu wody gruntowej wynosi 1,0 m. W studniach chłonnych wody opadowe infiltrują poprzez utworzone warstwy filtracyjne bez przejścia przez drobnoziarniste warstwy wierzchnie gruntu, przez co jest bardzo mała sprawność oczyszczania. Grunty powinny charakteryzować się współczynnikiem przepuszczalności znacznie wyższym niż 10-6 m/s (powinny to być grunty o dobrej i średniej przepuszczalności), zaś głębokość studni o średnicy wewnętrznej ≥ 1 m powinna wynosić co najmniej 2 m. Takie studnie najczęściej były wykonywane z kręgów betonowych przy użyciu ciężkiego sprzętu. Rozsączanie wody deszczowej za pomocą przewodów perforowanych jest również możliwe, jednak wymagana jest znaczna długość rur o odpowiedniej średnicy (najczęściej ≥ 300 mm) ze względu na konieczność przetrzymania wód oraz małą powierzchnię infiltracji.
Obsypkę rur wykonuje się z tłucznia płukanego o odpowiedniej granulacji. Rozsączanie wody deszczowej za pomocą specjalnej konstrukcji skrzynek retencyjno-rozsączających jest bardzo korzystne. Wody opadowe infiltrują poprzez drobnoziarniste warstwy gruntu na dużej powierzchni rozsączania, przez co zapewniona jest większa sprawność oczyszczania. Skrzynki rozsączające łączone są w zespoły (moduły) w pionie i poziomie, o wielkościach zależnych od potrzeb (wielkość modułu związana jest głównie z wielkością odwadnianej powierzchni oraz stopniem przepuszczalności gruntu). Niewielkie wymiary skrzynek umożliwiają tworzenie różnorodnej wielkości zespołów. Powszechnie stosowane są układy szeregowe, szeregowo-równoległe. Na uwagę zasługuje fakt, że niektóre konstrukcje umożliwiają tworzenie układów szeregowo-równoległych naprzemiennych. Rozwiązanie takie, podobne do układania cegieł na „zaprawę”, zapewnia uzyskanie większej stabilności, wysokich nawet do 10 warstw, skrzynek. Obciążenie jest przenoszone nie tylko przez np. zatrzaski łączące skrzynki, ale przede wszystkim przez całą konstrukcję skrzynek z pionowymi rurami, łączącymi kolejne warstwy. Dzięki temu powstaje stabilne wiązanie pomiędzy wszystkimi skrzynkami. Skrzynki mogą pełnić funkcję rozsączającą i wtedy są owijane geowłókniną oraz retencyjną i wtedy stosuje się geomembranę. Przeznaczone są dla gruntów o niskim poziomie wód gruntowych, dla gruntów lekkich i przepuszczalnych oraz dla gruntów spoistych (słabo przepuszczalnych) przy zastosowaniu obsypki żwirowej w celu zwiększenia retencji oraz szybkości infiltracji. Pojemność wodna netto różnych konstrukcji skrzynek jest bardzo duża, bo od ok. 90 do 95,5%, co w porównaniu do pojemności żwiru, ok. 30%, zapewnia zmniejszenie niezbędnej powierzchni. Stosowanie nowoczesnych rozwiązań w zakresie zagospodarowania wód deszczowych jest ze wszech miar korzystne. Przy odprowadzeniu wód opadowych do gruntu nie ponosi się opłat za odprowadzenie wód do kanalizacji. Oprócz wymiaru czysto ekonomicznego możemy zwiększać małą retencję poprzez infiltrację wód podziemnych oraz wykorzystać ją, np. do nawadniania terenów zielonych, celów porządkowych, do spłukiwania oraz jako wody technologiczne w usługach i przemyśle. Karol Marzejon Fot. z archiwum Pipelife Polska S.A.
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf pdf

 

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij