Projektowanie systemów rozsączających w Polsce (2). Prawdopodobieństwo opadu

zobacz artykuł w wersji pdf  pdf pdf 

Tak jak zapowiedziałem w poprzednim artykule („Szereg deszczowy”, „Magazyn Instalatora 12/2012) dziś postaram się przedstawić kwestie doboru prawdopodobieństwa opadu i jego wpływ na wielkość dobieranego zbiornika. Jak wspomniałem w artykule jedną z kluczowych informacji potrzebnych do obliczeń jest, według mnie, odpowiednie przygotowanie danych tzw. szeregu deszczowego. Mając takie dane wejściowe możemy przejść od kolejnych faz wykonywania obliczeń, w tym do określenia prawdopodobieństwa pojawienia się opadu oraz do właściwego wymiarowania zbiornika.

Często, analizując temat systemów dla zagospodarowania wód deszczowych, mam wrażenie, iż staramy się poprzez naszą wiedzę zapanować nad naturą. Przyroda wielokrotnie jednak pokazała, iż nie jest do ujarzmienia. Sam wielokrotnie zadaję sobie pytanie: Jaki należy przyjąć opad deszczu do obliczeń? Jak wiadomo, próba odpowiedzi na to pytanie nie jest prosta, bo nikt z nas nie zna przyszłości i nie jest w stanie przewidzieć wielkości deszczu i jego intensywności za rok lub 10 lat. Z drugiej strony inżynierowie dysponują dziś wieloma metodami, które pozwalają w pewnym stopniu tę niewiadomą przewidzieć.

Wielkość i budowa zbiornika
Przy określaniu wielkości i budowy zbiornika rozsączającego należy szczegółowo przeanalizować kwestie zastosowanego prawdopodobieństwa opadu w przyjętych przez nas obliczeniach. Problematyka ta dotyczy, oczywiście, zarówno wymiarowania zbiorników retencyjnych, rozsączających, jak i wymiarowania wszelkich innych urządzeń do kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej. W zasadzie wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z wodą pochodzącą z opadów należy przeanalizować kwestie występowania opadu i jego prawdopodobieństwa.

Groźba niedoszacowania
Czym może grozić niedoszacowanie prawdopodobieństwa opadu deszczu:
* niedoszacowaniem gabarytów urządzeń rozsączających,
* przelewaniem się zbiorników,
* pracą urządzeń podczyszczających wodę deszczową w wariancie częściowego podtopienia,
* w ekstremalnych przypadkach lokalnymi podtopieniami.
Zasadniczo przy wymiarowaniu wielkości zbiorników rozsączających i retencyjnych wartość prawdopodobieństwa wystąpienia opadu ma duży wpływ na gabaryty tych zbiorników.

Dobry przykład
Jako przykładowe mogę tutaj przedstawić porównanie wariantów wymiarów kubatury zbiornika, w których zastosowano różne wartości prawdopodobieństwa wystąpienia opadu.

Przykład:
* zbiorniki rozsączające dla zlewni o powierzchni zredukowanej 1130 m2,
* współczynnik spływu zlewni 0,9 (nawierzchnie asfaltowe),
* zbiornik umiejscowiony w zlewni dorzecza Odry (zachodniopomorskie),
* warunki geologiczne – piasek drobny, współczynnik filtracji kf = 5*10-5 m/s,
* prawdopodobieństwo wystąpienia opadu 1 rok/2 lata/5 lat/10 lat.

Zestawienie obliczeń pojemności zbiornika rozsączającego dla różnych przyjętych prawdopodobieństw opadów deszczu przedstawiono w tabeli 1. Myślę, iż przykład jasno obrazuje, w jaki sposób zastosowane prawdopodobieństwo wystąpienia opadu ma wpływ na wielkość zbiorników rozsączających i retencyjnych.  Przyjęte prawdopodobieństwo wystąpienia opadu ma też wpływ na rodzaj deszczu, który powoduje wypełnienie zbiornika rozsączającego.

Prawdopodobieństwo występowania opadu, jakie należy przyjąć do wymiarowania urządzeń w kanalizacji, reguluje w Polsce kilka wytycznych. Ważne jest, moim zdaniem, to, iż w przypadku dublowania się zapisów poszczególnych wytycznych można stosować wartości bezpieczne, które pozwalają na prawidłowe zaprojektowanie zbiornika.

Jakie wytyczne?
Są to między innymi następujące wytyczne np.:
* PN-EN 752 -2 Zewnętrzne systemy kanalizacyjne – Wymagania.
Norma definiuje stosowane prawdopodobieństwo opadu w zależności od lokalizacji zlewni i rodzaju zabudowy. W przypadku projektowania zlewni skomplikowanych pod kątem zabudowy zastosowanie tych kryteriów niesie pewne ryzyka niedoszacowania. Wydaje się więc, iż stosowanie tych prawdopodobieństw jest zasadne w przypadku kanalizacji, a nie w przypadku zbiorników rozsączających.

* Rozporządzenia Ministra Transportu z dnia 02.03.1999 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie.
Rozporządzenie jasno definiuje prawdopodobieństwo deszczu w zależności od klasy drogi:
– p = 10% (c = 10 lat) dla autostrad i dróg ekspresowych,
– p = 20% (c = 5 lat) dla dróg przyspieszonych,
– p = 50% (c = 2 lata) dla dróg głównych i zbiorczych,
– p = 100% (c = 1 lat) dla dróg lokalnych.

W zasadzie rozporządzenie jasno definiuje tutaj rodzaj stosowanego prawdopodobieństwa opadu, jaki trzeba stosować na drogach w zależności od ich klasy.

Wnioski
Przy stosowaniu tych wytycznych w praktyce pojawia się następujący problem. Jakie przyjąć prawdopodobieństwo opadu, gdy na danej zlewni występują powierzchnie o różnych parametrach spływu, a więc różniące się parametrami współczynnika spływu?

Wydaje się być zasadne zastosowanie jednego prawdopodobieństwa opadu dla rodzaju zlewni o jego najwyższej wartości. W przypadku zlewni utwardzonych, parkingów itp. warto stosować wartość prawdopodobieństwa min. 5 lat. W przypadku zlewni, gdzie występują innego rodzaju powierzchnie użytkowania, myślę, iż warto też przyjmować prawdopodobieństwo 5-letnie. Pozwala to na uzyskanie pewnego zapasu bezpieczeństwa. W dobie dzisiejszych zmiennych opadów i zmian klimatycznych tego typu rezerwy mogą się okazać nieocenione.

Marcin Motylski

Ilustracje z archiwum REHAU.

Literatura:
* PN-EN 752 -2 Zewnętrzne systemy kanalizacyjne – Wymagania.
* Rozporządzenia Ministra Transportu z dnia 02.03.1999 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie.

Fot. Zbiornik rozsączający przed zasypaniem wykonywany na terenie biogazowni rolniczej w miejscowości Łęguty.

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