ABC wody deszczowej. Retencja deszczówki

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa  zobacz pdfa    

Śródlądowe wody powierzchniowe, do których należą zbiorniki wodne i cieki (rzeki, jeziora, estuaria, stawy i sztuczne zbiorniki wodne) zajmują ok. 3% powierzchni kraju. W Polsce centralnej ok. 80% wody z opadów, która jest zmagazynowana w glebie ulega ewapotranspiracji. Ok. 38% powierzchni kraju cierpi na niedobór wody, w tym zwłaszcza środkowopolskie tereny nizin ! Niekorzystna struktura bilansu wodnego pogarsza się z roku na rok, obejmując wciąż nowe obszary. Jednym z rozwiązań, które mogą poprawić lokalny bilans wodny jest tzw. mała retencja.

Nowoczesne planowanie odwodnienia deszczowego polega na zmniejszeniu i spowolnieniu odpływu z powierzchni uszczelnionych (dachy, ulice, place, parkingi). Powiększające się zurbanizowanie terenu prowadzi bowiem do niszczenia naturalnych kierunków spływu wód. W przypadku doprowadzenia wód opadowych do oczyszczalni prowadzi to do dodatkowego ich przeciążenia (zmniejszenia sprawności) oraz wzrostu kosztów ich oczyszczania. Zamiast odprowadzenia wód do kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej można je rozsączać lub magazynować w podziemnych urządzeniach. Bardzo ważna staje się zatem rola projektanta, który może zaplanować zastępcze kierunki spływu wód opadowych poprzez budowę podziemnych urządzeń do retencji i rozsączania.

Zagospodarowanie wód deszczowych może być wykonane w najprostszy sposób poprzez budowę naziemnych urządzeń, do których można zaliczyć np. muldy, rowy, niecki, zbiorniki retencyjno-filtracyjne, zbiorniki retencyjne. Zaletą tych urządzeń jest bardzo prosty dostęp do konserwacji, jednak często ze względów urbanistycznych, konstrukcyjnych, czy hydrogeologicznych wsiąkanie wód opadowych w pobliżu miejsca ich wystąpienia nie jest możliwe. Budowa naziemnych zbiorników wymaga wyłączenia terenu spod zabudowy oraz wymaga właściwego dostosowania do architektury. W takich warunkach poszukiwane są alternatywne metody zagospodarowania wody deszczowej.

Do podziemnych urządzeń, które są wykorzystywane do rozsączania wody deszczowej można zaliczyć:

* studnie chłonne, rowy chłonne,

* przewody drenarskie,

* skrzynki rozsączające i kanały rozsączające.

Urządzenia te w zależności od rodzaju odwadnianej powierzchni i zanieczyszczenia wód opadowych powinny być poprzedzone studniami osadnikowymi redukującymi ilość dopływających zawiesin oraz separatorami węglowodorów (dopływ w dróg, parkingów). 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 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 się charakteryzować 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. Oprócz przepuszczalności przed dno, studnia powinna mieć otwory w ścianach bocznych. Takie studnie najczęściej były wykonywane z kręgów betonowych przy użyciu ciężkiego sprzętu.

Zalety:

* bardzo małe zapotrzebowanie powierzchni,

* możliwość stosowania przy warstwach nieprzepuszczalnych,

* dobre możliwości kontroli.

Wady:

* brak zdolności oczyszczania oraz ograniczona konserwacja,

* należy stosować wstępne oczyszczenie z zawiesin,

* studnie są stosowane dla małych ilości spływów deszczowych,

* mała powierzchnia rozsączania, kosztowne odtworzenie po kolmatacji układu,

* niewielkie zdolności chłonne, ograniczona sprawność.

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. Rura oraz obsypka żwirowa służą jako pojemność retencyjna. Wadą tego rozwiązania jest brak zdolności oczyszczania, wymagane jest wstępne oczyszczenie.

Zalety:

* małe zapotrzebowanie powierzchni,

* większa powierzchnia rozsączania (niż studni chłonnych),

* możliwość zabudowy nad przewodami.

Wady:

* brak zdolności oczyszczania,

* ograniczone zdolności kontroli oraz konserwacji,

* należy stosować wstępne oczyszczenie z zawiesin.

Głębokość ułożenia powinna być powyżej 0,4 m w terenach zielonych oraz powyżej 0,8 m przy obciążeniu ruchem ciężarowym. Grunty powinny się charakteryzować współczynnikiem przepuszczalności wyższym niż 10-6 m/s.

Zalety:

* małe zapotrzebowanie powierzchni,

* bardzo duża powierzchnia chłonna, większa sprawność oczyszczania,

* duża pojemność wodna netto, duży współczynnik akumulacji od 90 do 95,5%,

* dobre zdolności kontroli oraz konserwacji,

* możliwość zabudowy nad urządzeniami, wysoka wytrzymałość,

* możliwość tworzenia różnorodnych układów poziomych i pionowych,

* możliwość rozsączania oraz retencji (zbiorniki podziemne),

* łatwy i szybki montaż,

* możliwość stosowania przy wysokim poziomie wód gruntowych.

Wady:

* należy stosować wstępne oczyszczenie z zawiesin.

Rozsączanie wody deszczowej za pomocą specjalnej konstrukcji skrzynek retencyjno-rozsączających jest bardzo korzystne. 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 są stosowane 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. Skrzynki mogą zastępować inne urządzenia np. studnie chłonne, przewody rozsączające, rowy odwadniające czy powierzchniowe zbiorniki retencyjne.

Retencjonowanie i infiltracja wody deszczowej wpływa na:

* zmniejszenie dynamiki odpływu, spłaszczenie przepływów szczytowych,

* regulację stanu poziomu wody gruntowej,

* uniknięcie niekorzystnego wpływu pozyskiwania wody do celów przemysłowych i komunalnych na obniżenie poziomu wód gruntowych (zmiany nośności gruntu, zarysowania i pęknięcia konstrukcji budowlanych),

* zwiększenie efektywności pracy oczyszczalni,

* uniknięcie przewymiarowania sieci deszczowych,

* poprawienie stanu wód otwartych w mieście,

* zmniejszenie obciążenia uderzeniowego odbiornika ścieków z kanalizacji ogólnospławnej lub rozdzielczej.

System retencyjno-infiltracyjny musi posiadać odpowiednią pojemność magazynową i przetrzymać wodę do czasu ukończenia infiltracji wody w gruncie.

Zgodnie z ATV-A 117 oraz ATV-A 138 pojemność zbiornika retencyjnego należy tak dobrać w zależności od natężenia i czasu trwania deszczu, aby była ona jak największa. Dzięki temu zostaje zapewniona niezawodność przy przeciążeniach. W przypadku doboru dla krótkich czasów opadu deszczu należy przewidzieć zabezpieczenia przed przeciążeniem.

Metody zabezpieczające zbiorniki retencyjne przed przeciążeniem:

* wylot wód na powierzchnię z odpowiednią modulacją,

* krótkotrwałe spiętrzenie w urządzeniach,

* wylot do rowu, niecki z przekazaniem wód do odbiornika,

* przyłączenie do odbiornika poprzez studzienkę przelewową z zabezpieczeniem przed cofką.

Skrzynki rozsączające umożliwiają nowoczesne alternatywne zagospodarowanie wód deszczowych (retencja i infiltracja). Po owinięciu nieprzepuszczalną folią o grubości min. 1,5 mm mogą być budowane podziemne zbiorniki na wodę, którą można wykorzystać do np. nawadniania terenów zielonych, celów porządkowych, spłukiwania, celów technologicznych w usługach i przemyśle.

Przy odprowadzeniu wód opadowych do gruntu nie ponosi się opłat za odprowadzenie wód do kanalizacji. Oprócz czysto wymiaru ekonomicznego możemy zwiększać małą retencję poprzez infiltrację wód podziemnych.

Karol Marzejon

 

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