postępowanie z wodami opadowymi zbiorniki retencyjne...deszcze o częstotliwości występowania raz...
TRANSCRIPT
Postępowanie z wodami opadowymi
Zbiorniki retencyjne
„Czas trwania wszystkich deszczów w roku wynosi ok. 560 godzin, tj. zaledwie
19 dni. Kanalizację i systemy alternatywne projektuje się na odprowadzenie
deszczów nawalnych, ponieważ to one powoduj uciążliwości i zalewy na
terenach zurbanizowanych. W większości krajów kanały projektowane są na
deszcze o częstotliwości występowania raz na 1, 2, 5 lat, co oznacza, że
przekrój kanału wykorzystywany jest w pełni raz na 1, 2, 5 lat (rzadko
pojawiają się anomalie)” Alina Nowakowska - Błaszczyk:
Współczesne metody odprowadzania wód opadowych, które można zastosować dla terenów Warszawy
„powódź miejska”
Woda opadowa
odprowadzanie w
przewodach sieci
kanalizacyjnej
rozsączanie w gruncie inne wykorzystanie
spowalnianie,
przechwytywanie,
przetrzymywanie
spowalnianie, przechwytywanie, przetrzymywanie (spływu)
jako fundamenty przeciwdziałania skutkom opadów w sytuacji przyspieszonej
urbanizacji i industrializacji terenów
Podziemny zbiornik jednokomorowy, materiał PE
Zbiorniki retencyjne - urządzenia do okresowego przetrzymywania nadmiaru
ścieków w czasie intensywnych opadów (odciążenie sieci) i do sedymentacji zawiesin
i części stałych (oczyszczanie mechaniczne ścieków). Druga funkcja występuje z pierwszą, pierwsza niekoniecznie z drugą.
• Zastosowanie zbiorników retencyjnych w sieci kanalizacji deszczowej umożliwia zmniejszenie
projektowanych przekrojów poprzecznych kanałów.
• Pozwala na wprowadzenie większej ilości ścieków deszczowych do odbiornika (np.: małego cieku),
likwidując potrzebę regulacji cieku bądź też ograniczając jej zakres.
• W sieciach kanalizacyjnych stwarza możliwość rozbudowy sieci przy wzrastających powierzchniach
zlewni.
Zbiorniki retencyjne budowane są na sieciach kanalizacji deszczowej oraz (rzadziej) ogólnospławnej
Edel R., Odwodnienie dróg, WKŁ 2006
zgodnie z przepisami (nie częściej niż 5 (10) x w roku)
zbiornik retencyjny
z funkcją przechwytywania osadów
rozwiązanie
wariantowe
Hydrogram dopływu i odpływu dla zbiornika retencyjnego i graficzne wyznaczenie
jego pojemności
Edel R., Odwodnienie dróg, WKŁ 2006
(obliczenia objętości: ATV A 117; rozwiązania, patenty, literatura prof. J.Dziopak Politechnika Rzeszowska,
prof..A. Kisiel, Politechnika Częstochowska)
Podział systemowy retencyjnych zbiorników kanalizacyjnych
Kisiel A., Kisiel J., Malmur R., Mrowiec M., Retencyjne zbiorniki jako element nowoczesnych rozwiązań sieci kanalizacyjnych,
Czsaopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, nr 1/2008
Zbiorniki retencyjne otwarte i zamknięte
Kisiel A., Kisiel J., Malmur R., Mrowiec M., Retencyjne zbiorniki jako element nowoczesnych rozwiązań sieci kanalizacyjnych, Czsaopismo Techniczne,
Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, nr 1/2008
Kisiel A., Kisiel J., Malmur R., Mrowiec M., Retencyjne zbiorniki jako element nowoczesnych rozwiązań sieci kanalizacyjnych, Czsaopismo Techniczne,
Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, nr 1/2008
Kisiel A., Kisiel J., Malmur R., Mrowiec M., Retencyjne zbiorniki jako element nowoczesnych rozwiązań sieci kanalizacyjnych, Czsaopismo Techniczne,
Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, nr 1/2008
Kisiel A., Kisiel J., Malmur R., Mrowiec M., Retencyjne zbiorniki jako element nowoczesnych rozwiązań sieci kanalizacyjnych, Czsaopismo Techniczne,
Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, nr 1/2008
http://naszamlawa.pl/
Dwukomorowy zbiornik retencyjny (materiał blacha fałdowa izolowana) średnica 3 m, 12 m dł.,
pojemność łącznie170 m3
materiały informacyjne firmy ViaCon Sp. z o.o.
materiały informacyjne firmy ViaCon Sp. z o.o.
Zbiorniki retencyjne na wody opadowe wykonane w technologii CC-GRP: a) schemat zbiorników; b) etap budowy zbiorników – przykrywanie
warstwą nośnego gruntu (materiały informacyjne firmy Hobas System Polska)
Źródło: A.Wysokowski, Odwodnienie parkingów i miejsc obsługi podróżnych - cz. II - Odwodnienie wgłębne, Inżynier Budownictwa, 10/2010
materiały firmy Rehau
www.rehau.pl
materiały firmy Rehau
www.rehau.pl
Zbiornik retencyjny otwarty, wielokomorowy
Naturalny charakter zbiornika, również z celowym obsadzeniem roślinnością (tylko dla wód deszczowych)
Edel R., Odwodnienie dróg, WKŁ 2006
D. Gatkowska-Jeleńska, J. Jeleński: NATURALNA ESTETYKA ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH DESZCZÓWKI
Otwarty zbiornik retencyjny ogrodzony siatką i z betonowymi skarpami na tle lasów i pól
D. Gatkowska-Jeleńska, J. Jeleński: NATURALNA ESTETYKA ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH DESZCZÓWKI
Wymagane liczne działania biezące – utrzymanie i naprawa uszkodzeń
Zbiornik z wyeksponowanym separatorem
D. Gatkowska-Jeleńska, J. Jeleński: NATURALNA ESTETYKA ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH DESZCZÓWKI
Uszkodzony zbiornik retencyjny z wyeksponowana folią, zdewastowane ogrodzenie i rozkradzione
elementy betonowe drobnowymiarowe
D. Gatkowska-Jeleńska, J. Jeleński: NATURALNA ESTETYKA ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH DESZCZÓWKI
D. Gatkowska-Jeleńska, J. Jeleński:
NATURALNA ESTETYKA ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH DESZCZÓWKI
D. Gatkowska-Jeleńska, J. Jeleński: NATURALNA ESTETYKA ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH DESZCZÓWKI
Zbiornik retencyjno-infiltracyjny przy autostradzie Monachium – Salzburg
Rów przydrożny prowadzący do zbiornika retencyjnego
Przelew awaryjny ze zbiornika retencyjnego zespolony z komorą operacyjną
D. Gatkowska-Jeleńska, J. Jeleński: NATURALNA ESTETYKA ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH DESZCZÓWKI
Budowa stawu ogrodowego z wykorzystaniem geomembrany PEHD (1,5 – 2,5 mm) i geowłókniny,
(doświadczenia z budowy tradycyjnych stawów rybnych i ogrodowych)
Uwagi i wnioski
Funkcjonalnie najłatwiejsze w obsłudze zbiorniki:
• posiadają zagłębiona w gruncie zewnętrzną komorę operacyjną, z użyciem której odbywa się
zarówno doprowadzanie wody i opróżnianie zbiornika (system rur doprowadzających i
odprowadzających powiązanych z komorą). Zamknięcie i zagłębienie w gruncie komory eliminuje
konieczność grodzenia urządzeń regulacyjnych.
• mają ok. 1/3 powierzchni w sposób stały zawsze wypełnione wodą, ale woda może być
odpompowana podczas zabiegów utrzymaniowych z użyciem pomp zanurzeniowych (IBDIM,
1999).
Należy tu brać pod uwagę zagrożenia wyniesienia dna parciem wód gruntowych i stosować odpowiednie
zabezpieczenia: wyniesienie ponad poziom wód gruntowych, balastowanie dna, zawory bezpieczeństwa w
najniższym punkcie, obniżenie poziomu wód gruntowych wraz z odpompowaniem zbiornika).
• zbiornik nie musi mieć szczelnego dna lub może mieć dno uszczelnione tylko w części.
• dla ułatwienia zasiedlenia przez florę i faunę wodną konieczne jest łagodne nachylenie skarp
max 1:2, odpowiednie podłoże dla roślin (piasek i glina), strefa stałego zalewu wody (1,5 m dla
ryb).
• naturalne rozwiązania pozwalają uniknąć wysokich kosztów budowy i utrzymania związanych z
budową ogrodzonych betonowych zbiorników
Tunel retencyjny - Osaka
system TARP (Tunnel and Reservoir Plan) w Chicago
system Hirano River Flood w Osace
Tunel wieloprzewodowy z funkcją umożliwiającą retencjonowanie wód (Osaka)
Obiekty specjalne – zbiornik retencyjny w Osace (Osaka-Tosabori-Tsumori Trunk Sewer)
Tunnel and Reservoir Plan:
Stacja pomp umieszczona 106,5 m pod powierzchnią gruntu
Postępowanie z wodami opadowymi c.d.
Alternatywne sposoby postępowania
Woda opadowa
odprowadzanie w
przewodach sieci
kanalizacyjnej
rozsączanie w gruncie inne wykorzystanie
spowalnianie,
przechwytywanie,
przetrzymywanie
spowalnianie, przechwytywanie, przetrzymywanie (spływu)
jako fundamenty przeciwdziałania skutkom opadów w sytuacji przyspieszonej
urbanizacji i industrializacji terenów
Stosowanie alternatywnych rozwiązań zagospodarowania wód opadowych: (bardzo efektywne, potrzebne, przyszłościowe ....)
- efekty (cele) techniczne,
- efekty (cele) ekologiczne,
- efekty (cele) ekonomiczne.
- obniżanie poziomu wód gruntowych i zmniejszanie zasobów wód gruntowych spowodowane
przez nadmierny odpływ wód deszczowych zamiast przesiąkania do gruntu,
- nadmierne osuszanie gruntu z przyczyn jw. oraz przez infiltrację wód gruntowych do kanalizacji,
- zanikanie cieków na obszarze zurbanizowanym,
- degradacja cieków ze względu na ich przeciążenie zrzutami z kanalizacji,
- degradacja cieków poprzez ich kanalizowanie - betonowanie dna i brzegów, prostowanie biegu i
niszczenie naturalnej retencji w stawach i zakolach, zamiana powolnego cieku w bystrotok
nazywane regulacją cieku, co często towarzyszyło rozbudowie kanalizacji deszczowej,
• pogorszenie warunków bytowania ludności (zapylenie i zanieczyszczenie powietrza,
redukcja źródeł poboru wody, ograniczenie możliwości wypoczynku i rekreacji, obniżenie
zbiorów płodów rolnych…),
• zachwianie równowagi ekologicznej obszaru, jego pustynnienie i zanik wrażliwej
roślinności,
• zmiany w strukturze gruntu jako przyczyna strat w infrastrukturze budowlanej.
Na terenach, z których odprowadzane są wody deszczowe tradycyjnymi
metodami obserwuje się :
dachy zielone jako skuteczny element systemu spowalniania i przetrzymywania
spływu (istotna jest również redukcja ładunku zanieczyszczeń)
Zanieczyszczenie wód deszczowych
Podstawowe zanieczyszczenia trafiające do kanalizacji ze ściekami deszczowymi:
- zawiesiny i zanieczyszczenia grube,
- metale ciężkie,
- substancje ropopochodne,
- związki biogenne.
Ewa OCIEPA, Adam KISIEL i Joanna LACH: Ochrona wód powierzchniowych przed zrzutami ścieków deszczowych z sieci kanalizacyjnych, materiały
konferencyjne ECOpole 2009
Ścieki opadowe odprowadzane do odbiorników powierzchniowych lub
wprowadzane do gruntu muszą spełniać standardy jakości określone
przepisami.
(DzU z 2014, poz. 1800)
(zastępujące rozporządzenia z 2006 i 2009 r. )
Obszary na terenach zurbanizowanych, z których
wskazane jest wprowadzanie deszczu do gruntu ze
względu na małe ich zanieczyszczenie :
1. Osiedla mieszkaniowe /całe osiedla/,
2. Zespoły mieszkaniowe /j.w./
3. Zespoły usługowe /j.w./
4. Pojedyncze obiekty mieszkaniowe lub usługowe
5. Obiekty przemysłowe nieuciążliwe dla środowiska.
Alina Nowakowska - Błaszczyk:
Współczesne metody odprowadzania wód opadowych, które można zastosować dla terenów Warszawy
Dwa podstawowe systemy odprowadzania deszczu do gruntu:
- powierzchniowy - wprowadzenie spływów opadowych przez
powierzchnie zielone oraz nieszczelne powierzchnie,
- podziemny - wprowadzenie i podziemne rozprowadzeniu w gruncie
spływów deszczowych.
Infiltracja powierzchniowa spływów wód opadowych do gruntu może odbywać się poprzez:
- trawniki, ogródki przydomowe, tereny zielone z krzewami, drzewami,
- rowy trawiaste, rowy chłonne, niecki chłonne,
- chodniki, parkingi, place o powierzchni ażurowej lub wykonane z płyt, kostki w ten sposób, aby powstały
między nimi szpary umożliwiające wsiąkanie opadu,
- drogi, place, parkingi wykonane z przesiąkliwego asfaltobetonu,
- ziemne zbiorniki chłonne.
Infiltracja podziemna spływów wód opadowych do gruntu może się odbywać poprzez:
- podziemne zbiorniki wypełnione żwirem z rozprowadzeniem spływów rurami perforowanymi,
- studnie rozsączające połączone najczęściej z systemem rowów rozsączających,
- skrzynki i komory rozsączające w postaci gotowych do montażu elementów.
Edel R., Odwodnienie dróg, WKŁ 2006
Najprostsze i najbardziej efektywne są metody wprowadzania opadu do gruntów piaszczystych
przy głębokim zaleganiu wód gruntowych.
Grunty tzw. nieprzepuszczalne, tj. gliny i iły, nie stanowią istotnej przeszkody we wprowadzaniu
do nich opadów - muszą natomiast by zastosowane odpowiednio duże, podziemne lub
powierzchniowe magazyny na odpływy deszczu, które pozwoliłyby na powolne, stopniowe
wchłonięcie wody przez grunt.
Doprowadzenie wód opadowych do miejsca przesiąkania lub magazynowania powinno by
wykonane w miarę możliwości po powierzchni terenu, bez stosowania kanałów.
Nie zawsze wskazane jest wprowadzanie deszczu do gruntu przy płytkich wodach gruntowych
tam, gdzie wysokie zwierciadło wód gruntowych może mieć niekorzystny wpływ na zabudowę.
Alina Nowakowska - Błaszczyk:
Współczesne metody odprowadzania wód opadowych, które można zastosować dla terenów Warszawy
Przepisy niemieckie – min. 0,5 m do poziomu wody gruntowej, 2 m do budynków z
Izolacją przeciwwodną, 5 m do bud. bez izolacji (urządzenia do podziemnego rozsączania wód deszczowych)
Podstawowa klasyfikacja urządzeń rozsączających
Edel R., Odwodnienie dróg, WKŁ 2006
Układ w postaci galerii studni chłonnych
Edel R., Odwodnienie dróg, WKŁ 2006
osadnik
(separator)
Studnie chłonne
- łatwe w wykonawstwie,
- niskie koszty budowy,
- niewielka zajmowana powierzchnia
Wady – wybrane za Vademecum ... (literatura)
Materiały firmy Ekobudex Sp. z o.o.
Komory drenażowe
Materiały firmy Ekobudex Sp. z o.o.
Materiały firmy Ekobudex Sp. z o.o.
Materiały firmy Ekobudex Sp. z o.o.
Komora drenażowa jako rów odwadniający
www.muratorplus.pl
Kanalizacja i odwodnienia
Rozwiązanie podobne konstrukcyjnie do tzw. drenów francuskich („french drain” ?),
niezależnie – idea odwrotnego wykorzystania systemów drenarskich (w tym drenów francuskich) - do
rozsącznia.
Rozwiązanie to jednak wykazuje ograniczone możliwości ze względu na niewielka objętość
przechwytywanej wody (konieczność stosowania bardzo długich drenów)
materiały firmy Rehau
www.rehau.pl
Zbiornik retencyjno - rozsączający
materiały firmy Vavin
Wg wytycznych GDDKiA (suchy)
Zbiornik infiltracyjny stosuje się gdy odwadniana powierzchnia ma od 2
ha do 8 ha, a grunt do głębokości 1,5 m poniżej dna zbiornika zapewnia
szybkość filtracji co najmniej 1,25 cm/h i znajduje się powyżej poziomu
wody gruntowej.
(lepiej niecka, mulda infiltracyjna)
Zalecenia projektowania, budowy i utrzymania odwodnienia parkingów i MOP, Generalna
Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa 2009
Edel R., Odwodnienie dróg, WKŁ 2006
materiały firmy Rehau
www.rehau.pl
zdj. własne
zdj. własne
zdj. własne
Szling Z., Pacześniak E., Odwodnienia budowli komunikacyjnych, Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław 2004
Szling Z., Pacześniak E., Odwodnienia budowli komunikacyjnych, Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław 2004
Szling Z., Pacześniak E., Odwodnienia budowli komunikacyjnych, Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław 2004
Zalecenia projektowania, budowy i utrzymania odwodnienia parkingów i
MOP, Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa 2009
1. H. Sawicka-Siarkiewicz, P. Błaszczyk: Urządzenia kanalizacyjne na
terenach zurbanizowanych” Wydawnictwo IOŚ, 2007,
2. Słyś D.: Retencja, infiltracja wód deszczowych. WPRz, Rzeszów 2008,
3. Roman Edel: Odwodnienie dróg, WKŁ, 2006,
Mocno powiązane i ważne społecznie: renaturyzacja cieków wodnych dla
przywracanie im naturalnych lub wymuszania zdolności retencjonowania i
infiltrowania wody.
Renaturyzacja cieków w miastach jako element działań kompleksowych w walce ze
zjawiskiem powodzi miejskich.
Przykład renaturyzacji cieku w Zagłebiu Ruhry - lata 90 XX w., zdjęcia za Korrspondenz Abwasser
Stan cieku przed pracami
ograniczenie
lub brak retencji
korytowej
Ten sam ciek w różnych miejscach
Przywracanie naturalnego biegu koryta (tworzenie meandrów)
Fragment cieku po przeprowadzonych pracach
Woda odprowadzona szybko z określonego obszaru
rozleje się gdzie indziej !
Najbardziej niebezpieczna jest spiętrzona fala powodziowa !
Fragment rozwiązania projektowego dla przedstawionego przykładu
poziom wysokiego stanu wody
poziom średniego stanu wody zmienne pochylenie skarpy
wyokrąglenie
skarpy pierwotny
poziom terenu
1 – 15 do 20 cm grysu o uziarnieniu 0 –
32 mm jako warstwa podkładowa;
2 – geotekstylia (włóknina) w strefie zamulania jako filtr;
3 – wyłożenie dna blokami z kamienia
łamanego o wysokości 30 cm
(długość krawędzi łamanej 30 cm);
4 – narzut kamienny o grubości 30 cm, z
kamienia łamanego o krawędzi od 60 od 125 mm;
5 – roślinność strefy brzegowej;
6 – okrycie tkaniną z włókna kokosowego o siatce 50 mm;
7 – górna warstwa ziemi o grubości 20
cm, z warstwą darniny.
Ten sam ciek kilka lat później (przy zdecydowanej poprawie bezpieczeństwa powodziowego !)
głazy i kamienie dowiezione i układane, roślinność wodna i błotna częściowo nasadzona,
sztucznie tworzone progi wodne .....
Zachowane są stare obwałowania p.pow., tylko miejscami przebudowane
Renaturyzacja koryta rzecznego - zabiegi techniczne, których celem jest
przywrócenie rzece uregulowanej cech charakterystycznych dla rzek
naturalnych lub odtworzenie dawnego stanu rzeki (przed jej regulacją).
Celem renaturyzacji rzeki (cieku wodnego) jest:
• zwiększenie możliwości retencyjnych i poprawa ochrony przed powodzią,
• poprawa stanu środowiska przyrodniczego rzeki i doliny,
• wzrost różnorodności biologicznej i odtworzenie ciągłości ekosystemów,
• racjonalizacja gospodarczego wykorzystania rzeki i doliny oraz uzyskanie korzyści
ekonomicznych,
• poprawa walorów krajobrazowych oraz turystyczno-rekreacyjnych.
na podstawie: michal_wasilewicz.users.sggw
Zabiegi renaturyzacyjne związane są z przebudową koryta rzeki.
Zakłada się dwa podstawowe etapy realizacji:
• Pierwszy etap obejmuje przeprowadzenie zmian morfologii koryta rzeki, m.in..:
- ukształtowanie koryta w planie (układ poziomy),
- ukształtowanie profilu podłużnego (układ pionowy),
- rozwiązanie przekrojów poprzecznych;
• Drugi etap zakłada doprowadzenie do rozwoju naturalnych biocenoz na
drodze naturalnej sukcesji lub wprowadzania roślin i zwierząt.
1. Żelazo J., Popek Z.,2002:
Podstawy renaturyzacji rzek. Wydawnictwo SGGW
2.
Praga, jeden z miejskich parków Projekt „Reruris”
Feuerbach, Niemcy
Feuerbach,
fragment planu realizacji
1. nowe, sztuczne koryto,
2. nowa niecka retencjonująca wodę opadową
Renaturyzacja jako „oczywistość” w krajach wysoko rozwiniętych - w Polsce jeszcze
obecnie zdarzają się działania odwrotne w miejscach nie wymagających takich działań
lub działania nieumiejętne
działania melioracyjne, za forum: wedkuje.pl