Article header 1090x250 - rozsączanie wody w miastach

środa, 10 czerwca 2020

Rozsączanie wód deszczowych w miastach - część II - eksploatacja wybranych rozwiązań i ich utrzymanie   

Wybór rozwiązania rozsączającego jest trudny, zależy on bowiem od wielu czynników. Dodatkowymi aspektami, jakie należy uwzględnić przy wyborze rozwiązania będą eksploatacja i utrzymanie, właściwe zwymiarowanie oraz zapewnienie trwałości systemu.


Zakłada się, że całość wód trafiających do systemu retencyjno-rozsączającego, powinna być podczyszczona z osadu. Taki skutek osiągniemy poprzez zastosowanie i właściwe eksploatowanie systemu podczyszczającego. Może być to filtr gruntowy, separator osadu, osadnik wirowy lub inne urządzenie dopasowane do charakteru zanieczyszczeń. W zależności od miejsca posadowienia zbiornika (teren zielony, pod parkingiem lub inną powierzchnią utwardzoną), oraz  głębokości posadowienia stosuje się dodatkową możliwość wyczyszczenia zbiornika lub tylko sprawdzenia jego stanu. Jest to rozwiązanie dużo tańsze niż późniejsze rozbieranie nawierzchni czy odkopywanie zbiornika. Także w wypadku stosowania zbiorników pod filtrem gruntowym (rys. 1), czy to z dnem szczelnym czy też rozsączającym sprawdzenie i ewentualne wyczyszczenie zbiornika jest bardzo ważne.
Rozsaczanie wody 2
Rys.  1 Zastosowanie zbiornika ze skrzynek inspekcyjnych Wavin Q-Bic  pod niecką 

 

Prawidłowo zaprojektowany zbiornik powinien mieć przewidziane kanały i studzienki zaprojektowane tak, aby umożliwić swobodną pracę sprzętu inspekcyjnego i czyszczącego.  Przyjmuje się, że kanały nie powinny mieć średnicy mniejszej niż 260mm, a studzienki inspekcyjne średnicy wewnętrznej mniejszej niż 425mm. Równie ważne jest zastosowanie studzienek inspekcyjnych zamontowanych na systemie ze względu na konieczność oszczędzania miejsca w przestrzeni miejskiej. Każdorazowo należy sprawdzić czy eksploatator nie wymaga większych średnic, ze względu na posiadany sprzęt. W przypadku wymogu funkcji czyszczenia całego dna zbiornika powinno się stosować systemy skrzynkowe o maksymalnie dużym stosunku otwartej powierzchni do wymiaru skrzynki. Takie rozwiązania są dostępne na rynku polskim (np. system Wavin Q-Bic Plus).

Ten warunek spełniają również systemy pionowe (Vertical-IT) i poziome rozsączania(IT-Sewer). Posiadają one średnice DN/ID 200 – 800 dla systemów poziomych i DN/ID 425- 1000 dla systemów pionowych. Systemy IT-Sewer współpracują także ze  studzienkami kanalizacyjnymi, dzięki czemu układy  są pełnoprawnymi odpowiednikami „tradycyjnej” kanalizacji deszczowej. Ważne jest, aby producent dostarczał pełen zakres kształtek do systemu. 

Wymiarowanie urządzeń retencyjno – rozsączających. 

Przy wymiarowaniu układu  retencyjno – rozsączającego należy sprawdzić warunki gruntowo- wodne. Przy projektowaniu należy kierować się normą PN-EN 752 (Zewnętrzne systemy kanalizacyjne), która jest źródłem wytycznych dla przyjęcia właściwego prawdopodobieństwa wystąpienia deszczu . Norma nie odpowiada na pytanie jaką konkretną wartość natężenia deszczu i czas trwania deszczu przyjąć do obliczeń. Właściwe natężenie i czas trwania deszczu należy sprawdzić w wytycznych lokalnego zarządcy siecią kanalizacyjną. Zaleca się, aby oparte były one o dostępne dane pochodzące z Polskiego Atasu Natężeń Deszczów PANDA.


Zgodnie z ogólnymi zasadami wymiarowania według DWA-A 117, należy skorelować dla danego prawdopodobieństwa wystąpienia opadu: jego natężenie oraz czas trwania.  Nie zawsze duży, lecz krótkotrwały deszcz jest krytyczny. Najczęściej to właśnie deszcz o małym natężeniu, lecz długim czasie trwania może nam sprawić kłopot z przeciążeniem urządzeń.
Zgodnie z zaleceniami DWA-A 138 w przypadku projektowania urządzeń  należy unikać długich okresów trwania spiętrzeń. Dla zdarzeń o częstotliwości  n=1/a nie może zostać przekroczony czas opróżniania 24 godziny.  Jest to bardzo ważny warunek w przypadku projektowania zbiornika retencyjno-rozsączającego.  Dopiero po sprawdzeniu tego warunku możemy powiedzieć czy wymiary zbiornika zostały właściwie zaprojektowane.  Przy założeniu, że rozsączanie następuje dnem i połową wysokości boków zbiornika, powierzchnia rozsączania musi być wystarczająca. Oznacza to,  że dla gruntów o słabszym współczynniku infiltracji zbiornik może posiadać objętość większą niż to wynika z przyjętego natężenia i czasu trwania deszczu.

Równie ważne jest sprawdzenie trwałości  systemu w całym okresie eksploatacji, zakładanym na co najmniej 50 lat.  Aby osiągnąć tak wysoką trwałość potrzebna jest korelacja dwóch czynników:
• zmiany właściwości materiału w czasie
• zmiany wytrzymałości w czasie

Wszystkie obliczenia wytrzymałościowe powinny być odnoszone do wartości osiągniętej w badaniu długotrwałej wytrzymałości zbiorników. Opinia ta została potwierdzona przez CEN (Europejski Komitet Normalizacyjny) w normie EN 17152-1. Zgodnie z wymaganiami tej normy skrzynki retencyjno – rozsączajcie powinny przechodzić testy potwierdzające ich 50-cio letnią wytrzymałość dla danego obciążenia. Niestety obecnie panuje dualizm, obowiązują nadal opinie KOT, w których producenci potwierdzają parametry wytrzymałościowe wykonywane według różnych metod. Często, może ze względów finansowych, sprawdzane i podawane są parametry krótkotrwałe (oczywiście wyższe niż wynikałyby przy wykonaniu pełnego badania). Wobec takiej sytuacji powstało „zamieszanie na rynku”, gdyż parametrem sprawdzanym jest wartość bez porównania metody. Rozwiązaniem mogłoby być wymaganie dodatkowych badań z gwarancją producenta wytrzymałości 50-cio letniej.

W obliczeniach wytrzymałościowych należy uwzględnić:
• Obciążenia od gruntu (naziom), grunt suchy lub nawodniony
• Obciążenia boczne
• Obciążenia od ruchu
• Inne obciążenia
• Wypór (tylko dla zbiorników retencyjnych).
Rozkład obciążeń działających na zbiornik

Rys.4 Przykładowy rozkład obciążeń działających na zbiornik

Oczyszczanie wody deszczowej

Wodę deszczową należy podczyścić bardziej niż wymaga tego ochrona odbiornika (w tym wody gruntowej). Każde działanie uzdatniające zatrzymuje tylko część zanieczyszczeń. Przy przechodzeniu przez podłoże porośnięte roślinnością zachodzą inne procesy oczyszczania niż przy zastosowaniu separatora lub filtra mechanicznego. W zależności od rodzaju zanieczyszczeń  stosuje się różne metody i urządzenia lub ich kombinacje. 
Uzdatnianiem jest również szeroko powierzchniowe rozsączanie na poboczach drogi, ponieważ gęsta pokrywa roślinności ma zdolność usuwania pewnych szkodliwych substancji.  O skuteczności oczyszczania decyduje zdolność absorbcji i jednorodność czynnej warstwy gleby oraz aktywność biologiczna. Jeżeli obciążenie hydrauliczne jest niewielkie można uniknąć zamulenia, zastoin i przeciążenia pasażu glebowego. Płukanie zwrotne, a tym samym regeneracja pasażu nie jest możliwa.
 Podziemne urządzenia rozsączające, w których nie przewidziano wcześniejszego podczyszczenia można dopuścić tylko w ograniczonym zastosowaniu, np. tylko dla powierzchni dachowych niestanowiących problemu, w obszarze o nieznacznym zanieczyszczeniu powietrza. Takie zastosowania znakomicie sprawdzają się w przypadku zabudowy rozproszonej, gdzie źródłem ogrzewania są węzły cieplne lub ogrzewanie z odnawialnych źródeł ciepła, a także kotły gazowe czy olejowe. W każdym innym wypadku należy przewidzieć podczyszczanie wody deszczowej w separatorach, osadnikach, filtrach lub innych urządzeniach. 
W przypadku zbiorników rozsączających i retencyjno – rozsączających, urządzenie do podczyszczania wody deszczowej może wchodzić w skład jednej budowli, przy czym urządzenie podczyszczające powinno być wykonane przed takim zbiornikiem. 

Więcej o podczyszczaniu znajdziesz  w artykule „Podczyszczanie wody deszczowej na przykładzie standardu DWA-M 153





Normy:


DWA-A 138  - Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser 
DWA-A 117 - Bemessung von Regenrückhalteräumen 
EN 17152-1:2019 Plastics piping systems for non-pressure underground conveyance and storage of non-potable water – Boxes used for infiltration, attenuation and storage systems – Part 1: Specification for storm water boxes made of PP and PVC-U
EN 17152-1:2019 Plastics piping systems for non-pressure underground conveyance and storage of non-potable water – Boxes used for infiltration, attenuation and storage systems – Part 3: Guidance for Assessment of Conformity (obecnie CEN/TS)
PN-C-89224:2018-03 - Systemy przewodów rurowych z termoplastycznych tworzyw sztucznych—Zewnętrzne systemy bezciśnieniowe i ciśnieniowe do przesyłania wody, odwadniania i kanalizacji z nieplastyfikowanego 
PN-EN 752:2017-06 - Zewnętrzne systemy odwadniające i kanalizacyjne -- Zarządzanie systemem kanalizacyjnym
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG



Udostępnij stronę


X
Strona korzysta z plików "cookies". Kontynuowanie przeglądania strony oznacza akceptację naszej polityki dotyczącej "cookies". 
Zgadzam się