Woda w przestrzeni miejskiej spełnia bardzo ważna rolę. Może być wykorzystywana jako element architektury np. w przestrzeniach przeznaczonych do relaksu i odpoczynku, stanowi element wpływający na jakość życia i zamieszkania w miastach, a niekiedy też źródło wody pitnej. Otwarta powierzchnia wody, np. staw może ułatwić odparowanie części doprowadzonej wody deszczowej, jest to naturalny proces zachodzący w przyrodzie. Ponadto odparowująca woda przyczynia się do zmniejszenia stresu termicznego w mieście i zredukowania wysp ciepła. Woda infiltrująca do gruntu przyczynia się do odnowy zasobów wody gruntowej.
Coraz częściej mówi się zatem o wykorzystywaniu i odzyskiwaniu wody deszczowej w miastach. Zbiorniki wody deszczowej do celowego wykorzystania mogą bowiem zmniejszać w bilansie rocznym spływ deszczówki i odpowiednio ograniczyć zużycie wody wykorzystywanej do celów gospodarczych. Należy jednak pamiętać, że każdy zbiornik retencyjny musi mieć odpływ do urządzenia rozsączającego, odbiornika naturalnego lub do sieci, który zadziała w przypadku przepełnienia zbiornika. Oddziaływanie na spływ szczytowy w systemie odprowadzenia zależy od wymiarów zbiornika oraz od stopnia jego wykorzystania. O sposobie wykorzystania wody deszczowej będzie decydować wiele czynników:
- rodzaj zlewni,
- rodzaj generowanych przez nią zanieczyszczeń,
- ilość miejsca jaką dysponujemy w przestrzeni miejskiej pod zabudowę,
- warunki gruntowo-wodne (więcej w części II Eksploatacja wybranych rozwiązań i ich utrzymanie)
- Przy wyborze rozwiązania należy kierować się zasadami zrównoważonego rozwoju gdzie, rozwiązanie służy do zaspokajania potrzeb społeczeństwa minimalizując negatywny wpływ działań człowieka na środowisko.
Przegląd rozwiązań technicznych do rozsączania wody w miastach i nie tylko
Tak jak wspomniano wybór urządzenia do rozsączania wody zależy od wielu parametrów. Dla terenów o słabym zanieczyszczeniu można stosować rozsączanie powierzchniowe lub powierzchniowe z oczyszczaniem przez filtry glebowe. Takie rozwiązanie sprawdzi się zarówno przy budynkach w zabudowie rozproszonej, jak również w przypadku sprowadzenia wody deszczowej z terenów dróg (ścieżki rowerowe, drogi o małymi umiarkowanym natężeniu ruchu). Najczęściej jednak powierzchnia, którą można przeznaczyć do rozsączania jest zbyt mała. Wtedy znakomicie sprawdzają się rozwiązania techniczne: studnie rozsączające np. Vertical-IT, zbiorniki rozsączające czy zbiorniki retencyjno – rozsączające np. Wavin Q-BIC/Q-BB, Wavin Q-Bic Plus czy AquaCell. Kombinację takich rozwiązań z filtrem glebowym można stosować zarówno poza pasami drogowymi, jak również z powodzeniem mogą one zastąpić wysepki spowalniające ruch. Woda poprzez przelew w krawężniku dostaje się bezpośrednio do niecki, która działa jak filtr glebowy. Dodatkową pojemność retencyjną stanowi zlokalizowany poniżej zbiornik (najczęściej skrzynkowy). W zależności od warunków gruntowych jest to albo zbiornik retencyjno – rozsączający (owinięty geowłókniną) lub retencyjny (owinięty szczelnie z boków i z dołu oraz z przepuszczalną geowłókniną na górze) – wtedy woda deszczowa po oczyszczeniu przesiąka do zbiornika, skąd przelewem dostaje się do kanalizacji. Zmniejsza to szczytowy spływ z danego terenu (rys. 1).
Rys. 1 Spływ wody poprzez krawężnik do niecki z wykorzystaniem inspekcyjnej skrzynki Wavin Q-Bic
W przypadku występowania szkodliwych substancji w większym stężeniu konieczne jest zastosowanie odpowiednich rozwiązań technicznych. Mogą być to albo wpusty z osadnikiem lub separatory (rys. 2).
Rys. 2 Zbieranie wody poprzez studzienki osadnikowe Tegra RG z rozsączaniem poprzez zbiorniki retencyjno-rozsączające Wavin Q-Bic. Dla deszczy nawalnych niecka stanowi pojemność awaryjną
Dla zabudowy rozproszonej dedykowane są systemy rozsączania poziomego i pionowego. W zależności od wymogów technicznych instalacja jest zaopatrzona we wpusty, osadniki, rzadziej w separatory. Dla powiększenia pojemności retencyjno-rozsączającej można zastosować zbiorniki skrzynkowe.
Woda deszczowa zbierana z uszczelnionych nawierzchni dróg i posesji, odprowadzana jest do rurowych systemów rozsączania działających jak „zamknięte rowy” (rys. 3). Woda przenikać może przez filtry gruntowe
lub nad tymi systemami można wykonać powierzchnię szczelną – np. chodniki. Jest to zgodne z ideą zrównoważonego rozwoju, jednocześnie zaspokajane są potrzeby społeczne (powstaje infrastruktura) i wykorzystywane są rozwiązania ekologiczne, które pozwalają na zachowanie naturalnego obiegu wody deszczowej w przyrodzie. Dodatkową pojemność retencyjno – rozsączającą stanowić mogą pionowe studzienki rozsączające (Vertical-IT) lub zbiorniki skrzynkowe (Wavin Q-Bic/Q-BB, Wavin Q-Bilc Plus, AquaCell).
Innym zastosowaniem zbiorników retencyjno - rozsączających jest stosowane ich w przypadku odpływów z otwartych zbiorników wodnych (takich jak np. stawy), zabezpieczenia awaryjnego zbiorników retencyjnych czy jako samodzielnych zbiorników buforowych dla całych osiedli i areałów miasta.
W zależności od warunków gruntowo-wodnych system może być całkowicie niezależny (taki powinien być preferowany, gdyż zatrzymuje wodę deszczową w miejscu powstawania opadu) i odprowadzać wodę deszczową tylko do gruntu. Może być także wyposażony w przelew, który w wypadku deszczu nawalnego skieruje wodę do odbiornika (zbiornika retencyjnego, lub odbiornika naturalnego) (rys. 4). Spływ powstały w czasie takiego deszczu nie musi być już podczyszczany.
Rys. 3. Zbieranie i rozsączanie wody deszczowej przez systemy poziomego rozsączania IT-Sewer
Rys. 4 Przekierowanie nadmiaru spływu do odbiorników
W przypadku istniejących systemów kanalizacji deszczowej istnieje możliwość odciążenia przeciążonych sieci i instalacji przez zastosowanie „bypassów”. „Bypassy” te mogą być skrzynkowymi zbiornikami retencyjnymi, zbiornikami skrzynkowymi retencyjno-rozsączającymi lub rozsączającym systemem zbudowanym z rur systemu IT-Sewer. W tym ostatnim przypadku rura takiego systemu rozsączającego (DN/ID200-DN/ID800) powinna być wykonana z polipropylenu ze względu na odporność chemiczną tego materiału i posiadać sztywność obwodową SN8, co umożliwia zastosowanie jej pod terenami obciążonymi ruchem. Rurociągi powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić maksymalną retencję wód deszczowych w miejscu powstania opadu i następnie optymalne rozsączanie do gruntu, a ich powierzchnia perforacji powinna wynosić minimum 90 000 mm2/ 6 mb rurociągu. Dla polepszenia pracy hydraulicznej przy rozsączaniu oraz zabezpieczenia rurociągu przed kolmatacją na systemie należy zastosować specjalną geowłókninę PE/PP. Geowłóknina ta powinna być zamontowana fabrycznie przez producenta w celu uniknięcia dobrania nieodpowiedniej dla systemu. System rur rozsączających układany jest bez spadku lub z maksymalnym spadkiem 3‰. Dzięki zastosowaniu studzienek na kolektorze możliwe jest cykliczne prowadzenie przeglądów, a także czyszczenie.
Dobrą praktyką jest stosowanie na terenach o zabudowie rozproszonej, o ile warunki gruntowo-wodne na to pozwalają, skrzynkowych zbiorników retencyjno – rozsączających, zbierających i odprowadzających wodę deszczową do gruntu w obrębie indywidualnych działek mieszkańców. Osoby prywatne jako poradniki do doborów, mogą wykorzystać nomogramy i tabele wiążące warunki gruntowe z wymaganą ilością skrzynek.
Zbiorniki retencyjno-rozsączające dla pojedynczych posesji nie wymagają zazwyczaj możliwości inspekcji i czyszczenia. Dobrze dobrany i eksploatowany układ podczyszczenia, zapewnia długotrwałą i efektywną pracę systemu rozsączania. Zaleca się jednak, aby czyszczenie takiego układu przeprowadzać minimum 2 razy w roku (w okresie wiosennym i po letnich burzach). Dla celów indywidualnych zazwyczaj wystarczające jest zamontowanie przed zbiornikiem retencyjno – rozsączającym studzienki z filtrem Azura.
Rys. 5 Przykładowy schemat zagospodarowania wody deszczowej na działce.
Dla parametrów deszczu q=150 l/s/ha t=15min
