Vsakování srážkových vod

tisk

Vsakování srážkových vod je zásadním krokem ke zvýšení retence vody v krajině a udržení dostatečných využitelných zásob a kvality podzemní vody. Nezbytným předpokladem pro vhodné dimenzování vsakování je hydrogeologický průzkum.

Vsakování je preferovaným způsobem nakládání se srážkovými vodami na stavebních pozemcích (viz. podle § 6 odst. 4 vyhlášky č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby, a § 20 odst. 5 vyhlášky 501/2006 Sb., o obecných požadavcích na využívání území). Další způsoby odvádění srážkových vod, tj. oddílnou kanalizací do povrchových od či jejich vypouštění do jednotné kanalizace, je možno použít jen ve výjimečných případech, kdy není vsakování na stavením pozemku v konkrétních přírodních podmínkách nebo z technických důvodů možné.

Nezbytným podkladem pro posouzení podmínek v místě vsakování, umístění vsakovacího zařízení, návrh jeho technických parametrů a dimenzování je odpovídající hydrogeologický průzkum. Požadavky na rozsah geologických průzkumných prací, technické parametry a dimenzování vsakovacích zařízení jsou podrobně popsány v ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod. Zásadními kroky při přípravě a návrhu každého vsakovacího zařízení jsou:

  • vstupní rešerše geologických a hydrogeologických poměrů v místě vsakování
  • provedení geologického průzkumu a stanovení koeficientu vsaku v místě zamýšleného vsakování
  • stanovení redukovaného půdorysného průmětu odvodňovaných ploch
  • stanovení kvality a množství vsakovaných vod
  • stanovení parametrů vsakovacího zařízení
  • posouzení dimenzování vsakovacího zařízení
Geologický průzkum

Požadavky na rozsah geologického průzkumu závisí na přírodních poměrech v místě vsakování a na velikosti odvodňovaných ploch. V případě celkového redukovaného půdorysného průmětu odvodňovaných ploch pod 200 m2 a vsakování v jednoduchých přírodních poměrech (homogenní a dobře propustné horninové prostředí, volná hladina podzemní vody v hloubce minimálně 2 m p.t.) postačí orientační průzkum formou rešerše dostupných údajů, doplněný pasportizací a měřením okolních jímacích a vsakovacích objektů.

V naprosté většině případů včetně RD je nutno provést podrobný průzkum, který zahrnuje:

  • realizaci průzkumných sond (zpravidla do hloubky 3 m p.t.)
  • geodetické měření
  • měření úrovně naražené a ustálené hladiny podzemní vody
  • vsakovací zkoušku k určení koeficientu vsaku

Koeficient vsaku je zásadním parametrem pro dimenzování vsakovacího zařízení, nejedná se o koeficient filtrace či transmisivity, určovaný běžnými čerpacími zkouškami, a není možno jej těmito údaji nahradit. Výstupem geologického průzkumu je vždy závěrečná zpráva, obsahující:

  • shrnutí dostupných podkladů
  • údaje o geologických poměrech, charakteru zvodnění, rychlosti proudění a režimu hladiny podzemní vody
  • hodnotu koeficientu vsaku
  • posouzení vhodnosti vsakování a doporučení vhodného typu a dimenzování vsakovacího zařízení
  • omezení a nejistoty získaných dat
Stanovení redukovaného půdorysného průmětu odvodňovaných ploch

Ve spolupráci s projektantem stavby je nutno určit charakter a velikost odvodňovaných ploch (střechy, příjezdová komunikace, chodníky, odstavné a ostatní zpevněné plochy). Do odvodňovaných ploch je nutno započítat rovněž hladinu otevřeného vsakovacího zařízení či případných retenčních a akumulačních prvků, které mohou být vsakovacímu zařízení předřazeny (průtočná jezírka, rybníčky, evapotranspirační plochy, odkalovací jímky atd.). Podle sklonu a charakteru odvodňovaných ploch se následně provede výpočet redukovaného půdorysného průmětu odvodňovaných ploch za použití odpovídajícího součinitele odtoku srážkových povrchových vod.

Druh odvodňované plochy, druh úpravy povrchuSklon povrchu
do 1 %1 % až 5 %nad 5 %
Součinitele odtoku srážkových povrchových vod ψ
střechy s propustnou horní vrstvou (vegetační střechy)0,4 – 0,7*)0,4 – 0,7*)0,5 – 0,7*)
střechy s vrstvou kačírku na nepropustné vrstvě0,7 – 0,9*)0,7 – 0,9*)0,8 – 0,9*)
střechy s nepropustnou horní vrstvou1,01,01,0
střechy s nepropustnou horní vrstvou o ploše větší než 10 000 m20,90,90,9
asfaltové a betonové plochy, dlažby se zálivkou spár0,70,80,8
dlažby s pískovými spárami0,50,60,7
upravené štěrkové plochy0,30,40,5
neupravené a nezastavěné plochy0,20,250,3
komunikace ze zatravňovacích tvárnic0,20,30,4
komunikace ze vsakovacích tvárnic0,20,30,4
sady, hřiště0,10,150,2
zatravněné plochy0,050,10,15
*) podle tloušťky propustné horní vrstvy (s rostoucí tloušťkou propustné horní vrstvy se součinitel odtoku srážkových povrchových vod snižuje až na uvedenou dolní mezní hodnotu).

Na základě celkového redukovaného půdorysného průmětu odvodňovaných ploch Ared se podle kapitoly 4.2 ČSN 75 9010 stavby z hlediska jejich odvodnění dělí na:

  • nenáročné (Ared < 200 m2)
  • náročné (Ared se rovná nebo je větší než 200 m2)

 

Stanovení kvality vsakovaných vod a případných technických opatření

U některých odvodňovaných ploch může docházet k nepříznivému ovlivnění kvality vsakovaných vod. Typickým případem jsou odstavné plochy techniky, parkování vozidel, skladování chemických látek, chov hospodářských zvířat atd.). Na kvalitu vsakovaných vod mohou působit i sezónní vlivy (zimní údržba, spad listí, eutrofizace vodních nádrží). V případě kontaminace srážkových vod je nezbytné před vsakovací zařízení předřadit zařízení na čištění vod. Příkladem takového řešení může být gravitační separátor ropných uhlovodíků (lapol) u parkovacích ploch. U víceúčelových objektů (například skladové objekty, u kterých se může změnit nájemce i způsob využití) je vhodné ponechat volný prostoru či realizovat stavební přípravu pro případné budoucí osazení zařízení pro předčištění srážkových vod. Podle kvality se vsakované srážkové vody dělí na:

  • vody přípustné, u kterých jakost nepředstavuje riziko z hlediska znečištění půd a ohrožení jakosti podzemních vod; přípustné srážkové povrchové vody je dovoleno vsakovat přes nenasycenou zónu bez předchozích opatření (bez předčištění, popř. pouze po zachycení splavenin)
  • podmínečně přípustné, u kterých může být jakost zhoršena, znečištění je však možné snížit či eliminovat odpovídajícím technickým opatřením; při vsakování těchto vod je nutno aplikovat vhodný způsob předčištění (gravitační separace, filtrace, adsorpce, biologické čištění atd.), a to podle druhu znečištění a typu vsakovacího zařízení

Vsakování srážkových povrchových vod z potencionálně výrazněji znečištěných ploch (skladování odpadů a chemických látek, údržba vozidel, živočišná prvovýroba atd.) není vhodné a může být povoleno pouze ve výjimečných případech jen za podmínky účinného předčištění vody.

Stanovení množství vsakovaných vod

Nejlepším podkladem pro stanovení množství vsakovaných vod mohou být validované dlouhodobé srážkové úhrny z nejbližší srážkoměrné stanice ČHMÚ, nicméně je možno použít také údaje o regionálních úhrnech srážek s dobou trvání 5 min až 72 h z informativní přílohy A normy. Při posuzování množství vsakovaných vod je nutno zvolit na základě hodnocení rizika při přetečení vsakovacího zařízení odpovídající návrhovou periodicitu srážek.

Riziko při přeplnění vsakovacího zařízeníNávrhová periodicita srážek P (rok-1)
Při přetečeni vsakovacího zařízení je možný odtok srážkové vody ze vsakovacího zařízení po povrchu terénu nebo přepadovým potrubím mimo budovy nebo podzemní dopravní zařízení.
Při zpětném vzdutí v dešťové kanalizaci, která je zaústěna do vsakovacího zařízení, je možný odtok srážkové vody z dešťové kanalizace po povrchu terénu mimo budovy nebo podzemní dopravní zařízení.
Prostory odvodněné do dešťové kanalizace nacházející se pod hladinou zpětného vzdutí jsou proti vniknutí vzduté vody z dešťové kanalizace chráněny technickým opatřením podle ČSN EN 12056-4 a ČSN 75 6760.
0,2
Pokud není splněna některá z podmínek uvedených v předcházejícím řádku této tabulky, např. u vsakovacích zařízení, která Slouží pouze pro odvodnění podzemních dopravních zařízení a/nebo vstupů do budov nacházejících se pod úrovní okolního terénu, a odvodňované prostory pod úrovní terénu nemohou být před vodou přetékající ze vsakovacího zařízení chráněny.0,1
V případech, kdy je zpracován generel odvodnění nebo generel kanalizace zájmového území a obsahuje návrhovou periodicitu srážek.hodnota podle generelu
V souladu s hydraulickou spolehlivostí vybudované protipovodňové ochrany.individuálně stanovená hodnota
Pozn.: zpětné vzdutí v dešťové kanalizaci zaústěné do vsakovacího zařízení vznikne při naplnění vsakovacího zařízení na větší objem, než je vypočtený retenční objem. Hladinou zpětného vzdutí je úroveň terénu v místě, kde může srážková voda ze vsakovacího zařízení a/nebo připojené dešťové kanalizace přetékat (úroveň poklopu s otvory, mříže na šachtě atd.).
Výpočet parametrů vsakovacího zařízení

Způsob výpočtu vsakovací plochy zařízení závisí na typu a tvaru vsakovacího zařízení. Vzorová technická řešení vybraných typů vsakovacích zařízení jsou uvedena v příloze B normy. Příkladem může být výpočet vsakovací plochy nejčastěji používaného horizontálního vsakovacího drénu za použití vzorce:

vzorec

kde je: Avsak je plocha vsakovacího zařízení, L délka drénu, b´ výpočtová šířka podzemního vsakovacího prostoru, b šířka drénu a hvz výška propustných stěn drénu.

Okamžitý přítok do vsakovacího zařízení zpravidla v době dešťových srážek překračuje jeho odtok. Důležitým parametrem je proto retenčního objemu vsakovacího zařízení, který nám poskytuje informaci o vlastní vsakovací kapacitě, akumulační a vyrovnávací schopnosti zařízení. U vsakovacích zařízení vyplněných štěrkem nebo prefabrikovanými bloky je retenční objem vsakovacího zařízení týká objemu pórů nebo retenčního prostoru v blocích. Při stanovení potřebného retenčního objemu vsakovacího zařízení Vvz se používá vzorec:

vzorec

kde je: Vvz retenční objem vsakovacího zařízení (m3), hd návrhový úhrn srážek stanovené návrhové periodicity a doby trvání (mm), Ared redukovaný půdorysný průmět odvodňované plochy (m2), Avsak vsakovací plocha vsakovacího zařízení (m2), Avz plocha hladiny vsakovacího zařízení (m2), f součinitel bezpečnosti vsaku (f ≥ 2), kv koeficient vsaku (m/s) a tc doba trvání srážky (min) stanovené návrhové periodicity.

Retenční objem vsakovacího zařízení se počítá pro všechny návrhové úhrny srážek tc = 5 min až 72 h. Za návrhový objem vsakovacího zařízení se pak považuje největší vypočtený retenční objem vsakovacího zařízení.

Posouzení dimenzování vsakovacího zařízení

Rozhodujícím faktorem při posouzení vhodného dimenzování vsakovacího zařízení je doba prázdnění vsakovacího zařízení Tpr. Při výpočtu se používá vzorec:

vzorec

kde je: Vvz retenční objem vsakovacího zařízení (m3), f součinitel bezpečnosti vsaku (f ≥ 2), kv koeficient vsaku (m/s), Avsak vsakovací plocha vsakovacího zařízení (m2). Doba prázdnění vsakovacího zařízení Tpr nesmí překročit 72 hodin.

Závěr

Nezbytným předpokladem pro správný návrh a dimenzování vsakovacího zařízení je kvalitně provedený hydrogeologický průzkum a správné posouzení všech odvodňovaných ploch. Výpočty dimenzování vsakovacích zařízení podle ČSN 75 9010 jsou prováděny na straně bezpečnosti a jsou při nich zanedbány faktory snižující množství zasakované vody (akumulace vody, evapotranspirace, výpar vody z hladiny retenčních nádrží). Dimenzování vsakovacího zařízení požadované ČSN 75 9010 tedy zajišťuje vysokou bezpečnost při běžných srážkových stavech. V případě dlouhodobých extrémních srážek ale nelze vyloučit přetečení srážkových vod na terén a na okolní pozemky. Nedílnou součástí projektu každého vsakovacího zařízení by proto měla být i technická opatření, omezující důsledky jeho přetečení v případě mimořádných stavů.

Email this to someoneShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on FacebookShare on Google+

Roman Vlček

ENVICOM SAFETY s.r.o. (www.envicom.info)

Napsat komentář