Upload
judah-farmer
View
136
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Odprowadzanie wód opadowych. dr inż. Dariusz Andraka Katedra Systemów Inżynierii Środowiska. Akty prawne, normy, wytyczne techniczne. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U z 2002r. Nr 75 poz. 690 z późn.zm.) – na podstawie delegacji wynikającej z art. 7 ust. 2 pkt 1 Prawa budowlanego:◦ §28. Działka budowlana, na której sytuowane są budynki,
powinna być wyposażona w kanalizację umożliwiającą odprowadzenie wód opadowych do sieci kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej. W razie braku możliwości przyłączenia do sieci kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej, dopuszcza się odprowadzanie wód opadowych na własny teren nieutwardzony, do dołów chłonnych lub do zbiorników retencyjnych.
Akty prawne, normy, wytyczne techniczne
PN-EN 752-2:2000. Zewnętrzne systemy kanalizacyjne. Wymagania PN-EN 752-4:2000. Zewnętrzne systemy kanalizacyjne. Obliczenia PN-EN 12056-3:2003. Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz
budynków. Część 3 – Przewody deszczowe. Projektowanie układu i obliczenia
PN-92/B-01707. Instalacje kanalizacyjne. Wymagania w projektowaniu.
Warunki techniczne wykonania i odbioru sieci kanalizacyjnych. COBRTI „Instal”, W-wa 2003.
Ekologiczne zagadnienia odwodnienia pasa drogowego. GDDKiA, W-wa 2009
Zalecenia projektowanie, budowy i utrzymania odwodnienia parkingów i MOP. GDDKiA, W-wa 2009
ATV-A118. Hydrauliczne wymiarowanie systemów odwadniających.
Akty prawne, normy, wytyczne techniczne – kanalizacja deszczowa
miarodajne ustalenie ilości wód opadowych jest bardzo trudne, z uwagi na zmienność wielu czynników determinujących (zmienne natężenie deszczu w czasie trwania opadu, czas trwania deszczu, prawdopodobieństwo pojawienia się deszczu o określonym natężeniu, charakterystyka zlewni, czas dopływu opadu do kanału deszczowego – tzw. koncentracja terenowa, i in.)
wg PN-EN-752-4, dla małych zlewni (do 200 ha) lub czasów koncentracji terenowej do 15 min. można przyjąć uproszczony model spływu powierzchniowego przy założeniu stałej intensywności deszczu:
Ilość wód opadowych
AIQ gdzie: ψ – współczynnik spływu ze zlewni (0,0 ÷ 1,0); I – natężenie deszczu miarodajnego [dm3/s.ha]; A – powierzchnia zlewni [ha]
istnieje zależność pomiędzy natężeniem deszczu (I) a czasem jego trwania (t) oraz statystyczną częstotliwością występowania (c)
dla małych zlewni można stosować wzór Błaszczyka:
Natężenie deszczu miarodajnego
67,0
3 2
,
63,6
t
cHI ct
gdzie: Ic,t – natężenie deszczu o czasie t, pojawiającego się raz na c lat; H – wysokość opadu [mm]; c – częstotliwość pojawiania się deszczu miarodajnego [lata]; t – czas trwania deszczu [min];dla H = 585 mm (średni opad w Polsce):
67,0
3
,
470
t
cI tc
ma decydujący wpływ na wielkość miarodajnego natężenia deszczu
Czas trwania deszczu
a) b) c) – wykresy przepływua: td’ > tp
b: td = tp ac: td’’ < tp
67,0
3
,
470
t
cI tc
Proj. częstotliwości występowania
deszczu miarodajnego (c)[1 w „n” latach]
Lokalizacja
Proj. częstotliwości
zalewania terenu
[1 w „n” latach]
1 w 1 Tereny wiejskie 1 w 10
1 w 2 Tereny mieszkaniowe 1 w 20
1 w 21 w 5
Śródmieścia, tereny przemysłowe / handlowe- z kontrolą zalewania
- bez kontroli zalewania
1 w 30
1 w 10 Metro / przejścia podziemne 1 w 50
Zalecane częstotliwości występowania deszczu miarodajnego – wg PN-EN-752-2
Zalecane częstotliwości występowania deszczu miarodajnego – wg Błaszczyka
Określenie warunków
Prawdopodobieństwo p [%] / c [lata] Czas
koncentracji terenowej
tk [min]sieć
deszczowasieć
ogólnospławna
Boczne kanały w płaskim terenie 100 / 1 50 / 2 10
Kolektory, kanały boczne przy większych spadkach terenu (2%)
50 / 2 20 / 5 5
Kolektory w głównych ulicach o trwałych nawierzchniach; kanały boczne przy silnych spadkach terenu (4%)
20 / 5 10 / 10 2
Szczególnie niekorzystne warunki (niecki o utrudnionym odpływie, zbocza itp.)
10 / 10 5 / 20 2
pc100
gdzie: p – prawdopodobieństwo wystąpienia deszczu o danym natężeniu
wyraża stosunek objętości ścieków deszczowych dopływających do kanału (Qspł) do wielkości opadu na powierzchnię zlewni tego kanału (Qopad)
zależy od stopnia szczelności powierzchni zlewni, np. wg Błaszczyka:◦ dachy kryte blachą – ψ = 0,95◦ dachy kryte papą lub dachówką, nawierzchnie asfaltowe
lub brukowane ze szczelną szczeliną - ψ = 0,90◦ nawierzchnie brukowane lub z płytek betonowych z
nieuszczelnioną spoiną - ψ = 0,80◦ dzielnice śródmiejskie z centrum usługowym, szeregowa
zabudowa jednorodzinna - ψ = 0,60
Współczynnik spływu
opad
spł
Q
Q
wyznacza się jako średnią ważoną dla zlewni cząstkowych o określonym rodzaju zagospodarowania
Współczynnik spływu dla zlewni o zróżnicowanej zabudowie
w obliczeniach wykorzystuje się często pojęcie zlewni zredukowanej Azr – powierzchnia zlewni zredukowanej
AAzr zrAIAIQ
metody obliczeniowe różnią się między sobą przede wszystkim podejściem do wyznaczania współczynnika opóźnienia φ, który uwzględnia zmienność w czasie dopływu wód opadowych do kanału deszczowego (tzw. retencję terenową – nie cały opad dopływa do kanału w tym samym czasie)
najczęściej stosowane metody:◦ metoda stałych natężeń deszczu (Polska)◦ metoda granicznych natężeń deszczu (Polska)◦ metoda współczynnika opóźnienia czasu przepływu (Niemcy)
Metody wyznaczania spływów deszczowych
AIQ wzór ogólny:
metoda uproszczona, zakładająca że czas trwania deszczu jest równy średniemu czasowi przepływu w kolektorze deszczowym ◦ np.: L = 600 m, v = 1 m/s, td = 600 s = 10 min
stosowana w opracowaniach koncepcyjnych oraz dla małych zlewni
współczynnik opóźnienia zależy od charakterystyki zlewni
Metoda stałych natężeń deszczu
Q – maksymalny przepływ deszczu [dm3/s]td – czas trwania deszczu miarodajnego, td = 10-15 min
q – natężenie deszczu miarodajnego [dm3/s,ha]φ – współczynnik opóźnienia odpływun – parametr zależny od kształtu zlewni i spadków terenu; (n=4 – wąska zlewnia, duże spadki, n =6 – typowa zlewnia; n=8 – teren płaski, zlewnie równomierne)
n A
1
AIQ
67,0
3
,
470
dtc t
cI
hasdmI ./10010
1470 367,0
3
10,1
współczynnik opóźnienia jest uwzględniany przez odpowiednie wyliczenie czasu trwania deszczu miarodajnego td dla każdego węzła sieci, z uwzględnieniem czasu przepływu do punktu obliczeniowego oraz retencji terenowej
Metoda granicznych natężeń deszczu AIQ
67,0
3
1
470
60
1
2,1
d
n
i i
ip
kpd
t
cI
lt
ttt
td – czas trwania deszczu miarodajnego [min]
tp – czas przepływu przez kanał liczony od początku
sieci (i – nr kolejnego odcinka) [min]
tk – czas koncentracji terenowej [min]
li – długość kolejnego odcinka [m]
vi – prędkość przepływu na kolejnym odcinku [m/s]
I – natężenie deszczu miarodajnego [dm3/s,ha]
Q – maksymalny przepływ deszczu [dm3/s]
przy małych zlewniach (A < 50 ha) oraz krótkich kolektorach deszczowych, wyniki obliczeń sieci deszczowej obydwiema metodami (MSN oraz MGN) są zbliżone do siebie,
przy zlewniach bardzo małych (A ≈ 1 ha) ten sam wynik uzyskamy stosując uproszczoną formułę, wg PN-EN-752-4, oraz przyjmując stałe natężenie deszczu I (zależnie od ustalonych warunków lokalnych):
Porównanie metod
AIQ
wg PN-EN-12056-3 (odprowadzanie wody opadowej z dachów); spływ wód opadowych należy wyznaczyć ze wzoru:
Wytyczne szczegółowe dla kanalizacji deszczowej w budynkach i ich otoczeniu
AIQ gdzie:
A – efektywna powierzchnia dachu [m2] I – miarodajne natężenie deszczu [dm3/s.m2], przyjmowane wg
danych statystycznych (meteorologicznych) – jeśli istnieją, z uwzględnieniem charakteru budynku i stopnia ryzyka (częstotliwość deszczu nawalnego); jeżeli dane takie nie są dostępne – natężenie deszczu należy wyznaczyć stosownie do warunków klimatycznych oraz zgodnie z lokalnymi przepisami, mnożąc wybraną wartość (z tabeli 1) przez współczynnik ryzyka podany w tabeli 2
ψ – współczynnik spływu (przyjmowany jako 1,0 chyba że lokalne wytyczne stanowią inaczej)
gdzie:◦ LR – długość dachu z
którego odprowadza się wodę [m]
◦ BR – szerokość dachu z którego odprowadza się wodę [m]
Efektywna powierzchnia dachu
2, mBLA RR
tam, gdzie nie wprowadza się poprawki na wpływ wiatru, wylicza się jako:
przepływ obliczeniowy w przewodach odpływowych i podłączeniach kanałów deszczowych wyznacza się ze wzoru:
Obliczenia kanalizacji deszczowej w budynkach wg PN-92/B-01707 (Instalacje kanalizacyjne. Wymagania w projektowaniu)
sdmI
Aqd /;10000
3
współczynniki spływu ψ należy przyjmować wg tab. 4 miarodajne natężenie deszczu I należy przyjmować
nie mniejsze niż 300 dm3/s.ha, ze względu na niezawodność działania przewodów narażonych na różnorodne zanieczyszczenia
Zalecane wartości współczynnika spływu wg PN-92/B-01707 (Instalacje kanalizacyjne. Wymagania w projektowaniu)
Elementy instalacji odwadniania terenu działki
źródło: „Kreator-Projekty-4/2007”, J.Ryńska. Odprowadzane wód opadowych
Sposoby odprowadzania wód opadowych z dachów
wpusty rynnowe
źródło: http://ladnydom.pl; www.kessel.pl
Sposoby odprowadzania wód opadowych z powierzchni płaskich
wpusty podwórzowe / parkingowe odwodnienia liniowe
źródło: http://www.kessel.pl
studnie chłonne:◦ możliwe do zastosowania w gruntach dobrze
przepuszczalnych (piaski, żwir) oraz przy niskim poziomie wód gruntowych (min. 1,0 m pod planowanym dnem studni)
◦ z reguły są wykonywane z kręgów betonowych; zamiast dna wykonuje się warstwę filtracyjną z piasku drobnego (50 cm) oraz żwiru lub pospółki (100 cm)w kręgach na wysokości warstwy filtracyjnej należy wykonać otwory (φ 30 mm)
◦ przykrycie stanowi pokrywa betonowa z włazem oraz kominkiem wentylacyjnym
Co zrobić z wodą opadową gdy nie ma w pobliżu odbiornika (kanalizacja deszczowa, ogólnospławna, rów melioracyjny)?
Studnie chłonne lub rozsączanie w warstwie słabo przepuszczalnej
źródło: http://ladnydom.pl
tworzą sztuczną warstwą magazynująco-przepuszczalną (najpierw magazynują wodę, a potem powodują jej powolne przesączanie do gruntu, w kierunku poziomym i pionowym)
wykonane są z polipropylenu, a ok. 40% ścianek pokrytych jest otworami
wymiary i możliwość tworzenia różnych konfiguracji (mogą być układane w warstwy pionowe bądź łączone w poziomie) pozwalają na dostosowanie do określonych warunków gruntowych.
muszą być zabezpieczone ze wszystkich stron odpowiednimi geowłókninami, obsypane żwirem (otoczakami - bez ostrych krawędzi) i przykryte co najmniej 40 cm warstwą gruntu (w terenie silnie obciążonym - 80 cm).
Skrzynki rozsączające
wymagane odległości:◦ do budynków mieszkalnych bez izolacji przeciwwilgociowej - 5 m,
z izolacją - 2 m◦ do drzew – 3 m◦ do granicy działki, drogi publicznej lub chodnika przy ulicy – 2 m◦ do rurociągów gazowych i wodociągowych – 1,5 m, do kabli
elektrycznych – 0,8 m, telekomunikacyjnych – 0,5 m
Skrzynki rozsączjące