Bilanse wód opadowych w jednostkach osadniczych i aglomeracjach Bilanse wód opadowych w jednostkach osadniczych i aglomeracjach. Możliwości zwiększenia retencji. Adam Rak

Wpływ urbanizacji zlewni na reżim hydrologiczny Zlewnia zurbanizowana: udział powierzchni nieprzepuszczalnych > 5% Całkowita retencja zlewani: Ri – retencja szaty roślinnej, Rpn – powierzchni nie pzrepuszczalnej, Rw – stojących wód otwartych, Rrz-koryt rzek i cieków, Rd – depresyjna (zagłębienia ter.), Rgl – glebowa, Rbo- obszary bez odpływowe

Uproszczony bilans wodny H – wysokość odpływu ze zlewni siecią rzeczną [mm] P – wysokość opadu [mm] S – wysokość strat wody [mm]

Skutki urbanizacji P: nie ulega zmianie (raczej stałe) H: następuje wzrost: - zwiększenie odpływu powierzchniowego, maleje infiltracja Maleje zasilanie cieku wodami gruntowymi.

Zmiany odpływu w wyniku urbanizacji

Zmiany odpływu w wyniku urbanizacji

Zmiany odpływu w wyniku urbanizacji

Zmiany odpływu w wyniku urbanizacji

Uszczelnienie terenu powoduje zmianę bilansu wodnego zlewni Czynniki kształtujące dopływ wód do kanalizacji (systemu odwodnieniowego) w czasie trwania opadów

Intercepcja: Zatrzymywanie wód opadowych przez szatę roślinną, gleby oraz obiekty abiotyczne, takie jak: dachy budynków, chodniki, powierzchnie utwardzone stanowiące elementy infrastruktury drogowej itp. W polskich warunkach klimatycznych intercepcja w skali rocznej dochodzi do 35% warstwy opadu atmosferycznego, przy czym po okresie susz w początkowym okresie opadów może wynosić nawet 100% Intercepcja związana z zatrzymywaniem wód opadowych przez gleby i rośliny nosi nazwę bioretencji. Większość wód opadowych zatrzymanych wskutek bioretencji jest odparowywana (ewapotranspirowana).

Intercepcja: Na obszarach zurbanizowanych wskutek uszczelnienia powierzchni dochodzi do ograniczenia wielkości bioretencji oraz infiltracji efektywnej, co skutkuje wzrostem odpływu powierzchniowego. Wpływ uszczelnienia zlewni na odpływ z niej wód opadowych

Średnia tracona bioretencja w m3 na powierzchni uszczelnionej 1 ha Orientacyjne wartości traconej retencji glebowej w zależności od wartości współczynnika spływu Charakter zabudowy Średni współczynnik spływu  Średnia tracona bioretencja w m3 na powierzchni uszczelnionej 1 ha Zabudowa jednorodzinna rozproszona z drogami odwodnianymi rowami 0,30 35-45 Zabudowa jednorodzinna z podziemnym systemem odwodnienia dróg 0,50 105-135 Zabudowa miejska zwarta 0,70 175-225 0,80 210-270 Centra handlowe 0,90 245-410

Działania: Na obszarze miast odpływ wód opadowych (roztopowych) jest zależny nie tylko od czynników meteorologicznych, ale również od zastosowanych rozwiązań technicznych systemów odwodnieniowych. Z reguły zlewnie spływu wód opadowych na terenach zabudowanych nie pokrywają się z obszarem zlewni naturalnych. Ustalenie zlewni spływu do poszczególnych kolektorów wymaga wykonania prac studialnych z wykorzystaniem numerycznego modelu terenu oraz baz GIS z branżowymi bazami danych: o zabudowie terenu, lokalizacji podziemnej i naziemnej infrastruktury technicznej, o glebach i gruntach, położeniu zwierciadła wód podziemnych, wielkości infiltracji efektywnej, wielkości opadu efektywnego przy warunkach trwania zjawisk opadowych lub roztopowych.

Narzędzia w ochronie ilości i jakości wód odprowadzanych ze zlewni I. Odpowiednie planowanie przestrzenne (kryteria USA): gdy zabudowa zlewni jest < 10% - możliwe jest zachowanie dobrego stanu ekologicznego, 11-25% - odprowadzane wody wpływają znacząco na ekologiczną jakość cieku, powyżej 25% - wpływ odpływu (ścieków opadowych) jest istotny i może prowadzić do degradacji środowiska

Narzędzia w ochronie ilości i jakości wód odprowadzanych ze zlewni II. Ograniczenie wielkości spływu wód opadowych: Zachowanie mozaiki powierzchni zabudowanych (nieprzepuszczalnych) z terenami biologicznie czynnymi (parki, ogrody, trawniki [przystosowane do przejęcia spływów z sąsiednich terenów; profilowanie, zagłębienia, obszary bioretencji] Zwiększenie możliwości retencyjnych zlewni przy pomocy środków technicznych

Przykładowe rozwiązania techniczne

Przykładowe rozwiązania techniczne Oczka wodne zasilane wodami z dachów

Przykładowe rozwiązania techniczne Niecka infiltracyjna do gromadzenia wód opadowych

Przykładowe rozwiązania techniczne Studnie chłonne

Przykładowe rozwiązania techniczne Skrzynki rozsączające

Przykładowe rozwiązania techniczne Zbiornik zabudowany retencyjno-rozsączający

Przykładowe rozwiązania techniczne Zbiornik infiltracyjno-retencyjny

Przykładowe rozwiązania techniczne Zbiorniki suche

Przykładowe rozwiązania techniczne Opóźniacze odpływu (Prof. Paluch)

Kierunki działań: Zakres działań nie ograniczony tylko do terenów zurbanizowanych. W przypadku małych rzek (odbiorniki wód opadowych z systemów kanalizacji deszczowej), dążyć do zwiększenia retencyjności górnych części zlewni, Wprowadzenie odpowiednich rozwiązań prawnych w zakresie koordynacji zagospodarowania przestrzennego z ochroną ppow. na terenach miejskich [ rezerwy terenu wzdłuż sieci rowów i kanałów, ograniczenie odpływu - środki techniczne,

Kierunki działań: Usprawnienie zarządzania – wyłonienie jednego podmiotu odpowiedzialnego za działanie systemu kanalizacji deszczowej na obszarach zurbanizowanych, Poradnik dla projektantów, urbanistów; w zakresie genezy i zapobiegania powodziom na terenach miejskich,

Zmiana podejścia: Zasada szybkiego odprowadzenia wód deszczowych i roztopowych przez systemy kanalizacyjne do odbiornika powinna być zweryfikowana na korzyść jak największej wody zatrzymanej w gruncie, Rozłączanie dwóch różnych mediów: wody opadowe nie wymagające oczyszczenia – zagospodarowane na działce, Ścieki deszczowe zanieczyszczone z terenów zurbanizowanych powinny trafić do kanalizacji i po podczyszczeniu do odbiornika.

Zmiana podejścia: Schemat procesu postępowania i podczyszczania ścieków deszczowych

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ