Mendlova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. Zadržení a využití dešťových vod v obci Bílovice nad Svitavou

Mendlova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav tvorby a ochrany krajiny

Zadržení a využití dešťových vod v obci Bílovice nad Svitavou Bakalářská práce

2008

Michal Henek

Prohlašuji, že jsem Bakalářskou práci na téma: Zadržení a využití dešťových vod v obci Bílovice nad Svitavou zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne:........................................ Michal Henek

Poděkování: Na tomto místě bych rád poděkoval především Ing. Jiřímu Schneiderovi, Ph.D. za trpělivý přístup k vedení mé práce. Dále bych rád poděkoval Doc. Ing. Petru Hlavínkovi, CSc. Za poskytnutí cenných materiálů k dané tématice.V neposlední řadě bych chtěl poděkovat Ing. Svatavě Henkové, CSc. za pomoc při shromažďování informací pro tvorbu této práce.

Michal Henek Zadržení a využití dešťových vod v obci Bílovice nad Svitavou Retencion and utilization of rainfall in village Bílovice nad Svitavou Abstrakt: Práce se zabývá problematikou hospodaření s dešťovými vodami v Bílovicích nad Svitavou, na pravém břehu řeky Svitavy. V této části je možnost porovnat řešení v nově vznikající zástavbě s řešením v součastné zástavbě. Otázka, „Co s dešťovou vodou ?“, je zde stále aktuálnější, jelikož se obec rozšiřuje a reliéf obce nedovoluje neustále zvyšovat kapacitu kanalizace,potažmo čistírny odpadních vod. Avšak oddílná kanalizace s přímým odtokem dešťových vod do recipientu také není možným řešením z důvodu zvýšení povodňových průtoků v řece Svitavě. Proto vzniká potřeba vodu na území zadržovat a zpětně využívat. Klíčová slova: Dešťové vody, dešťová kanalizace, jednotná kanalizace, splašková kanalizace Abstract: The work deals with the problematics of rainfall management in the area of Bílovice nad Svitavou, to be precise on the right bank of Svitava River. The part offers the comparison of solution in rising build-up area with solution in actual build-up area. The question “What should we do with rainfall?“ is still topical problem. The reason for the question is the village widening and the fact that the relief of the town does not make possible to increase the capacity of drainage (or the capacity of sewage works). But the stormsewer with direct outfall into river is not the best, actually impossible, as well, because of the flood flows increase in Svitava River. Therefore the need of water retencion and water recycling rises. Key words: Rainfall, storm sewer, single-pipe system, sanitary sewer

Obsah: 1.Úvod: .........................................................................................................................- 1 2. Zhodnocení současných poznatků ke zkoumané problematice ................................- 2 2.1. Kvalita dešťové vody a typy znečištění .............................................................- 2 2.1.1. Znečištění již zachycené dešťové vody : ...................................................- 2 2.1.1.1. Znečištění v atmosférických srážkách: ................................................- 2 2.1.1.2. Znečištění dešťového odtoku ze střech:...............................................- 3 2.1.1.3. Znečištění hromaděné na střechách během bezdeštného období: .......- 3 2.1.1.4. Znečištění vzniklé při kontaktu dešťové vody s různými materiály:...- 3 2.1.1.5. Znečištění dešťového odtoku z ulic a silnic.........................................- 4 2.2. Možnosti hospodaření s dešťovou vodou vzhledem k typu zástavby................- 5 2.2.1. Oblasti stávajících staveb............................................................................- 5 2.2.1.1. Centra měst ..........................................................................................- 5 2.2.1.2. Městské obytné a smíšené oblasti........................................................- 6 2.2.1.3. Městské obytné oblasti.........................................................................- 6 2.2.1.4. Samostatně stojící rodinné domky.......................................................- 6 2.2.1.5. Obchodní oblasti ..................................................................................- 6 2.2.2. Oblasti novostaveb......................................................................................- 7 3.Cíl práce.....................................................................................................................- 8 4. Metodika ...................................................................................................................- 9 5. Zjištění současného stavu .......................................................................................- 10 5.1. Základní informace o kanalizační síti v obci ...................................................- 10 5.2. Stávající kanalizační systém na pravém břehu obce........................................- 11 5.3. Plánovaný kanalizační systém na pravém břehu obce.....................................- 13 5.4.Provedené posouzení a vyhodnocení kanalizační sítě .....................................- 13 5.4.1. Posouzení č.1 — stávající stav .................................................................- 14 5.4.1.1. Zadání ................................................................................................- 14 5.4.1.2. Výsledek posouzení ...........................................................................- 14 5.4.2.Posouzení č.2 — stávající stav, zvýšená hladina Vody v řece Svitavě .....- 15 5.4.2.1. Zadání ................................................................................................- 15 5.4.2.2. Výsledek posouzení ...........................................................................- 15 5.4.2.3. Návrh řešení .......................................................................................- 15 5.4.3. Posouzení č.2a — stávající stav, zvýšená hladina vody v řece Svitavě ...- 15 5.4.3.1. Zadání ................................................................................................- 15 5.4.3.2. Výsledek posouzení ...........................................................................- 16 5.4.3.3. Návrh řešení .......................................................................................- 16 5.4.4. Posouzení č.3a — výhledový stav ............................................................- 16 5.4.4.1. Zadání ................................................................................................- 16 5.4.4.2. Výsledek posouzení ...........................................................................- 16 5.4.5. Posouzení č.3 — výhledový stav ..............................................................- 17 5.4.5.1. Zadání ................................................................................................- 17 5.4.5.2. Výsledek posouzení ...........................................................................- 17 5.4.6. Posouzení č.4 - výhledový stav, etapa 1 ...................................................- 17 5.4.6.1. Zadáni ................................................................................................- 17 5.4.6.2. Výsledek posouzeni ...........................................................................- 18 5.4.7. Posouzení č.5 — výhledový stav, etapa 2 ................................................- 19 5.4.7.1. Zadání ................................................................................................- 19 5.4.7.2. Výsledek posouzení ...........................................................................- 19 -

5.5. Závěrečné vyhodnocení ...................................................................................- 19 5.6. Závěr ................................................................................................................- 20 6.Technické řešení zachycení dešťových vod ............................................................- 22 6.1. Možnosti technického řešení vsakování dešťových vod .............................- 22 6.1.1 Nároky na plochu...................................................................................- 22 6.1.2. Způsob a rozložení hydraulického zatížení ..........................................- 22 6.1.3.Hlavními technickými principy pro zasakování jsou: ...............................- 22 6.1.3.1. Plošné vsakování................................................................................- 23 6.1.3.2. Vsakování s nadzemním zadržením vody .........................................- 25 6.1.3.3. Vsakování s podzemním zadržením vody .........................................- 27 6.2.Možnosti technického řešení retence dešťových vod .......................................- 29 6.2.1.Retence na střechách a terasách.................................................................- 29 6.2.2.Retenční nádrž ...........................................................................................- 30 6.2.3.Rybníček na koupání s biotopem...............................................................- 31 6.2.3.Retence na parkovištích a průmyslových ploch ........................................- 32 6.2.4.Retenční kanál............................................................................................- 32 7.Využití dešťové vody...............................................................................................- 34 7.1.Možnosti využití dešťové vody ........................................................................- 34 7.1.1.Příklady oblastí možného využití srážkové vody v komunální oblasti: ....- 35 7.1.2.Příklady využití srážkové vody v průmyslu: .............................................- 36 7.2. Způsoby čistění a skladování dešťové vody ....................................................- 36 7.2.1.Požadavky na kvalitu dešťové vody ..........................................................- 36 7.2.2.Čištění dešťové vody .................................................................................- 36 7.2.3. Typy zařízení na čištění dešťové vody .....................................................- 37 7.2.3.1. Okapové filtrační jednotky ................................................................- 37 7.2.3.2. Košíčkové filtry .................................................................................- 38 7.2.3.3. Samočisticí filtrační jednotky ............................................................- 38 7.2.3.4. Filtry pro montáž do tlakového potrubí .............................................- 39 7.2.4. Skladování zachycené dešťové vody ........................................................- 39 7.3. Technická zařízení ...........................................................................................- 40 7.3.1. Zásobní nádrže..........................................................................................- 41 7.3.2. Plastové nádrže .........................................................................................- 41 7.3.3. Betonové nádrže .......................................................................................- 41 7.3.4. Zásobníky s plovákovou škrtící klapkou ..................................................- 42 8. Vlastní návrh...........................................................................................................- 43 8.1. Plochy nové zástavby.......................................................................................- 43 8.2. Plochy stávající zástavby .................................................................................- 43 9. Závěr .......................................................................................................................- 45 Seznam příloh .............................................................................................................- 48 -

1.Úvod: Zacházení s dešťovými vodami v urbanizovaném území je poměrně obsáhlá kapitola, jenž

naráží na velké množství problémů a to jak technických, tak i

legislativních. Častý je rozpor mezi názorem na problém a praxí. Veřejnosti i odborníkům je obecně jasné, jak s dešťovou vodou zacházet, ale v praxi naráží tyto názory na odpor především ze strany legislativy a financí. V současnosti u nás převládá tradiční koncepce odvádění srážkových vod z urbanizovaných území ve formě rychlého odvedení podpovrchovým trubním systémem jednotné kanalizace.

Tím dochází

k znehodnocení těchto vod a zároveň k nutnosti zvyšovat kapacitu čistíren odpadních vod. Od konce 80. a během 90. let dvacátého století se především vyspělé země začínají zabývat myšlenkami alternativního nakládání a využití srážkových vod. Jelikož, je krajinotvorná a estetická funkce vody velmi významná, preferuje se její odvádění po povrchu, eventuelně její zasakování na geologicky vhodných lokalitách, kde může zpětně dotovat podzemní vody. Česká republika je nazývána střechou Evropy.Dešťové vody zde odtékají do tří povodí.převážná část Čech do atlantského oceánu,Severní Morava do Baltského moře a Střední a Jižní Morava do Černého moře.Proto je zachycování dešťových vod na našem území velmi důležité.Přesto je podmínkách ČR využití dešťových vod poměrně nový pohled na řešení městského odvodnění. Proto se v posledních letech prosazují u nově zastavěných území tyto alternativní přístupy. Příkladem tohoto trendu může být obec Bílovice nad Svitavou, kde vznikla nová zástavba ve které je odvod dešťových vod vyřešen pomocí vsakovacích nádrží. Avšak v ostatní částech obce, se sídlištním typem zástavby, je voda svedena do jednotné kanalizace. Konkrétně pro Bílovice nad Svitavou je zásadní problém tlaku dvou stran. Na jedné straně je čistírna odpadních vod, která má problémy pojmout zvýšené přítoky nastávající při přívalových srážkách, na straně druhé je povodí Moravy, které nesouhlasí s výstavbou oddělené dešťové kanalizace, kvůli náhlým zvýšením průtokům v řece Svitavě.

-1-

2. Zhodnocení současných poznatků ke zkoumané problematice 2.1. Kvalita dešťové vody a typy znečištění Jelikož dešťové mraky vznikají odpařováním, mohla by být dešťová voda vlastně vodou destilovanou, tedy čistou bez rozpuštěných látek. Už v atmosféře však dochází ke kontaktu této vody s různými chemickými látkami, proto je její kvalita v tomto prostředí zřetelně ovlivněna znečištěním vzduchu. Dešťová voda po průchodu zemskou atmosférou vykazuje hodnotu asi pH 5,6, protože se váže mimo jiné také s CO2, obsaženým ve vzduchu.

2.1.1. Znečištění již zachycené dešťové vody : -rozpuštěné a nerozpuštěné látky v atmosférických srážkách -znečištění, které se během bezdeštného období nahromadí na povrchu území a během dešťové události je odváděno s dešťovou vodou -znečištění, které vzniká při kontaktu dešťové vody s materiály na povrchu území Při stanovení velikosti znečištění v dešťovém odtoku je významná délka bezdeštného období, intenzita atmosférických srážek a objem dešťového odtoku. Téměř veškeré látkové znečištění, které se vyskytuje v dešťovém odtoku, vykazuje na začátku odtoku vyšší koncentrace než v jeho dalším průběhu (tzv. efekt „prvního splachu”). Je to důsledkem jednak toho, že na začátku deště jsou vyplavována atmosférická znečištění a dále je mobilizována suchá depozice a od posledního deště vytvořené produkty koroze. Oddělení prvního splachu (přibližně první 1-3 mm deště) vede zpravidla k podstatnému snížení látkového zatížení v zachycené dešťové vodě. 2.1.1.1. Znečištění v atmosférických srážkách: Znečišťující látky v atmosféře jsou jednou z příčin znečištění dešťového odtoku, především ve velkých městech a v průmyslových oblastech. Během deště dochází k vymývání látkového znečištění ve vzduchu a tím k čištění atmosféry. Dešťová voda není tedy čistý kondenzát, odráží jak přirozené pozadí zemského povrchu (mořské soli, erozi půdy), tak i antropogenní znečištění především kouřovými plyny a dopravou. Látky obsažené v atmosféře mohou být přenášeny na velké vzdálenosti. V dešťové vodě se tak projevují jak vlivy ze vzdálených oblastí, tak i lokální znečištění. Kyseliny a kyselinotvorné látky (kyselina sírová, dusičná, chlorovodíková), pocházející převážně z

-2-

antropogenních zdrojů znečištění převažují nad zásaditými látkami (uhličitan vápenatý a hořečnatý, amoniakální dusík) pocházejícími především z přirozeného prostředí. Zdrojem kyselin jsou především sloučeniny síry (zejména SO2 a H2S) a sloučeniny dusíku (N2O, NO, NO2) ze spalování fosilních paliv, z výfukových plynů motorových vozidel, a mikrobiální denitrifikací v půdě a ve vodě. Sloučeniny chloru vznikají ze spalování umělých hmot s obsahem PVC (městské a průmyslové spalovny). Zdrojem zásaditých látek je jednak zemědělství (amonné ionty v hnojivech) a přirozené pozadí (uhličitany). K ostatním látkám patří především těžké kovy (emise z průmyslu a spaloven), organické látky (především uhlovodíky z výfukových plynů motorových vozidel) a rostlinné živiny (např. fosfor a amonné ionty). 2.1.1.2. Znečištění dešťového odtoku ze střech: Znalosti o látkovém složení dešťového odtoku ze střech patří k aktuálním problémům současnosti, protože pro využívání dešťové vody připadá v úvahu především dešťový odtok ze střech. Dešťový odtok ze střech je zpravidla mnohem méně znečištěn než odtok z městských dopravních ploch. 2.1.1.3. Znečištění hromaděné na střechách během bezdeštného období: Pro střechy je dešťová voda jediným způsobem jejich očisty. Dešťová voda odtékající ze střechy objektu obsahuje vysoký podíl rozpuštěných kysličníků (CO2 a SO2) a proměnlivý podíl organických látek (pyl, klacíky, listí, ptačí trus, prach, choroboplodné zárodky). Podle dosavadních zkušeností je ale toto choroboplodné zatížení vody tak nepatrné, že při zodpovědném zacházení s dešťovou vodou nemůže dojít k ohrožení zdraví. 2.1.1.4. Znečištění vzniklé při kontaktu dešťové vody s různými materiály: Kvalita vody závisí také na druhu povrchu, ze kterého stéká. Tím, že přichází do kontaktu se střešní krytinou, odpadními troubami, apod. je tato voda znečištěna. Opotřebováním stavebních částí budov (vliv vody, slunce, mrazu, deště) se uvolňují částečky krytiny střech, cihel, betonu, kovů, barev, asfaltu, skla apod. Tyto částice tvoří značnou část znečištění v dešťovém odtoku. Rozsah znečištění závisí na stavu staveb a použitém materiálu. Z nátěrů střech a okapů se uvolňuje měnící se množství částic opět závislé na místních podmínkách (stav a stáří nátěru, použitá nátěrová hmota a technika provedení nátěru). Dešťové okapy a další kovové součásti střech korodují a uvolňují toxické látky jako měď, chrom, zinek. Azbestocement vylučuje po delším suchém

-3-

období do vody lindan, který vykazuje řadu akutních i trvalých účinků na lidské zdraví. Dle nařízení vlády č. 258/2001 Sb. je lindan klasifikován jako toxická látka, nebezpečná pro životní prostředí. Značnou roli pro náhradu nevhodných materiálů mohou sehrát i předpisy pro povinné předčištění dešťového odtoku ze střech, obsahující vysoký podíl znečišťujících látek, např. mědi a zinku. V těchto případech je stavebník ochoten, resp. nepřímo donucen použít náhradní, pokud možno inertní materiály. 2.1.1.5. Znečištění dešťového odtoku z ulic a silnic Znečištění na ulicích a silnicích způsobuje: a) Automobilová doprava Ovlivňuje rozhodujícím způsobem stupeň znečištění dešťového odtoku a současně i znečištění půdy v okolí vozovek. Znečištění z dopravních prostředků zahrnuje pevné částečky a polyaromatické uhlovodíky uvolněné z nespáleného paliva, sloučeniny olova z přísad pohonných hmot a uhlovodíky uvolněné z olejů a mazadel. Opotřebováním pneumatik se uvolňuje zinek a uhlovodíky. Při korozi vozidel se uvolňuje železo, chrom, olovo, měď, nikl a zinek. Opotřebováním povrchu vozovek se uvolňují různé částice jako uhlovodíky, dehet, emulgáty, uhličitany a kovy. b) Aplikace soli na vozovky Aplikace soli na vozovky v zimě způsobuje výrazné zvýšení chloridů v dešťových vodách. Sůl obsahuje i další nečistoty, což způsobuje zvýšení částeček pevných látek na vozovkách v zimním období. Přítomnost soli urychluje korozi dopravních prostředků a kovových zařízení na ulici. Používání inertních posypových materiálů (písek, štěrk, škvára, ..) zvyšuje množství pevných částic transportovaných dešťovými a v případě nevhodného složení těchto částic (škvára, popel) dochází k vyluhování škodlivých chemických látek do dešťových vod. c) Eroze zpevněných ploch Postupným stárnutím těchto ploch se uvolňují částice různých velikostí a složení. d) Odpadky V urbanizovaném území dochází také k jeho znečištění odhazováním velkého množství odpadků nejrůznějšího druhu. Toto znečištění je převážně způsobeno nedostatečnou kázní obyvatelstva. e) Zvířata

-4-

Moč a výkaly zvířat na chodnících, vozovkách, v parcích a na dalších plochách jsou především zdrojem bakteriologického znečištění, znečištění organickými látkami a amonnými ionty. Přejetá a uhynulá zvířata mohou být zdrojem infekcí a nemocí. f) Vegetace Znečištění urbanizovaných ploch je způsobováno i odumřelou vegetací a zbytky z ošetřování vegetace. Klacíky, listí, nebo posekaná tráva při splachu dešťovými vodami mohou způsobit mechanické problémy, např. ucpání uličních vpustí. g) Uvolňování látek z povrchů budov a dalších objektů Opotřebováním stavebních částí budov a dalších objektů (vliv deště, slunce, mrazu) se uvolňují částečky cihel, krytin střech, betonu, kovů, barev, asfaltu, skla. Rozsah znečištění závisí na stavu objektů a použitém materiálu. Kovové konstrukce (ploty, lavičky, dešťové okapy) korodují a uvolňují toxické látky jako měď, chrom, zinek. h) Průmysl K znečištění dochází při manipulaci se surovinami a při jejich zpracování, při manipulaci s chemikáliemi v průmyslových areálech, ve stavebnictví (mytí čištěných strojů, ztráty oleje), v dopravě (chemikálie proti námrazám na letadlech, pesticidy). (Hlavinek a kol. 2007)

2.2. Možnosti hospodaření s dešťovou vodou vzhledem k typu zástavby Vzhledem k typu zástavby se naskýtají rozdílné možnosti hospodaření s dešťovou vodou.

2.2.1. Oblasti stávajících staveb Dodatečná realizace zařízení pro hospodaření s dešťovou vodou ve stávajícím sídlišti je omezena strukturou obytné oblasti. 2.2.1.1. Centra měst Města dosahují ve svých centrech vysoké hustoty zástavby a tím zároveň nejvyššího stupně zpevnění. V těchto hustě osídlených středových oblastech s uzavřenou blokovou zástavbou na okraji a s rozmanitým užíváním ploch je vsakování spadnuté dešťové vody z důvodu nedostatku volných ploch téměř vyloučeno. Stupeň zpevnění od 95 % do 100 %. Ozelenění střešních ploch, které skýtá při vysokém stupni zpevnění alternativní možnost zadržování dešťových vod, je možné ve stávající zástavbě realizovat pouze omezeně. Ozelenění střech (dle ročního období a vegetačních -5-

vrstev) zadržuje 50 % až 70 % srážkové vody. Také je možné následně použít cisterny pro využití dešťových vod. 2.2.1.2. Městské obytné a smíšené oblasti Obytné a smíšené oblasti blízké středu měst vykazují vlivem většinou uzavřené blokové zástavby na okraji také vysokou hustotu zástavby (stupeň zpevnění od 60 do 80 %). Proto i zde jsou možnosti pro vsakování dešťových vod značně omezené. Jsou často zatíženy vlastnickými právy rozdělenými na velmi malé úseky, částečně obchodním užíváním ploch v rovině přízemí a ve vnitřních prostorách bloků stejně jako velkoplošnými garážemi. Tyto okrajové podmínky ztěžují jednotlivá řešení a koncepce sjednocující pozemková práva za účelem budování zásobníků a vsakovacích zařízení. 2.2.1.3. Městské obytné oblasti Podíl ploch se zvyšuje u městských obytných oblastí, které vedle uzavřené blokové zástavby na okrajích mají částečně také řadovou zástavbu a plochy jejich vnitřních dvorů jsou využívány jako zahrady. Zde je stupeň zpevnění od 50 % do 80 %. Při vhodných půdních poměrech jsou možná místní opatření, které určují na základě heterogenní struktury vlastnictví koordinaci. Pokud jsou stavební bloky v rukách vlastníků, např. bytového družstva nebo společenství, mohou být zrušením zpevnění ve vnitřních plochách získány větší volné plochy. Před uskutečněním opatření v okolí obytných oblastí je třeba přezkoušet, do jaké míry se může použít nějaká z metod vsakování dešťové vody. 2.2.1.4. Samostatně stojící rodinné domky Oblasti se samostatnými rodinnými domy jsou charakterizovány otevřenou zástavbou (stupeň zpevnění 20 %) a velkorysými soukromými volnými plochami a velkým podílem zahradnicky využívaných ploch. Zde se nachází při velké nabídce volných ploch dobré podmínky pro jednotlivá zařízení ke vsakování dešťové vody, ale také pro řešení přesahující hranice pozemků. 2.2.1.5. Obchodní oblasti V obchodních oblastech jsou silně zastoupeny zpevněné plochy, široké zpevněné silnice, haly a dlážděné a asfaltované vnější plochy nechávají jen málo prostoru pro zeleň. To odráží také vysoký stupeň zpevnění 80 % až 95 %. Zde se vyžaduje odlišná analýza podmínek pro vsakování dešťových vod. Silně znečištěná voda musí být zaústěna do kanalizace. Neškodlivá znečištěná dešťová voda ze zpevněných ploch může

-6-

být například vsakována přes vrstvu vegetace. Je zpravidla třeba plánovat opatření pro kontrolu akumulace látek ohrožujících podzemní vodu při nehodách nebo požáru. (Hlavinek a kol. 2007)

2.2.2. Oblasti novostaveb U oblastí novostaveb lze od začátku integrovat jiný přístup k dešťové vodě do konceptu městského urbanizačního plánu. Možná opatření: Využívat netěsnící programy pro povrchové úpravy zpevněných ploch, postupně tímto způsobem snižovat podíl současných nepropustných zpevněných ploch. Využít pro odvádění dešťových vod z nepropustných ploch technické způsoby podporující jejich infiltraci a zajistit, aby byl z areálů snížen odtok srážkových vod na úroveň přirozeného odtoku. Celkově preferovat odvádění srážkové vody z pozemků povrchově, k tomu mohou sloužit různé typy příkopů, žlabů nebo rigolů (umožňující částečně vsakování – tím i půdní filtraci a usazování usaditelných látek). Pro odvádění srážkové vody v parcích používat průlehy (přírodní příkopy s meandrující trasou), doplněné dle možnosti hrázkami a jezírky. Srážkové vody zasakovat na pozemcích rodinných domků. Před vyústěním dešťové kanalizace nebo výpusti z odlehčovací komory jednotné kanalizace do vodního toku realizovat dešťové usazovací nádrže k zachycení splavenin plovoucích látek. Pro ochranu vodních toků před znečištěním při možném průniku nevhodných látek instalovat v povrchovém vedení stavítka, kterými se uzavře odtok do toku a podpoří se infiltrace akumulované vody. Pro veřejné zpevněné plochy, kde není nebezpečí znečištění vod, využívat propustné materiály. Odtok z parkovišť a odstavných ploch vést přes zařízení sloužící k odstranění ropných látek a olejů. (Hlavinek a kol. 2007)

-7-

3.Cíl práce Cílem této práce je aplikovat současné poznatky v oblasti zpětného využití dešťových vod v urbanizovaném území obce Bílovice nad Svitavou.V obci dochází v posledních letech k velkému rozvoji výstavby tzv.na „zelené louce“.Jsou to tedy ideální podmínky pro využití nejnovějších poznatků z oblasti hospodaření s dešťovými vodami.Vzhledem k rozlehlosti katastrálního území obce,se budu věnovat pravému břehu, kde se nachází stará i nově vznikající výstavba.

-8-

4. Metodika Pro práci bylo především nutné získat informace o součastném řešení nakládání s dešťovými vodami v obci. Prvním zdrojem byl obecní úřad Bílovice nad Svitavou, kde však krom materiálů o nově vznikající výstavbě, není o kanalizační síti žádný materiál. Bylo zde však možné získat cenné ústní informace o součastném přístupu obce k problematice dešťových vod. Dalším zdrojem se stal obecní úřad Kanice, jenž poskytl Technickou zprávu k intenzifikaci ČOV. Z této zprávy bylo možné načerpat informace o součastném stavu, ale i o různých možnostech řešení problému se stávající sítí. Dalším krokem bylo získat informace o možnostech řešení problému. Především způsoby zadržování a využití dešťových vod. Technická řešení těchto zařízení a také jejich výhody a nevýhody. Tyto informace byly získány především od pana docenta Petra Hlavínka z Fakulty stavební VUT Brno, který poskytl velice kvalitní literaturu k dané problematice. Třetí krok byl terénní průzkum, sloužící k ověření součastného stavu a především k posouzení potenciálních možností řešení. Poslední fází práce byl výběr toho nejpodstatnějšího z velkého množství materiálů a především aplikace na podmínky Bílovic nad Svitavou.

-9-

5. Zjištění současného stavu 5.1. Základní informace o kanalizační síti v obci Obec Bílovice nad Svitavou se nachází severovýchodně od Brna. Obec je protékající řekou Svitavou rozdělena na dvě části — pravý a levý břeh.

Obr. 1. Lokalizace

Na levém břehu Bílovic nad Svitavou je vybudovaná nová splašková kanalizace. Přivaděč je veden od Ochozu u Brna, přes Kanice, Řícmanice a zástavbou na levém břehu Bílovic až na stávající čistírnu odpadních vod situovanou pod obcí na levém břehu Svitavy. Těsně před ČOV se do výše zmíněného kanalizačního přivaděče napojuje kmenová stoka z pravého břehu Bílovic nad Svitavou. Část Bílovic na pravém břehu má kompletní jednotnou a oddílnou kanalizační sít‘. ČOV je technologicky rozdělena na část mechanickou, biologickou a kalové hospodářství. Mechanická část — hrubé předčištění sestává z měření průtoku, jemných česlí, lapáku písku, přečerpací stanice a dešťové zdrže.Biologická část zahrnuje dvoulinkovou aktivaci funkčně dělenou na denitrifikaci a nitrifikaci, dosazovací nádrže a měření průtoku vyčištěné vody. Kalové hospodářství tvoří zahuštění přebytečného

- 10 -

kalu, dvě sériově provozované uskladňovací nádrže, strojní odvodnění kalu a jímku kalové vody (a dovážených vod). Recipienty: Hlavním recipientem pro dešťové vody z obce je řeka Svitava, která je dle NV 71/2003 Sb. v úseku Bílovic „kaprovou vodou“. Průtoky: Q355 = 1,5 m3/s Q2 = 55m3/s Q5 = 79m3/s Q100 = 175 m3/s Do Svitavy se vlévá potok Melatín, který je veden podél ulice Husovy a který rozděluje obec na dvě povodí.

5.2. Stávající kanalizační systém na pravém břehu obce

Obr. 2. Mapa obce

Ve staré zástavbě na pravém břehu obce Bílovice nad Svitavou (střed obce) je vybudovaná soustavná kanalizační síť jednotného systému. Zředěné splaškové vody

- 11 -

jsou převedeny na levý břeh na stávající ČOV, dešťové vody jsou z dešťových oddělovačů odvedeny do recipientu. V nově budovaných obytných souborech Polanka a Na nivách byla provedena oddílná kanalizační sít‘. Pro malý rozsah vybudované oddílné kanalizace, vzhledem ke snaze obce omezit výstavbu ve středu obce a zejména z finančních důvodů bylo provedeno propojení splaškových dešťových stok oddílné kanalizace v okrajových částech obce do jednotné kanalizace ve středu obce. Ve střední části obce je tedy vybudována jednotná kanalizační sít‘. Stoky byly budovány postupně, jsou podle stáří z betonových nebo kameninových trub a jsou většinou v dobrém technickém stavu. Na jednotné kanalizační síti je 5 dešťových oddělovačů, pomocí kterých jsou odlehčené dešťové vody odvedeny do recipientu. Mimo to se na pravém břehu v Bílovicích nad Svitavou nachází několik kratších stok pouze na zachycení a odvedení dešťových vod do recipientu. Pravý břeh Bílovic nad Svitavou sestává ze dvou základních povodí, která rozděluje potok Melatín. Jedno povodí tvoří část Bílovic na levém břehu Melatína — sídliště Polanka a ulice Husova. Druhé povodí pak sídliště Na nivách a střed obce. Sídliště Polanka má částečně jednotnou kanalizaci, ale převážně kanalizaci oddílnou, která je v současné době propojena do jednotné kanalizace (v ulici Kollárova u komína). Kanalizace je v sídlišti trasována ve vozovce. Na konci ulice Husovy je na stoce „A“ umístěna odlehčovací komora OK3. Na sídliště Polanka byla vybudovaná nová příjezdní komunikace, V jejím tělese je umístěna stoka DN 300, před jejím odbočením na ulici Husovu je ve vozovce umístěn dešťový oddělovač OK4. Za oběma výše popsanými dešťovými oddělovači se ve spojných šachtách spojují odlehčené dešťové vody, které se potrubím DN 500 odvádějí do recipientu potoka Melatína. Zředěné splašky z obou oddělovačů pokračují jednotnou kanalizací na ulici Tyršovu. Další povodí v obci Bílovice nad Svitavou začíná v sídlišti Na nivách, dále pak pokračuje ulicí Obřanskou, Trávníky a Tyršovou, kde je umístěn dešťový oddělovač OK2. Před ulicí Trávníky je do této stoky zaústěna i kanalizace z ulice Kozlíkovy a Neumannovy. Jedná se zde sice o oddílnou kanalizaci, pokud ještě neměla obec ČOV byla na ulici Trávníky v provozu štěrbinová nádrž, ale dnes jsou prozatím obě kanalizace zaústěny do jednotné kanalizace, takže dnes se využívá obou kanalizací jako jednotných.

- 12 -

Z 0K2 jsou odlehčené dešťové vody odvedeny potrubím PVC DN 600 do recipientu řeky Svitavy. Zředěné splaškové vody jsou odvedeny nejprve škrtícím potrubím ON 200, následně pak potrubím DN 300 do stoky A, která následně pokračuje potrubím ON 700. Trasa vede ulicí Tyršovou a Komenského. Na ulici Komenského se do stoky A přivádí další voda z povodí, které je tvořeno ulicemi Obřanskou a Jiráskovou. Část Jiráskovy ulice je spádována směrem k trati. Zde je umístěna odlehčovací komora odlehčené dešťové vody se odvádějí potrubím PVC ON 200 do recipientu — řeky Svitavy. Zředěné splaškové vody odtékají dále stokou PVC DN 300 směrem na ulici Komenského do kmenové stoky A. Stoka A pokračuje potrubím ON 700/1 050 pod železničním mostem s železniční tratí Brno — Česká Třebová. Za místní komunikací, v nezpevněné části, je osazen dešťový oddělovač se štěrbinovou zpětnou klapkou. Odtud jsou zředěné splašky odváděny kameninovým potrubím ON 300 do přečerpací stanice a přečerpávány v poměru ředění (1÷10) Q (V množství 50,0 l/s) na levý břeh do sběrače a dále na ČOV. (Plachá a Prax, 2008)

5.3. Plánovaný kanalizační systém na pravém břehu obce Vzhledem k tomu, že obec Bílovice nad Svitavou je pro svou blízkost městu Brnu a pro velmi dobré dopravní spojení s Brnem lukrativním místem k bydlení, dojde v obci v budoucnu k poměrně výraznému nárůstu počtu obyvatel. Nové domy budou stavěny zejména v lokalitě Na nivách (nad ulicí Obřanskou), „pod benzinkou“ a také v lokalitě Dobrovského návrší. Výhledové lokality byly vytipovány při zpracovávání územního plánu. Ve všech těchto nových obytných lokalitách bude vybudována oddílná kanalizační sít‘ s odvedením dešťových odpadních vod rovnou do recipientu, splaškové odpadní vody budou vedeny přes stávající kanalizační síť obce ( co nejméně ředěné dešťovou vodou) a odtud budou čerpány na ČOV na levém břehu Svitavy.

5.4.Provedené posouzení a vyhodnocení kanalizační sítě Posouzení a vyhodnocení kanalizační sítě bylo provedeno pro současný stav a pro výhled. Výhledové posouzení bylo provedeno pro několik postupně provedených opatření.

- 13 -

5.4.1. Posouzení č.1 — stávající stav 5.4.1.1. Zadání Při tamto posouzení byl do výpočtu zadán striktně stávající stav - současný počet obyvatel v obci - stávající parametry odlehčovacích komor - parametry stávajících čerpadel v čerpací stanici před ČOV 5.4.1.2. Výsledek posouzení Problémové úseky Úseky označené jako problémové nevyhovují z hlediska kapacity profilu, plnění profilu, nebojsou vdaném úseku překročeny oba tyto parametry. Hlavním takovýmto problémovým úsekem v Bílovicích nad Svitavou je kanalizační stoka v ulici Husova. Dle výpočtu zde dochází při deštích ke vzdutí, toto je způsobeno napojením dešťových a splaškových odpadních vod ze sídliště Polanka. Situaci nezlepšuje ani skutečnost, že stávající stoka v koncové části (před OK3) je v „protispádu“. Vzhledem k tomu, že níže položené rodinné domy nejsou na stoku v ulici Husové napojeny vůbec nebo nemají do této stoky odkanalizovaný sklep, nedochází při deštích ke vzdutí odpadních vod z kanalizace do sklepů. Dále dochází při deštích ke vzdutí odpadních vod u stoky „A“, v prostoru křižovatky ulic Obřanská a Trávníky. Zde se trasa stoky „A“ z ulice Obřanská lomí a zároveň je na tuto stoku napojena stoka z ulic Neumannova, Kozlíkova. Vzhledem k tomu, že v blízkosti nejsou na tuto stoku napojeny žádné domy, nedochází pravděpodobně ani ke vzdutí do sklepů a k následným škodám na majetku. K dalším dvěma menším případům vzdutí při deštích dochází na krátkých úsecích kanalizace v ulici Trávníky a Dobrovského návrší, opět — vzhledem k chybějící blízké zástavbě — bez vzdutí do sklepů a bez následných škod na majetku občanů.

Odlehčovací komory Na stávající kanalizační síti na pravém břehu Bílovic nad Svitavou je 5 stávajících odlehčovacích komor

- 14 -

5.4.2.Posouzení č.2 — stávající stav, zvýšená hladina Vody v řece Svitavě 5.4.2.1. Zadání Při tomto posouzení byl do výpočtu zadán striktně stávající stav -

současný počet obyvatel v obci

-

stávající parametry odlehčovacích komor

-

parametry stávajících čerpadel v čerpací stanici před ČOV

-

OK1 mimo funkci

Při vyšších hladinách vody v řece Svitavě — nad Q1 (jednoletá voda)— dojde v poslední odlehčovací komoře před ČOV (OK1) k uzavření přepadu do toku. Odlehčovací komora je totiž opatřena štěrbinovou zpětnou klapkou pro zamezení vzdutí vod z řeky do kanalizace (před instalací této klapky docházelo pravidelně k vytápění sklepů v domech na ulici Komenského). 5.4.2.2. Výsledek posouzení V případě vyšší hladiny vody v řece ( a tím vyřazení odlehčovací komory OK1 z funkce) a zároveň pokračujícího deště dojde v ulici Komenského ke vzdutí odpadních vod ve stoce. Při tomto vzdutí dojde k zatopení sklepů domů v ulici Komenského. V současnosti je tato situace řešena tak, že v případě vyšší hladiny vody v řece (povodňový stav) jsou odpadní vody z kanalizace v prostoru pod viaduktem odčerpávány. 5.4.2.3. Návrh řešení V blízkosti stávající čerpací stanice by byla vybudována šachta — povodňová čerpací stanice. V této šachtě by bylo buďto trvale nebo pouze za dešťů a současně při povodni umístěno čerpadlo k přečerpávání odpadních vod z kanalizace do řeky.

5.4.3. Posouzení č.2a — stávající stav, zvýšená hladina vody v řece Svitavě 5.4.3.1. Zadání Při tomto posouzení byl do výpočtu zadán striktně stávající stav -

současný počet obyvatel v obci

-

opatření na odlehčovacích komorách — úprava přepadové hrany

- 15 -

-

parametry stávajících čerpadel v čerpací stanici před ČOV

-

OKI mimo funkci

5.4.3.2. Výsledek posouzení V případě vyšší hladiny vody v řece ( a tím vyřazení odlehčovací komory OK1 z funkce) a zároveň pokračujícího deště dojde v ulici Komenského ke vzdutí odpadních vod ve stoce. Při tomto vzdutí dojde k zatopení sklepů domů v ulici Komenského. Tato situace bude stejná (vzdutí) v případě, že na stávajících odlehčovacích komorách by se provedla úprava přepadových hran tak, aby se snížilo množství odpadních vod, které bude odváděno dále do kanalizační sítě - ředění (l+1O)Q Případnou úpravou přepadových hran na stávajících OK se problém se vzdouváním odpadních vod v ulici Komenského nevyřeší. 5.4.3.3. Návrh řešení Viz „Posouzení ČZ

5.4.4. Posouzení č.3a — výhledový stav 5.4.4.1. Zadání Při tomto posouzení byly do výpočtu zadány -

výhledový počet obyvatel v obci

-

dešťová kanalizace v části sídliště Na nivách (území „pod benzinkou“) bude odvedena přímo do recipientu - možný přechodný stav

-

stávající parametry odlehčovacích komor

-

parametry nových čerpadel v čerpací stanici před ČOV podle uvažované rekonstrukce čistírny odpadních vod

5.4.4.2. Výsledek posouzení Problémové úseky Úseky označené jako problémové nevyhovují z hlediska kapacity profilu, plnění profilu, nebo jsou v daném úseku překročeny oba tyto parametry. Problémové úseky -

ul Husova viz posouzení č.1

-

stoka „A v prostoru křižovatky ulic Obřanská a Trávníky viz posouzení č.1

- 16 -

-

krátkých úsecích kanalizace v ul. Trávníky a Dobrovského návrší viz posouzení č.1

5.4.5. Posouzení č.3 — výhledový stav 5.4.5.1. Zadání Při tomto posouzení byly do výpočtu zadány -

výhledový počet obyvatel v obci

-

dešťová kanalizace v sídlišti Na nivách bude odvedena přímo do recipientu

-

stávající parametry odlehčovacích komor

-

parametry nových čerpadel v čerpací stanici před ČOV podle uvažované rekonstrukce čistírny odpadních vod

Výpočet byl proveden bez opatření na kanalizační síti kromě odvedení dešťových odpadních vod ze sídliště Na nivách mimo jednotnou kanalizační sít‘ v obci. 5.4.5.2. Výsledek posouzení Problémové úseky Úseky označené jako problémové nevyhovují z hlediska kapacity profilu, plnění profilu, nebo jsou v daném úseku překročeny oba tyto parametry. Problémové úseky -

ul.Husova-viz posouzení č.1

-

stoka „A“ v prostoru křižovatky ulic Obřanská a Trávníky - viz posouzení č.1 (menší rozsah)

Odlehčovací komory Na kanalizační síti na pravém břehu Bílovic nad Svitavou je 5 stávajících odlehčovacích komor:

5.4.6. Posouzení č.4 - výhledový stav, etapa 1 5.4.6.1. Zadáni Při tomto posouzení byly do výpočtu zadány -

výhledový počet obyvatel v obci

-

úprava přepadové hrany na stávající 0K2 (ředění cca (1+10)Q24) - 17 -

-

návrh dešťových zdrží

-

parametry nových čerpadel v čerpací stanici před Čov podle uvažované rekonstrukce čistírny odpadních vod

-

do stoky A2 v ulici Obřanské budou napojeny splaškové odpadní vody ze sídliště Na nivách, tato stoka bude v ulici Obřanské stokou splaškovou (deště budou odváděny stávajícími dešťovými stokami, posléze se napojí na jednotnou kanalizační sít ve středu obce). Stoka bude dále pokračovat jako jednotná ulicí Jiráskovou až na ulici Komenského, zde bude vybudován nový úsek této stoky - trasa povede pod železniční tratí do dešt‘ové zdrže.

5.4.6.2. Výsledek posouzeni Problémové úseky -

ul.Husova - viz posouzení č.1

Dešťové zdrže V rámci této etapy je uvažováno s výstavbou dvou dešťových nádrží. Jde o dešťovou nádrž zachycující přepadající odpadní vody z 0K2 a dešťovou nádrž před 00V. Dešťová nádrž u 0K2 V dešťové zdrži budou zachyceny veškeré dešťové vody přepadající z odlehčovací komory. Navržený objem dešťové nádrže vychází z požadavků na ochranu toku. Po skončení deště budou tyto vody přečerpávány do kanalizace. Dešťová nádrž je uvažována jako podzemní objekt vybavený technologickým zařízením pro provoz a čištění. Bude vybavena automatickým ovládáním s dálkovým přenosem na dispečink ČOV. Dešťová nádrž před ČOV Ze stávající odlehčovací komory odtékají odpadní vody v množství (1+10)Q24, tj. 71,4 l/s, které jsou odváděny do stávající čerpací stanice. Zde budou dále na ČOV čerpány zředěné splaškové vody v množství 45,9 l/s, odpadní vody přesahující toto množství budou přečerpávány do nově navrhované dešťové zdrže Zde se uvažuje s 20 minutovým zdržením a poté s přepadem do recipientu

- 18 -

Po skončení deště se odpadní vody z dešťové zdrže gravitačně odvedou do čerpací jímky, odkud jsou přečerpávány na ČOV. Výstavba této dešťové zdrže umožní zajistit nepřekročení maximálních průtoků na čistírnu odpadních vod. Dešťová nádrž je uvažována jako částečně podzemní objekt vybavený technologickým zařízením pro provoz a čištění. Bude vybavena automatickým ovládáním s dálkovým přenosem na dispečink ČOV.

5.4.7. Posouzení č.5 — výhledový stav, etapa 2 5.4.7.1. Zadání Při tomto posouzení byly do výpočtu zadány -

výhledový počet obyvatel v obci

-

návrh dešťové zdrže

-

parametry nových čerpadel v čerpací stanici před ČOV- podle uvažované rekonstrukce čistírny odpadních vod

-

splaškové odpadní vody ze sídliště Na nivách vedeny stokou v ulici Jiráskova, Komenského a pod železniční tratí do čerpací stanice

-

splaškové odpadní vody ze sídliště Polanka napojeny přímo do čerpací stanice před ČOV dešťové odpadní vody ze sídliště Polanka odvedeny do recipientu (potok Melatín)

5.4.7.2. Výsledek posouzení Problémové úseky -

v této alternativě se problémově úseky nevyskytují

(Plachá a Prax ,2008)

5.5. Závěrečné vyhodnocení Hlavním cílem zpracovávané dokumentace bylo nalézt okamžité řešení požadavku (Povodí Moravy) nezvyšování v současné době vypouštěného znečištění do toku (řeka Svitava). Je zřejmé, že zvýšením počtu obyvatel v obci Bílovice nad Svitavou dojde k nárůstu množství znečištění v kanalizační síti a při deštích na odlehčovacích komorách k přepadu zvýšeného množství znečištění do toku.

- 19 -

Řešením je výstavba nové splaškové kanalizace v obci (stávajíci kanalizace by pak sloužila pro odvádění dešťových odpadních vod). Vzhledem k tomu, že toto řešení je investičně náročné, technicky problematické (omezený prostor pro uložení dalšího podzemního vedení) a výstavba ve středu obce by byla i obtěžující pro občany, navrhujeme toto řešení: 1. etapa Nová výstavba Na nivách má (a nově uvažovaná výstavba v této lokalitě bude mít) striktně oddílnou kanalizační síť, která ale oproti távajícímu stavu nebude odvedena do jednotného systému ve středu obce (dešťové vody budou odvedeny novou dešťovou stokou do Svitavy, splaškové vody novou splaškovou stokou do ČS před ČOV) - viz „Posouzení č.4“ Tímto řešením se sníží bilanční množství znečištění, které bude odváděno do toku o 1930 kg/rok (hodnota BSK5) oproti výhledovému stavu bez uvažovaných opatření. Vypouštěné znečištění bude ve výhledu po realizaci navrhovaných opatření srovnatelné se současným stavem (dle orientačního výpočtu bude o 350 kg/rok nižší než v současnosti). 2. etapa Výstavba na Polance má oddílnou kanalizační síť, která ale oproti stávajícímu stavu nebude odvedena do jednotného systému ve středu obce (dešťové vody budou odvedeny novou dešťovou stokou do Melatína, splaškové vody novou splaškovou stokou do ČS před ČOV) - viz „Posouzení č.5‘ Tímto řešením se sníží bilanční množství znečištění, které bude odváděno do toku o 3823 kg/rok (hodnota BSK5) oproti výhledovému stavu bez uvažovaných opatření. Vypouštěné znečištění bude ve výhledu po realizaci navrhovaných opatření dokonce o 2244 kg/rok nižší než v současnosti. (Plachá a Prax ,2008)

5.6. Závěr Návrh opatření na kanalizační síti obce Bílovice nad Svitavou je v souladu s platným Územním plánem města a v souladu s požadavky správce toků. Navržená opatření plně respektují stávající stavební stav jednotlivých úseků s přihlédnutím k

- 20 -

hydraulickým požadavkům vycházejícím z rozvoje obce i z posouzení stávajícího stavu kanalizační sítě. Kanalizační sít‘ vybudovaná dle této koncepce bude umožňovat bezproblémový provoz kanalizační sítě při realizování zástavby v rozvojových plochách dle ÚP. (Plachá a Prax ,2008)

- 21 -

6.Technické řešení zachycení dešťových vod 6.1. Možnosti technického řešení vsakování dešťových vod Zařízení pro vsakování dešťových odtoků je možno rozlišovat podle následujících kriterií (ATV-DVWK A 138): -

Centrální nebo decentralizované

-

Jímací schopnost (akumulace)

Jímací schopnost je vlastností zařízení akumulovat (schraňovat) srážkový odtok než se postupně vsákne. U plošného vsakování se schopností akumulace neuvažuje. 6.1.1 Nároky na plochu Plošná náročnost objektů, které vsakují přes půdu s vegetací, jakými jsou plošné vsaky a průlehy, je přirozeně větší než u podzemních zařízení, jakými jsou vsaky šachtové či rýhové. Je jim však třeba s ohledem na ochranu spodních vod vždy dávat přednost. 6.1.2. Způsob a rozložení hydraulického zatížení Hydraulické zatížení je dalším kriteriem, podle kterého lze rozlišovat nadzemní centrální a decentralizované vsakovací zařízení. Opatření mohou být stavebně provedena při nejrůznějších spádech území. Při strmém území se zařízení řadí kaskádovitě. V případě, že přítokové množství překročí množství ze kterého vychází návrh, musí se vzít v úvahu odlehčovací možnosti. Ty mohou být : a) Převedení na volné plochy s odpovídající modulací b) Krátkodobé zatopení okrajové oblasti zařízení c) Průlehy nebo příkopy vedoucí do recipientu d) Při trubním nebo rýhovém vsakování mimo jiné přímé napojení na přepadovou šachtu do recipientu zabezpečenou proti zpětnému vzdutí. Pokud se nemůže realizovat žádná z uvedených možností, musí se v nejnutnějších případech uvažovat odlehčení odvedení přes přepadovou šachtu zabezpečenou proti zpětnému vzdutí do kanalizace.

6.1.3.Hlavními technickými principy pro zasakování jsou: -

Plošné zasakování

-

Rýhové vsakování

-

Trubní zasakování

-

Vsakovací příkop (průleh)

- 22 -

-

Šachtové vsakování

-

Vsakovací nádrž

-

Vícesložkový vsakovací prvek, např.zatravněný příkop a pod ním ležící vsakovací rýha, nebo kombinace šachtového a potrubního/rýhového vsakování.

6.1.3.1. Plošné vsakování Pod pojmem plošné vsakování se rozumí vsakování skrze propustný, zpevněný nebo porostlý povrch, při kterém nedochází k zadržení dešťové vody. Při plošném vsakování musí být zabezpečeno, aby vsakovací schopnost půdy byla větší než očekávaný dešťový odtok. Krycí vrstvy však často vykazují malou hydraulickou propustnost, což vede k poměrně vysokým požadavkům na zasakovací plochu. Odvodnění zemní pláně drenáží je žádoucí, pokud schopnost půdního podkladu přijímat vodu není dostatečná. Předností plošného vsakování je to, že v krycí vrstvě porostlé vegetací a s vysokým obsahem humusu dochází k čištění prosakující dešťové vody. V této vrstvě dochází nejen k zachycování, ale také k odbourání některých znečišťujících látek. Plošné vsakování je možno realizovat přes tyto povrchy: - Travnaté plochy - Zatravněné štěrkové plochy - Zatravňovaní tvárnice - Propustné dláždění - Propustný asfalt (beton) Pro použití plošného vsakování jsou vhodné především cesty v parcích, sportovní areály, náměstí, plochy dvorů, cesty k obytným domům. a) Travnaté plochy Trávníky disponují vysokou retenční a odpařovací kapacitou a vysokým biologickým čisticím výkonem. Výhodou jsou nízké technické náklady, jednoduchá údržba a kontrola. Povrch se osazuje trávou nebo většími porosty, je vhodné ho kypřit z důvodu zvýšení propustnosti. b) Zatravněné štěrkové plochy Zatravněné štěrkové vrstvy disponují vysokou retenční a odpařovací kapacitou a určitým biologickým čisticím výkonem. Tyto plochy jsou levné a navíc mají i velkou i únosnost. Pro výstavbu se musí odstranit horní vrstva půdy o mocnosti asi 25 cm.

- 23 -

Spodních 10 cm bude nosná vrstva, tvořená štěrkem frakce 0/32. Horní vrstva je směsí štěrku a půdy, oseje se travním semenem a posype se štěrkem. Díky své únosnosti se dá použít např. i pro plochy určené k parkování. c) Zatravňovací tvárnice Dlažba se zatravněnými spárami a vegetační (zatravňovací) tvárnice dosahují dobrého čistícího účinku. Tvárnice mohou být plastové nebo betonové. Mohou sloužit jako zpevněná přístupová komunikace ke garážím a obytným budovám, nebo jako plochy určené k parkování. Výstavba se provede odstraněním horní vrstvy půdy (asi 2530 cm), spodních 10 cm bude tvořit ochranná vrstva štěrku 0/64 proti mrazu, dalších 10 cm nosná vrstva štěrku 0/32. Do pískového lože (cca 4-5 cm) se poklade tvárnice, která se utěsní půdou z horní vrstvy a oseje se směsí travního semene. d) Propustná dlažba Betonová dlažba s drenážními spárami předává spárami srážkovou vodu do podloží. Betonová dlažba z mezerovitého betonu přijímá srážkovou vodu dutinami v dlažebních prvcích a odvádí ji dále do podloží (póry mezi zrny v betonu vznikají použitím úzké frakce zrn a vytvářejí souvislé dutiny). Oba typy povrchu se ukázaly být velmi účinnými s ohledem na vsakovací výkon. Propustnou dlažbu je vhodné použít pro chodníky, cyklostezky, parkoviště, pěší zóny, přístupové cesty. e) Propustný asfalt a beton Propustnost vzniká tak, že do směsi se dává mnohem méně jemných částic, než u klasického betonu nebo asfaltu. U propustného betonu tvoří objem pórů 15-22 % z objemu celkového, na rozdíl od klasického betonu, kde objem pórů tvoří 3-5 %. Propustný asfalt nebo beton leží na pískovém podsypu, ve kterém je dešťová voda zadržena, dokud se nevsákne do zeminy. Propustná směs se používá pro plochy určené k parkování, stezky pro pěší či pro cyklisty. Použití propustného asfaltu nebo betonu na pravidelně pojížděných cestách se nedoporučuje, protože vzhledem ke své pórovitosti nevykazují tyto směsi takovou pevnost klasický beton nebo asfalt. f) Kombinace různých typů plošného vsakování Časté je použití kombinací různých typů plošného vsakování. Nejvhodnější je použití na místech, kde nutné zpevněné plochy můžeme prostřídat s nezpevněnými, tj. na parkovištích, v parcích, sportovních areálech apod.

- 24 -

6.1.3.2. Vsakování s nadzemním zadržením vody Používá se tam, kde není dostatek místa pro plošnou infiltraci. Při tomto způsobu zasakování je nutno přihlédnout k estetickému hledisku těchto objektů, přičemž vlastní zasakovací zařízení je možno např. doplnit vhodným rostlinným porostem a trvalou vodní plochou (biotop) a přispět tak ke vzhledu urbanizovaného území. Rozlišují se tyto typy vsakování s nadzemní retencí: -

Vsakování průlehy

-

Vsakovací nádrž

Při průlehovém a jímkovém vsakování je voda předčištěna přechodem přes půdní vrstvu, popř. mikroorganismy vyskytujícími se v usazovací vrstvě. Vsakovací zařízení s nadzemním zdržením se jednoduše kontrolují, je proto snazší rozpoznat a zabránit ohrožení podzemní vody. a) Vsakování průlehy Průlehy mohou být zatravněné, porostlé vhodnou vegetací, nebo obsypané štěrkem. Vsakovací průlehy mají být dimenzovány tak, aby v nich docházelo pouze ke krátkodobému vzdutí. Dlouhodobější vzdutí je nepřípustné, protože se tím značně zvyšuje nebezpečí zakolmatování a zhutnění povrchu. V tomto směru se jako maximum osvědčila výška vzdutí 30 cm. Nivelety dna průlehů mají být navrhovány a udržovány vodorovné, aby bylo dosaženo co nejrovnoměrnějšího rozdělení vody pro vsakování. Dlouhé a velké průlehy mají být zejména při svažitějším terénu předělovány zemními hrázkami. Hydraulické zatížení vsakovacích průlehů má probíhat pokud možno povrchově otevřenými přítokovými žlaby. Obecně jsou odtoky vedeny přímo ze zpevněných ploch do průlehů. Je přitom nutno zajistit co možná nejrovnoměrnější přetékání přes celou okrajovou hranu plochy. Při bodovém zaústění z otevřené rýhy nebo trubního vedení musí být učiněna opatření k rovnoměrnému rozmístění a proti vyplavení. Přirozené spojení průlehů se zelenými pozemky a zatravněnými pásy je ideální. Díky druhově bohatému osetí s různými travami, keři nebo stromy mohou být „technická díla“ sama tvořícími prvky na malých pozemcích. V suchých obdobích mohou být zelené plochy využity jako prostory pro hru a relaxaci. Tak nevzniká žádný dodatečný nárok na plochu. Míčové hry jsou však nevhodné, neboť dochází ke zhutnění půdy. Výstavba se provede odstraněním horní vrstvy, vytěžením zeminy, rozprostřením vsakovací vrstvy štěrku 2/36. Na takto vytvořený vsakovací základ se nanese směs suti a zeminy a oseje se směsí travin a křovin.

- 25 -

b) Vsakovací nádrž

Obr. 3. Vsakovací nádrž

Vsakování se děje přes oživenou vrstvu půdy v zemité nádrži. Pro vsakovací nádrže je zpravidla poměr mezi napojenou nepropustnou plochou a plochou vsakovací větší než 1:15. Toto vysoké hydraulické zatížení si ve vztahu na požadavek relativně rychlého prázdnění nádrže vyžaduje dostatečnou a trvale zajištěnou propustnost podloží. Předpokládají se zpravidla propustnosti m.s-1. Při nižších propustnostech by vzrůstala doba prázdnění a tím i doba trvání vzdutí. (ATV-DVWK A 138) Obzvlášť důležitý je správný odhad postupu kolmatace nádrže v čase. Příčinou zakolmatování jsou v první řadě látky, které sebou nese voda dešťového odtoku, které se v zóně vsaku ukládají a vytváří těsnicí nánosy (vnější kolmatace). Vyspádování dna nádrže směrem k místu přítoku zabrání tomu, aby se zanášelo celé dno. Dochází ovšem k zesílenému usazování v blízkosti přítoku. Zpravidla je vsakovací nádrži předřazováno usazovací zařízení. To by mělo být navíc vybaveno i zařízením k zachycení plovoucích nečistot, např. nornou stěnou. Pokud nádrže nemají předřazeno usazování, je nutno pro dimenzování počítat s propustností dna sníženou na pětinu. Tím je pro návrh zohledněn postup kolmatace po dobu provozu nádrže. Propustnost stěn (svahů) nádrže může být brána v původní hodnotě. Smysluplné použití je jen při větších odvodňovaných územích (od 1 ha), nebo v nových zástavbách a územích s dostatečnou využitelnou plochou. Výhodou je velmi dobrý vsakovací výkon, nevýhodou je samozanášení dna při nevhodné údržbě a také nutnost oplocení, jelikož naplněná nádrž představuje možnost ohrožení pro hrající si děti. (Hlavínek a kol. 2007)

- 26 -

6.1.3.3. Vsakování s podzemním zadržením vody Pokud není pro nadzemní zdržení dešťové vody k dispozici dostatek plochy, může být voda zadržována také v podzemí – v šachtách, potrubích, rýhách nebo v plastových vsakovacích blocích. Při podpovrchové infiltraci je povrchová část půdního horizontu odstraněna a dešťový odtok je přímo zaústěn do spodních půdních horizontů, které neobsahují prakticky žádný humus. Tyto vrstvy vykazují podstatně nižší schopnost zachycení látkového znečištění než povrchové vrstvy a to především v těch případech, kdy je jejich propustnost vysoká. Tím stoupá nebezpečí kontaminace podzemní vody. Z těchto důvodů může být předčištění dešťového odtoku nezbytné. a) Vsakování rýhové Při rýhovém vsakování je srážkový odtok zaveden povrchově nebo podpovrchově do rýhy vyplněné štěrkem nebo jiným porézním materiálem. V tomto prostoru je odtok akumulován a předáván do podzemí intenzitou odpovídající propustnosti okolní půdy. Velikost rýhy je většinou omezena polohou hladiny podzemní vody. Stavební řešení rýhy musí vést k tomu, aby byla voda pokud možno rovnoměrně rozvedena po celé délce rýhy. Je-li dešťová voda vsakována přes oživenou vrstvu půdy, je dosaženo dobrého čištění. Je-li dešťový odtok zaústěn přímo do spodních propustných vrstev, je nutné předřadit čistící zařízení. Aby byla možná kontrola zařízení, je vhodné umístit každých cca 50 m revizní šachty. Proti vniku zeminy do štěrkové vrstvy je vhodné odstupňovat velikosti zrna, je možné také obalit vrstvy filtrační tkaninou, zde je ale nebezpečí zanesení už po několika málo letech používání. b) Vsakování potrubní Při trubním vsakování je dešťový odtok přiváděn do perforovaného potrubí, uloženého do lože ze štěrku, nebo jiného jímavého materiálu. Potrubí je zasypáno až po terén obdobným nebo stejným materiálem. Je možná kombinace vsakování, kdy je dešťový odtok přiváděn nadzemně, se vsakováním s přívodem pod zemí. Jímací kapacita vyplývá z rozměrů příčného řezu rýhou, respektive potrubím, pórovitosti zásypu a délky, kterou je možno pro prvek použít. Průměr a perforace vsakovacího potrubí musí mít odpovídající hydraulickou kapacitu. Protože jak příčný řez, tak i délka se mohou měnit ve velkém rozmezí, je velmi variabilní i plocha napojovaného povodí. Výhodou trubního vsakování je rychlé rozdělení bodových vtoků. Při tomto typu vsakování je dešťový odtok zaústěn přímo do spodních propustných vrstev, je tedy nutné předřadit čistící zařízení (např. usazovací prostor). c) Vsakování v šachtách

- 27 -

V zasakovací šachtě dochází k bodovému, podpovrchovému vsakování. Před zaústěním do podloží protéká dešťový odtok zpravidla uměle vytvořenou filtrační vrstvou. Vsakovací šachta je zpravidla sestavena z betonových skruží. Měla by být dodržena minimální světlost šachty DN 1000. Je možno v zásadě rozlišit dva stavební typy (ATV-DVWK A 138): Skruže mají boční prostupy nad filtrační vrstvou nade dnem. Tento typ šachet má vložen filtrační vak, a to za účelem ochrany spodních vod a udržení vsakovací schopnosti. Celý vsakovací tok musí tímto vakem projít. Ve vaku jsou zadrženy usaditelné a odfiltrovatelné látky před vsakem. Je třeba podle potřeby filtrační vak vyjmout a buďto propláchnout, nebo vložit nový. Skruže mají boční prostupy pod filtrační vrstvou, pod úrovní dna, což znamená, že vsakování probíhá pouze filtračním ložem. Usaditelné a odfiltrovatelné látky jsou zachytávány na povrchu filtračního lože. Je zapotřebí sejmout dle potřeby svrchní vrstvu filtračního lože (odstranit usaditelné a odfiltrovatelné látky) a nahradit ji novým filtračním pískem. Vsakovací šachty nevykazují žádné čistící schopnosti. Při vsakování dešťové vody s vyšším stupněm znečištění nebo v případech ohrožení podzemní vody mělo by být předřazeno čistící zařízení. d) Plastové vsakovací bloky Tyto výrobky jsou alternativou klasických vsakovacích drenáží, budovaných z kameniva a štěrku nebo z plastových drenážních trubek. Vsakovací klece a tunely je možno navzájem propojovat a vytvořit tak vsakovací pole o velké kapacitě. Klece se usazují do výkopu, který je vyložen 15 cm vrstvou štěrku frakce 16/32, zabalí se do geotextilie a po připojení na vedení vody se do výše 150 mm nad klece zasypou štěrkem frakce 16/32 a následně zeminou. Vrstvu zeminy je dobré od vrstvy štěrku isolovat geotextilií. Na rozdíl od klasických štěrkových drenáží s absorpční schopností 30– 35 % dosahují vsakovací klece absorpční schopnost asi 3x větší (až 95 %). Vsakovací blok garantuje díky své konstrukci velkou nosnost. Při výšce zásypu 800 mm je pojízdný i nákladními automobily. Vzdálenost výkopu od sousedních budov by měla být rovna min. 2 metry u budov, které jsou vodotěsně izolovány a 5 metrů u budov, které nejsou vodotěsně izolovány. e) Kombinace vsakování v průlehu s potrubním nebo rýhovým vsakováním Při malé propustnosti podloží nemůže být nízká propustnost již kompenzována dočasnou akumulací srážkového odtoku, takže je prvek nutno opatřit odtokem. Při kombinaci průlehu a rýhy se akumulace rýhy prázdní zčásti nepříliš intenzivním vsakováním, z části škrceným odtokem, směřovaným buď do trubního systému, nebo do - 28 -

příkopů. Zpravidla je ke každé vsakovací rýze přiřazena šachta, kde je možno škrcení regulovat. Systémy průleh/rýha jsou jako vsakovací zařízení nákladné. Přesto ale přinášejí dobré výsledky v kombinaci s čištěním a retencí. f) Kombinace vsakování v šachtě s potrubním nebo rýhovým vsakováním Pro zlepšení vsakovací schopnosti a vsakovací kapacity může být vybudováno více navzájem spolupůsobících šachet (vsakovací galerie), což je v podstatě kombinace šachtového a potrubního, nebo rýhového systému. Tímto způsobem mohou být odvodňovány také větší přidružené zpevněné plochy nad vsakovacími šachtami. Předností vsakovacích galerií jsou lepší možnosti údržby a kontroly. Dodatečně je možno dosáhnout vyšší provozní bezpečnosti tak, že funkce přetížené jednotlivé šachty je převzata následujícími šachtami. Zařízení nemá žádné čistící schopnosti, voda proto nesmí obsahovat škodlivé látky a musí být téměř bez vznášejících se částic. Za účelem zabránění vplavení půdy do rýhy se třídí štěrkové vrstvy v rýze dle velikosti zrna, nebo se rýha vystýlá textilním filtrem. (Hlavínek a kol. 2007)

6.2.Možnosti technického řešení retence dešťových vod 6.2.1.Retence na střechách a terasách Na střechách s rostlinným pokryvem nebo se štěrkopískovým pokryvem dochází ke značné retenci dešťové vody. Vlivem evapotranspirace je retenční efekt značně zesílen.

Obr. 4. Dům se zelenou střechou

Toto řešení má i další výhody: -

esteticky působící možnosti zahradní architektury,

-

regulace teploty v horním podlaží budovy, - 29 -

-

zmírnění dilatačních problémů a

-

snížení hladiny hluku (např. oproti plechovým střechám).

Nevýhody řešení : -

intenzivní péče o rostliny těsně po jejich vysazení (zabránění odplavení nebo naopak uschnutí),

-

častější proplachování dešťových rour u střech s rostlinným pokryvem (především v prvních 2 až 3 letech).

Pro provádění je třeba dodržet tyto zásady: -

pouze na absolutně vodotěsných a proti kořenům odolným střechách a terasách,

-

asfaltový nátěr není vhodný (znečištění dešťové vody)

-

nutnost statického posouzení

-

doporučení pro objem zachyceného deště: zachycení silné bouřky (dešťová srážka okolo 30 mm), a

-

evapotranspirace ve vegetačním období při extenzivním ozelenění až do 10 l/m2 a den.

6.2.2.Retenční nádrž Slouží ke krátkodobému zachycení dešťového odtoku na pozemku u nemovitosti.

Obr. 5. Retenční nádrž

Výhody použití : -

nízké pořizovací náklady,

-

možné esteticky působící uspořádání (zahradní architektura),

-

u školních objektů: praktický příklad, použitelný při výuce,

- 30 -

-

jednoduchá a levná zařízení na omezení odtoku a

-

nepatrné nároky na látkové složení dešťového odtoku.

Nevýhody: -

potřebná plocha,

-

pravidelná údržba bezpodmínečně nutná.

Pro provádění je třeba dodržet tyto zásady: -

pokud to místní podmínky dovolují, může retenční nádrž přetékat,

-

vhodná kombinace se zasakovacími objekty.

6.2.3.Rybníček na koupání s biotopem Jedná se o kombinace biotopu a rybníčku na koupání s jednoduchou úpravou vody filtrací.

Obr. 6. Rybníček s biotopem

Výhody řešení: -

při možném nasycení kyslíkem v úseku s kaskádou (mezi filtrem a biotopem) a následným průtokem v biotopu je možno provozovat toto zařízení bez jakýchkoli chemikálií.

Nevýhody pro využití: -

poměrně krátká sezóna koupání; ohřívání vody, např. slunečními kolektory, není vhodné.

-

při vyšších teplotách vody (přes 24 °C) může dojít ke zvýšení koncentraci mikroorganizmů. Tyto koncentrace mohou překračovat požadované hodnoty pro

- 31 -

veřejná koupaliště, pohybují se však v tolerovaných hodnotách pro vodní toky a nádrže, Pro provádění je třeba dodržet tyto zásady: -

toto zařízení se v posledních letech značně rozšířilo a je doposud ve stadiu rychlého vývoje. V případě zájmu o realizaci je nutno konzultovat specializované firmy.

6.2.3.Retence na parkovištích a průmyslových ploch Princip: Omezením odtoku z těchto ploch dochází k jejich krátkodobému zatopení. Hloubka vzduté vody na těchto plochách se pohybuje v rozsahu několika cm. Další výhody: jednoduché opatření u velkých ploch. Nevýhody: -

částečné omezení užívání těchto ploch.

Praktické pokyny: -

nutnost posouzení látkového znečištění dešťového odtoku v případě zaústění do zasakovacího objektu nebo do recipientu,

-

u nezpevněných ploch se spádem více jak 4 % nastává nebezpečí eroze,

-

nouzový přepad je nutný.

6.2.4.Retenční kanál Princip: Retenční objem je vytvořen potrubím o velkém průměru, na jehož konci je instalováno zařízení na omezení odtoku. Další výhody: -

retence nezabírá místo na povrchu nemovitosti.

Nevýhody: -

vyšší investiční náklady.

- 32 -

Praktické pokyny: -

posoudit max. hladinu vzdutí vzhledem k ohrožení budov,

-

přihlédnout k možné retenci ve všech připojených potrubích.

(KREJČÍ V. a kol. , 2002)

- 33 -

7.Využití dešťové vody 7.1.Možnosti využití dešťové vody Průměrná spotřeba pitné vody na jednoho obyvatele činí přes 100 litrů vody denně. Ale na přibližně 50% z této spotřeby není nutné mít kvalitní pitnou vodu, proto může být dešťová voda použita jako náhrada. V různých částech domácnosti nejsou nároky kladené na kvalitu vody vždy stejné. Tam, kde přicházíme s vodou osobně do styku (vaření, pití – 4 l.os-1.den-1, mytí nádobí 8 l.os-1.den-1, tělesná hygiena 46 l.os-1.den-1) musí být používána voda pitná, ovšem při jiném použití (praní 16 l.os-1.den-1), splachování 40 l.os-1.den-1, zalévání 7 l.os-1.den-1, údržba 4 l.os-1.den-1) lze s výhodou využít vodu srážkovou. Spotřeba dešťové vody závisí zejména na tom, kde bude dešťová voda využívána a kolika osobami. V současnosti se nabízí několik možností využívání dešťové vody: Splachování WC Pro WC a instalace (přívodní potrubí, odpady) je dešťová voda výhodná, jelikož je měkká a nedochází tedy k usazování vodního kamene. Splachování WC navíc spotřebuje společně se sprchováním nejvíce vody v domácnosti a vzhledem k tomu, že nevyžaduje vodu vysoké kvality, je používání pitné vody zbytečným plýtváním. Zavlažování

Obr. 7. Systém pro zavlažování

Dešťová voda je chudá na soli, proto nedochází k zasolování půdy. Navíc neobsahuje chlor. Existují dokonce rostliny, které jinou než dešťovou vodu nesnášejí, např. kanadské borůvky. Kromě toho je pitná voda příliš cenná na to, abychom s ní zalévali zahradu. Praní

- 34 -

Obr. 8. Systém pro využití vody v domě

Zachycená srážková voda se využívá s výhodou jako užitková voda na praní a to zejména v oblastech, kde je jiná dostupná voda (podzemní nebo i upravená) na praní příliš tvrdá nebo obsahuje vyšší podíl železa, manganu apod. Při použití na praní se příznivě projeví měkkost dešťové vody, která podstatně lépe rozpouští prací prášky, čímž sníží jejich spotřebu, nemá tendence se usazovat a tvořit vodní kámen a proto není tak nutné používat drahé změkčovače. Úspory se tak mimo spotřebu vody dotýkají ještě snížené spotřeby pracích prostředků a snížení opotřebení pračky. Německá firma Miele nabízí pračky se dvěma oddělenými přípojkami na vodu. Nabízená pračka je sama schopna řídit proces praní a to tak, že při předpírce, hlavním praní a prvním máchání využívá právě dešťovou vodu, teprve až pří posledním máchání pak vodu pitnou. Podle výsledku dlouhodobé studie Státního hygienického ústavu v Brémách nebyly zjištěny žádné rozdíly mezi praním prádla v pitné vodě a v dešťové vodě. Tvrdost vody je způsobena ve vodě rozpuštěnými sloučeninami vápníku a hořčíku. Dříve byla tvrdost vody měřena ve stupních d (německý stupeň tvrdosti), dnes se uvádí v mmol . l-1 (milimol na litr). V případě pracích prostředků se rozlišují čtyři pásma tvrdosti dle tab. 13, dešťová voda spadá do pásma 1. Údržba Dešťovou vodu můžeme použít na mytí aut, úklid a čištění tam, kde není zapotřebí hygienicky nezávadná pitná voda. Ve všech těchto případech je zapotřebí velké množství vody a je ekonomicky i ekologicky výhodné použít dešťovou vodu namísto pitné. (Hlavínek a kol. 2007)

7.1.1.Příklady oblastí možného využití srážkové vody v komunální oblasti: -

školy

- 35 -

-

administrativní zařízení

-

úřady

-

sportovní zařízení

-

jezdecké haly

-

zahradnictví a lesní školky

-

parky, sady

-

botanické zahrady

-

zoologické zahrady

-

hřbitovy

7.1.2.Příklady využití srážkové vody v průmyslu: -

zavlažování zelených ploch vně a uvnitř

-

chlazení v uzavřeném okruhu

-

mytí motorových vozidel

-

vysokotlaké čištění

-

mytí

-

broušení skla

-

čištění stok

-

odmořování

7.2. Způsoby čistění a skladování dešťové vody 7.2.1.Požadavky na kvalitu dešťové vody Užíváním dešťové vody z hlediska jejího složení nesmí dojít : -

k ohrožení zdraví uživatele

-

k ohrožení kvality pitné vody (v důsledku event. chybných instalací)

-

k omezení komfortu užívání vody

-

ke kontaminaci životního prostředí (především půdy a podzemní vody)

7.2.2.Čištění dešťové vody Chceme-li používat dešťovou vodu především na zahradě na zalévání nebo na mytí auta, postačí systém, nevyžadující žádnou zvláštní filtraci vody, je vhodné pouze zabezpečit, aby do akumulační nádrže nebylo splavováno listí a další větší nečistoty, které by nádrž zanášely. Využití dešťové vody např. na praní už vyžaduje podstatně kvalitnější filtraci. Při čištění dešťové vody se uplatňují dva procesy: a) filtrace

- 36 -

b) sedimentace Sedimentace probíhá buď v samotné akumulační nádrži na dešťovou vodu, nebo v nádrži usazovací, předsazené nádrži akumulační. Pro filtraci můžeme použít dva typy filtrů - interní nebo externí. Externí filtry jsou samostatné filtrační šachty, které se napojují mezi okapový svod a jímku. Zpravidla umožňují spojení dvou větví okapových svodů a po přefiltrování vody umožní odtok čisté vody do jímky a v případě samočisticích filtrů odtok přebytečné vody a nečistot do kanalizace. Interní filtry jsou umístěny uvnitř nádrže, mají jeden přítok, odtok vyčištěné vody do nádrže a možnost napojení přepadového sifonu pro odtok přebytečné vody.Používáme-li dešťovou vodu na praní, nebo splachování WC, kde voda prochází jemnými tryskami, je možné použít jemný filtr pro montáž do tlakového potrubí za čerpadlem.

7.2.3. Typy zařízení na čištění dešťové vody 7.2.3.1. Okapové filtrační jednotky a) Filtrační podokapový hrnec je určen pro filtraci vody z jednoho okapového svodu. Při instalaci se zapouští do země a ukládá se na vrstvu betonu nebo štěrku. Tělo filtru může být tvořeno ze silnostěnného polypropylenu. Filtrace je zajišťována sítkem, na kterém je umístěna cca 5 cm vrstva filtračního materiálu (kameniva), na jejichž povrchu se zachytávají nečistoty. Mezi kamenivem a filtračním sítkem je umístěna filtrační vložka z netkané textilie. Tento typ filtrů je určen pro vodu na zavlažování, na doplňování rybníčků nebo na vsakování. b) Okapový filtr se nasazuje na okapový svod. Okapové filtry jsou určeny k odfiltrování hrubších nečistot jako je listí, klacíky, plody ovoce, mech apod. Jemné části jako prach, písek apod. se sice z části mohou na filtru zachytit, ale z části propadnou a budou sedimentovat na dně nádrže. Filtry jsou samočisticí a není tedy potřeba jejich kontrola a údržba. Nečistoty jsou odplavovány zbytkovou vodou do kanalizace.

- 37 -

7.2.3.2. Košíčkové filtry

Obr. 9. Košíčkový filtr

Universální košíčkové filtry jsou vhodné pro všechny druhy využití dešťové vody. Košíčková filtrace zajistí 100 % výtěžnost přefiltrované vody, neboť na rozdíl od samočisticích filtrů proteče veškerá voda skrz filtr do nádrže. Košíčky je možné použít jak samostatně, tak jako součást filtrační šachty. Samostatně zavěšený košíček představuje technicky nejjednodušší a cenově nejpříznivější filtrační jednotku. Nevýhodou je nutnost údržby a snížení využitelného objemu nádrží. Jednou možností využití košíčkového filtru je umístění sítka do tělesa filtru. Filtrační jednotka je tvořena plastovým sítkem s poutkem pro snadnou manipulaci. Tato varianta má 3 předpřipravené otvory, dva nad úrovní síta a jeden při dně. Otvory nad sítem jsou prakticky ve stejné úrovní a lze je použít jako nátok a přepad do kanalizace nebo jako dva nátoky od dvou okapových svodů (v tomto případě musí mít jímka vlastní přepadový otvor). Další možností využití košíčkového filtru je umístění sítka do akumulační nádrže (interní provedení). Přepadový sifon z akumulační nádrže by měl být umístěn cca 5 cm pod filtračním košíčkem, aby v případě plné nádrže mohla voda odtékat pod košíčkem ven z nádrže. 7.2.3.3. Samočisticí filtrační jednotky Je-li přepad jímek napojen na veřejnou kanalizaci, je možné použít tzv. samočisticí filtrační vložky. Samočisticí filtry fungují na principu válce nebo desky z filtračního materiálu, skrz které protéká znečištěná voda. Výtěžnost přefiltrované vody je v tomto případě cca 90 – 95 % podle typu filtrační vložky. Samočisticí filtr v interním provedení je tvořen plastovým tělem se dvěma nátoky, odtokem do jímky a odtokem do kanalizace. Filtrační jednotku tvoří třívrstvá vložka s oky 0,35 mm. Na mírně zaoblenou

- 38 -

hranu natéká znečistěná voda, čistá voda proteče skrz filtrační plochu do nádrže a nečistoty jsou se zbytkovou vodou odplaveny do kanalizace. Šachtový filtr je tvořen plastovým tělem se dvěma nátoky, odtokem do jímky a dvěma odtoky do kanálu. Filtrační jednotku tvoří drátěné síto, na které dopadá znečistěná voda. Čistá voda proteče skrz filtrační plochu do nádrže a nečistoty jsou se zbytkovou vodou odplaveny do kanalizace. 7.2.3.4. Filtry pro montáž do tlakového potrubí Filtry se zpětným proplachem zajišťují nepřetržitou dodávku filtrované vody i během procesu čištění filtru. Jemné filtrační sítko redukuje množství cizích částic ve vodě, například úlomků rzi, nebo písečných zrnek. Umísťují se na výtlačné vedení za čerpadlo a díky 0,1 mm hustotě síta zajistí bezproblémový chod WC a pračky.

7.2.4. Skladování zachycené dešťové vody Filtrováním dešťové vody pomocí různých filtrů dochází k odstranění nečistot a v nich přebývajících bakterií. Dešťový odtok je zaústěn do nádrže (cisterny). K udržení hygieny zachycené vody také pochopitelně přispívá, pokud je zachycovaná dešťová voda uskladněna na chladném místě a není vystavena přímému slunečním záření. Nádrže na povrchu terénu jsou většinou levnější, jsou však vystaveny vlivu kolísání teplot, světla a eventuelnímu znečištění. Z těchto důvodu se doporučují (především u nových nebo rekonstruovaných objektů) cisterny umístěné v zemi. Umístění nádrží ve sklepech se nedoporučuje (vliv vyšší teploty a event. světla), pokud se voda ve sklepě skladuje, nemá teplota sklepního prostoru přesáhnout 18°C, aby nevzniklo nebezpečí rozvoje mikroorganismů. Pro vodu v cisternách platí zásada: pokud možno nejméně světla a nejnižší možná teplota. Také se doporučuje z hygienických důvodů neskladovat vodu v akumulační nádrži příliš dlouho. Faktory, ovlivňující kvalitu vody a hygienu při využívání dešťových vod: -

jímání ze střešních ploch bez zvláštních zatížení, např. holubů

-

filtrační systém mezi záchytnou plochou a dešťovým zásobníkem

-

sedimentace v zásobníku vlivem uklidněného přítoku

-

ochrana proti přístupu světla do zásobníku

-

těsné zakrytí zásobníku

-

ochrana zásobníku před plyny ze stok

-

ochrana zásobníku proti hmyzu a vzdutí z kanalizace

-

odběr dešťových vod alespoň 15 cm nade dnem zásobníku

- 39 -

-

pravidelné kontroly a údržby zařízení

Pokud jsou tyto faktory brány na zřetel a zařízení na dešťové vody zřízeno a udržováno podle stavu technologie, jsou dešťové vody bez omezení použitelné na místech potřeby a pro zmíněné způsoby využití.

7.3. Technická zařízení Systém využití dešťových vod sestává z těchto zařízení: -

Filtry (integrované v nádrži nebo zemní)

-

Akumulační nádrže

-

Plovoucí sací soupravy

-

Přepadové sifony

-

Čerpací zařízení

-

Řídící doplňovací jednotky

-

Hladinové senzory

-

Tvarovky na uklidnění přítoku

-

Přívodní, odběrné a odpadní potrubí V případě úpravy vody je nutné zabezpečení provozu a kontroly funkce. Výběr

typu zařízení, zvláště jedná-li se o filtry a akumulační nádrže, záleží na tom, k jakému účelu zachycovaná voda slouží. Pro plnohodnotné využití dešťové vody např. pro praní prádla je nutné zvolit kvalitní filtr, akumulační nádrž volit podzemní, aby se pokud možno zamezilo přístupu světla. Popis funkce: Dešťová voda stékající ze střechy okapovými svody se přivádí sběrným potrubím do zemního filtru. Nečistoty se zbytkovou vodou se odvádějí potrubím do kanalizace, nebo k zasakování. Přes nerezové síto filtru přepadá čistá voda, která se přivádí potrubím do nátokového hrdla nádrže, ukončeného uklidňujícím prvkem, který zabraňuje víření spodního sedimentu v nádrži. Voda ze sifonového přepadu při přeplnění nádrže odtéká přes zpětnou klapku potrubím do kanalizace, nebo do vhodného zasakovacího objektu. Odběr vody z nádrže sacím potrubím je zajištěn sací soupravou, která odebírá pouze čistou vodu pod horní hladinou v nádrži. Čerpací zařízení - vodárna je součástí automatické doplňovací jednotky s řídící jednotkou, která v případě nedostatku dešťové vody v nádrži přepne pomocí hladinového spínače odebírání vody z vodovodního řadu při splnění normy ČSN EN 1717 (v systému není

- 40 -

přímé propojení mezi rozvodem užitkové dešťové vody a rozvodem pitné vody). Z automatické doplňovací jednotky je voda potrubím výtlaku dopravována k využití.

7.3.1. Zásobní nádrže Zásobník může být nadzemní nebo podzemní. Velikost zásobníku se řídí velikostí střešní plochy nebo předpokládanou spotřebou dešťových vod (vždy se volí menší z obou velikostí). Nádrž je vybavena přítokem a bezpečnostním přepadem. Materiálové provedení nádrže se odvíjí od její velikosti a umístění. Používají se nádrže: -

plastové

-

betonové

-

sklolaminátové

-

ocelové Jeli

k

dispozici

dostatek

manipulačního

prostoru,

vycházejí

cenově

nejpřijatelněji monolitické betonové jímky. Existují speciální válcové plastové jímky, které jsou již z výroby uzpůsobeny na instalaci filtračního systému a mají předpřipraveny všechny potřebné otvory. Do betonových a laminátových jímek je všechny prostupy nutno většinou dodělat při instalaci.

7.3.2. Plastové nádrže Plastové nádrže jsou vyráběné nejčastěji z polyetylénu, polypropylenu nebo pro umístění do země z plastu zesíleného skelnými vlákny. Výhodou těchto zásobníků je odolnost proti korozi, malá hmotnost, využití prostoru variabilním složením uspořádáním, volba výšky nádrže podle výšky prostoru, jednoduchá montáž a údržba. Plastové nádrže mohou být bezešvé nebo svařované, válcové nebo pravoúhlé, samonosné, nebo určené k obetonování. Jímky se osazují na zhutněný štěrkový podklad (říční štěrk - kačírek 16–32 mm), nebo se usazují na betonovou desku. V případě nebezpečí spodní nebo povrchové vody nebo usazení do snadno propustné zeminy se doporučuje jejich obetonování v síle 15– 20 cm.

7.3.3. Betonové nádrže Betonové zásobníky, které se budují podobně jako studny z jednotlivých skruží, mají tu nevýhodu, že během několika desítek let přestanou v kontaktních místech těsnit. Tuto nevýhodu nemají monolitické betonové jímky. Naopak výhodou betonových nádrží je přirozená neutralizace kyselé dešťové vody, kterou v plastovém zásobníku

- 41 -

zajistí kousek přírodního vápence. Na rozdíl od plastových jsou betonové nádrže odolné velkému vnějšímu tlaku, proto se doporučují pro stavbu pod příjezdovými cestami.

7.3.4. Zásobníky s plovákovou škrtící klapkou Mají-li dešťové zásobníky sloužit k retenci a zároveň ke zmenšení potřeby pitné vody, vyplývají z toho rozdílné provozní cíle. K využívání dešťových vod by měly být zásobníky pokud možno plné, k retenci pak naopak prázdné. Jako řešení se vyvíjejí zásobníky se zpožděným odtokem části nashromážděného množství. Zásady pro správnou funkci zásobníku: Přívod dešťových vod se opatřuje uklidňujícím prvkem, který usměrňuje proud přitékající vody ode dna zásobníku, aby se částečky nezachycené filtrem usadily na dně a nebyly rozvířeny. Přes odsávací zařízení, umístěné na pružném sacím potrubí, se voda odebírá asi 150 mm pod horní hladinou. Nádrž by měla alespoň několikrát do roka přetéci, aby se zaručilo odplavení nečistot z hladiny. Zachycené vody mají být svedené tak, aby: -

Nevznikal hluk ze šplouchání vody

-

Kyslík byl vnášený i do hlubších vrstev vody

-

Usazeniny na dně zásobníku nebyly rozvířené (tzv. „klidný nátok“)

(Hlavínek a kol.2007)

- 42 -

8. Vlastní návrh 8.1. Plochy nové zástavby Na plochách nové zástavby byly použity vsakovací nádrže. Bohužel zde již nebyl vytvořen systém využití dešťové vody. Novou zástavbu zde lze rozdělit na dvě skupiny: a) rodinné domy s pozemkem Na tuto výstavbu v podstatě obec nemá vliv a proto nemůže donutit majitele vystavět na svém pozemku jakékoliv zařízení k retenci či využití dešťových vod. Zaleží zde pouze na osobním přístupu majitelů. V okolí pozemků by však bylo vhodné využívat zatravněných vsakovacích průlehů podél komunikací a propustného betonu na parkovištích. b) bytové domy V oblasti bytových domů by bylo vhodné využívat dešťovou vodu například pro zavlažování či mytí motorových vozidel. Dešťovou vodu pro tyto účely je možno získat ze střech budov, využitím vsakovací dlažby na pěších zónách a také použitím propustného betonu na parkovacích plochách. V případě výstavby nových objektů by bylo vhodné začlenit do projektu komplexnější využití dešťové vody a to pro splachování WC, praní a zavlažování. Při nových výstavbách není problém začlenit do stavby retenční nádrže ani příslušenství k filtraci a čerpání vody. U velkých budov se jako zajímavé řešení jeví retenční nádrž s biotopem, avšak tato varianta připadá v úvahu jen na rovinatějších částech obce. Těch však není mnoho.

8.2. Plochy stávající zástavby Ve stávající zástavbě je řešení retence a využití dešťových vod dosti obtížná, jelikož se nachází především ve svazích. Tím v některých částech odpadá možnost využití propustného betonu na komunikacích. Zároveň budování podzemních retenčních nádrží je zde nevhodné. Proto se zde nabízí varianta využití nadzemných nádrží, kteréžto doplněny o vhodnou vegetaci mohou působit poměrně esteticky a svou přítomností nijak nenarušují vzhled zástavby. Na většině území obce je možná především retence k pozdržení zvýšených průtoků do recipientu. Proto by bylo vhodné při opravách komunikací které nemají přílišný sklon použití propustného betonu. Dále při opravách pěších tras využít zasakovací dlažby. Kde to prostor umožňuje, je možnost výstavbu zasakovacích travnatých průlehů, vhodně osazených dřevinami. Tím se - 43 -

zvyšuje i estetická hodnota těchto míst. Zároveň je důležité při rekonstrukcích kanalizací, důsledně dodržovat oddělení kanalizace dešťové a splaškové. Těmito opatřeními by bylo docíleno značné odlehčení zátěže na ČOV, především při intenzivních deštích a zmenšení povodňových průtoků ve řece Svitavě.

- 44 -

9. Závěr Je všeobecně známé, že je na našem území nutno co nejvíce šetřit vodou a snažit se o co nejmenší znečistění.Vypouštění dešťových vod do splaškové kanalizace je zbytečné znehodnocování dobře využitelné vody a také zbytečné plýtvání financemi. Z výše uvedeného vyplývá, že možnosti řešení existují a nejsou finančně náročné. Naopak při stoupajících cenách pitné vody a nákladům na odvedení splaškových vod je využití dešťových vod ekonomicky velmi výhodné. Bohužel povědomí o těchto možnostech je stále malé a vůči hospodaření s dešťovou vodou stále panuje určitá skepse. Dokonce i ze strany legislativní, jelikož dotace na výstavbu kanalizace jsou vydávány pouze na jednotnou nebo splaškovou kanalizaci. Tím obce ztrácejí motivaci vystavět vhodnější a ekologicky šetrnější zařízení k retenci a zpětné využití dešťových vod. Bylo by velmi vhodné , kdyby při zpracování územních plánů obcí spolupracovali i odborníci na úpravy a tvorbu krajiny. Tak by mohli být již v začátcích podchyceny všechny možnosti zachycení dešťových vod a jejich případného zpětného využití . Velká část řešení problematiky retence a využití může totiž být významným krajinotvorným a estetickým prvkem. Hlavní výhodou však je šetrnost k životnímu prostředí a často i zlepšení klimatických poměrů v obcích a okolí.

- 45 -

Summary: Them generally known, than them on our territory necessity what mostly spare waters and endeavour to do what least pollution.Draining of rainfall into sanitary sewer them uselessly adulteration well water storage and too uselessly wasting of finances. From hereinbefore introduced follows, then possibility solution given and no they are financially demanding. Again with rising cost drink waters and the costs of drain sanitary waters them use waterfall is economic highly advantage. However consciousness about these possibilities them always little and toward management with rainfalls always rule positive unbelief. Anything even from side legislation, since grant to build drainage they are spends only on single-pipe system or sanitary sewer. The generally losing motivation exposed fit and ecologicaly favour equipment to retencion and backward use of rainfalls. It would be highly fit , if with worked territorial plans of village cooperate also specialist on arrangement and creation of landscape. So would could be already in starts catched up all the possibility retencion of rainfalls and their cases backward use . A great deal of solving problems of retencion and use can namely be great naturecreating and aestetical component. Main advantage but them economy to life means and often and betterment climatic relations in villages and surrouding.

- 46 -

Literatura: 1. Hlavínek, P. a kol., 2007, Hospodaření s dešťovými vodami v urbanizovaném území. Brno, ARDEC s.r.o., 164 s., ISBN 80-86020-55-X 2. Krejčí, V. a kol., 2002, Odvodnění urbanizovaných území – koncepční přístup.Brno, NOEL 2000 s.r.o., 562 s., ISBN 80-86020-39-8 3. Kolektiv autorů, 2006, Sborník přednášek odborného semináře „Hospodaření s dešťovými vodami ve městech a obcích“. Brno, NOEL 2000 s.r.o., 100 s., ISBN 8086020-49-5 4. Plachá, J. a Prax, P., 2008, Intenzifikace ČOV Bílovice nad Svitavou hydraulickolátkové posouzení účinnosti dešťové zdrže – Technická zpráva. Brno, Pöyry Enviroment a.s.,17 s. 5. Hlavínek, P., Mičín, J., Prax,P., 2001, Příručka stokování a čištění, Brno, NOEL 2000 s.r.o., 251 s., ISBN 80-86020-30-4 6. ČSN EN 1717 (75 5462) Ochrana proti znečištění pitné vody ve vnitřních vodovodech a všeobecné požadavky na zařízení na ochranu proti znečištění zpětným průtokem. 7. ATV-DVWK A 138 Bau und Bemmesung von Anlagen zur dezentralen Versickerung von nicht ständlich veruneinigtem Niederschlagswasser. 8. http://www.belis.cz

- 47 -

Seznam příloh 1. B1 - Hydrotechnická situace 2. B2 - Situace stokové sítě - stávající stav 3. B3 - Situace stokové sítě – výhledový stav

- 48 -