Přírodně blízké hospodaření se srážkovými vodami na stavebním pozemku a jeho důsledky pro územní plánování

Ing. David Stránský, Ph.D.

Přírodně blízké hospodaření se srážkovými vodami na stavebním pozemku a jeho důsledky pro územní plánování

Studijní text pro předmět Ekologie – Doktorské studium Fakulta architektury ČVUT v Praze Praha, 2013 Architektura bydlení CZ.2.17/3.1.00/34101

Projekt spolufinancuje Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti“ 1

Úvod Urbanizovaná území jsou specifická vysokým podílem nepropustných ploch (např. komunikace, střechy budov), který v centrech městských aglomerací dosahuje 70% i více. Voda dopadající za dešťové situace na povrch povodí nemůže přirozeně infiltrovat do kolektoru podzemních vod (obr. 1). Rovněž úroveň evapotranspirace je oproti přirozeným podmínkám snížena [1]. Větší část objemu dešťové vody odtéká po zpevněném povrchu povodí do dešťových vpustí a stokovou sítí je odváděna z urbanizovaných povodí. Kromě zvýšení objemu dochází i k podstatnému urychlení povrchového odtoku a snížení schopnosti transformace kulminačního průtoku. Důsledkem zvýšeného objemu povrchového odtoku a jeho rychlosti je změna hydrologického režimu vodního toku [2], který se projevuje častějším výskytem lokálních povodní. To je významné zejména v situacích, kdy větší urbanizovaný celek leží na malém vodním toku. Náhlé zvýšení průtoku může způsobit škody na hmotném majetku v okolí toku, případně i zdraví, obdobně jako při klasické povodni.

obr. 1 - V povodích s přirozeným vegetačním krytem infiltruje až 50% objemu dešťové vody dopadající na povrch území (z toho přibližně polovina dotuje kolektory podzemních vod), pouze 10% reprezentuje povrchový odtok. V centrálních částech městských aglomerací tvoří povrchový odtok až 55% objemu dešťové srážky Dalším důsledkem může být překročení kapacity samotného stokového systému, přechod do tlakového režimu proudění s vystoupáním vody do úrovně sklepních prostorů či přímo výtoku na terén prostřednictvím revizních šachet či uličních vpustí a rozliv do okolního prostoru. Obvyklé je rovněž zahlcení uličních vpustí s následným zaplavením okolního území. Vzhledem k velmi rychlému průběhu dešťového odtoku (desítky minut) je včasná informovanost o povodňovém nebezpečí omezená. Četnost výskytu je individuální, k podobným situacím dochází většinou v době jarních přívalových dešťů a letních bouřek.

Architektura bydlení CZ.2.17/3.1.00/34101


Kromě lokálních povodní má změna koloběhu vody v důsledku urbanizace negativní vliv i na dotaci podzemních vod, jejichž hladina se snižuje. Narušení přirozeného hydrologického režimu ohrožuje životní prostředí i narušením energetického režimu v prostředí velkých měst. Pokud sluneční energie dopadá na vegetaci nedostatečně zásobenou vodou, nemůže se největší podíl této energie spotřebovávat pro transpiraci jako u vegetace vodou dobře zásobené (cca 3–4 l/m2 za den). Městská zeleň tak nemůže plnit úlohu nejlevnějšího a nejprogresivnějšího klimatického zařízení s celkovým příznivým dopadem na kvalitu života v urbanizovaném území [3]. Na nepropustných plochách jsou za bezdeštného období deponovány polutanty z různých zdrojů a aktivit (např. atmosférické depozice, doprava, zvířecí trus apod.). Při dešťových událostech jsou tyto polutanty smývány do systému odvodnění, jehož prostřednictvím se dostávají do povrchových vod. Škody způsobné na ekosystému jsou individuální a mohou se plně projevit až s odstupem času.

Hospodaření se srážkovými vodami Základním principem koncepce přírodě blízkého hospodaření s dešťovými vodami (HDV) v urbanizovaném povodí je v maximální možné míře napodobit přirozené odtokové charakteristiky lokality před urbanizací. Základem HDV je tzv. decentralizovaný způsob odvodnění, jehož podstatou je zabývat se srážkovým odtokem v místě jeho vzniku a vracet ho do přirozeného koloběhu vody. V nejužším slova smyslu jsou přírodě blízká opatření a zařízení HDV taková, která podporují výpar, vsakování a pomalý odtok do lokálního koloběhu vody. V širším slova smyslu sem patří i zařízení, která alespoň určitým způsobem přispívají k zachování přirozeného koloběhu vody a k ochraně vodních toků, např. akumulací a užíváním dešťové vody nebo retencí a regulovaným (opožděným) odtokem do stokové sítě. Při HDV je nutno důsledně oddělovat mírně znečištěné a silně znečištěné srážkové vody (z důvodu ochrany povrchových a podzemních vod a půdních horizontů). Silně znečištěné srážkové vody je nutné (před)čistit. Hospodaření s dešťovou vodou zahrnuje široké spektrum technologií. V důsledku je řešení každé lokality individuální, co nejlépe přizpůsobené místně specifickým podmínkám. Principy HDV nejlépe naplňují objekty tzv. decentralizovaného systému odvodnění (DSO). Patří sem tyto základními typy objektů pro hospodaření s vodou: vegetační a štěrkové střechy, propustně zpevněné povrchy, plošné vsakování, vsakovací průlehy, vsakovací průlehy kombinované s rýhou, vsakovací nádrže, vsakovací rýhy, podzemní vsakovací bloky, vsakovací šachty, suché retenční nádrže, Architektura bydlení CZ.2.17/3.1.00/34101


podzemní retenční nádrže, retenční nádrže se zásobním prostorem, umělé mokřady a objekty k předčištění dešťového odtoku. Přírodě blízké HDV má pro území řadu ekologických i ekonomických přínosů: • zadržováním a vsakováním dešťových vod se snižuje objem i maxima povrchového odtoku, a tím se snižuje hydraulické a látkové zatížení toků (ať již z odlehčovacích komor jednotné kanalizace nebo z dešťové kanalizace), • vsakováním do podzemí se obnovuje zásoba podzemních vod a zásobování recipientů v době sucha, • snížené množství dešťových vod (DV) umožňuje navrhovat menší profily stok a objemy dešťových nádrží a zatěžuje méně ČOV, čímž se zvyšuje účinnost čištění odpadních vod, • zadržením DV v terénu se zvýší výpar a zlepší mikroklima v urbanizovaných oblastech, • zařízení HDV jsou často součástí ploch veřejné zeleně a estetickým přínosem pro urbanizované území, • při využívání akumulované DV v nemovitostech jako vody užitkové (WC, závlaha, praní, úklid) se snižuje potřeba pitné vody.

Legislativní rámec hospodaření se srážkovými vodami Politika územního rozvoje ČR [4], jako základní nástroj územního plánování, určuje požadavky a rámce pro konkretizaci ve stavebním zákoně obecně uváděných úkolů územního plánování s ohledem na udržitelný rozvoj území. V kapitole 2.2, odst 25 nazvané Republikové priority územního plánování pro zajištění udržitelného rozvoje území, je mj. uvedeno: Politika územního rozvoje ČR, kapitola 2.2, odst. (25) V zastavěných územích a zastavitelných plochách vytvářet podmínky pro zadržování, vsakování i využívání dešťových vod jako zdroje vody a s cílem zmírňování účinků povodní. Novelizovaný vodní zákon [5] obsahuje definici srážkových vod a stanovuje i podmínky obecného nakládání se srážkovými vodami. Vodní zákon však nepožaduje aplikaci stavebního zákona a souvisejících právních předpisů pouze pro novostavby, ale též při provádění změn staveb a změn jejich užívání. 254/2001 Sb., §5, odst. (3) Při provádění staveb nebo jejich změn nebo změn jejich užívání jsou stavebníci povinni podle charakteru a účelu užívání těchto staveb je zabezpečit zásobováním vodou a odváděním, čištěním, popřípadě jiným zneškodňováním odpadních vod z nich v souladu s tímto zákonem a zajistit



vsakování nebo zadržování a odvádění povrchových vod vzniklých dopadem atmosférických srážek na tyto stavby (dále jen „srážkové vody“) v souladu se stavebním zákonem. Stavební úřad nesmí bez splnění těchto podmínek vydat stavební povolení nebo rozhodnutí o dodatečném povolení stavby nebo rozhodnutí o povolení změn stavby před jejím dokončením, popřípadě kolaudační souhlas ani rozhodnutí o změně užívání stavby. V roce 2009 proběhla i novelizace Vyhlášky o obecných požadavcích na využívání území č. 501/2006 Sb., ve znění vyhlášky č. 269/2009 Sb. [6], do které se dostaly požadavky na řešení srážkových vod. 501/2006 Sb., §20, odst. (5), písm. c) Stavební pozemek se vždy vymezuje tak, aby na něm bylo vyřešeno … c) vsakování nebo odvádění srážkových vod ze zastavěných ploch nebo zpevněných ploch, pokud se neplánuje jejich jiné využití; přitom musí být řešeno 1. přednostně jejich vsakování, v případě jejich možného smísení se závadnými látkami umístění zařízení k jejich zachycení, není-li možné vsakování, 2. jejich zadržování a regulované odvádění oddílnou kanalizací k odvádění srážkových vod do vod povrchových, v případě jejich možného smísení se závadnými látkami umístění zařízení k jejich zachycení, nebo 3. není-li možné oddělené odvádění do vod povrchových, pak jejich regulované vypouštění do jednotné kanalizace. Ze současného právního rámce ČR vyplývá konkrétní postup při volbě způsobu odvodnění stavby, které preferuje principy HDV. Toto se netýká stávající zástavby (s výjimkou změn stavby a změn využití stavby), kde tento způsob může být podpořen zavedením ekonomické motivace, tj. zpoplatněním odváděných DV.

Zásady územního plánování z pohledu HDV Územní plánování by mělo probíhat v souladu s požadavky Politiky územního rozvoje ČR [4], jejíž zásady však v současné době nejsou podrobně rozpracovány. Především by měly být vyjádřeny požadavky obecně stanovené novelizovaným vodním zákonem a vyhláškou č. 501/2006 Sb. [5, 6] pomocí limitních hodnot klíčových ukazatelů platných pro novou zástavbu. Při stanovení pravidel odvodnění nové zástavby a limitních hodnot klíčových ukazatelů musí být dodrženy zásady, že odtokové podmínky z původně přirozeného povodí musí být po urbanizaci zachovány a že nesmí být ohrožena jakost podzemních a povrchových vod.

Klíčové ukazatele odvodnění zastavěných povodí Pro zachování přirozených odtokových podmínek ze zastavěného území musí být stanoveno:



1. Maximální povolené množství odtoku srážkových vod ze zastavovaného území jako hodnota specifického odtoku z pozemku odvodňované stavby, tj. odtoku vztaženého na ha plochy pozemku. 2. Bezpečnost retenčních objektů zařízení k zasakování, resp. zadržování srážkové vody jako přípustná četnost překročení objemové kapacity každého zařízení (1x za určitý počet let). Po překročení kapacity retenčního objektu zařízení se uvede do provozu bezpečnostní přeliv, který stavbu a její okolí ochrání před záplavou a DV odvede přípojkou do přilehlého recipientu.

Okrajové podmínky pro volbu způsobu odvodnění Volba způsobu odvodnění konkrétní stavby či rozvojového území závisí na dvou základních okrajových podmínkách: 1. Dostupnosti recipientu pro srážkové vody, tj. buď podzemní voda (vsakování), nebo povrchové vody (event. prostřednictvím dešťové kanalizace), nebo stoková síť (jednotná) 2. Míře znečištění srážkového odtoku Prioritním recipientem pro odvádění srážkových vod je podzemí. Využití tohoto prostoru je však limitováno hydrogeologií území, tj. • je-li dostatečně propustné podloží, • existuje-li dostatečná nenasycená zóna, do které lze vody zasáknout, • není-li vysoká hladina podzemní vody (min. 1 m pod vsakovacím objektem), • nejsou-li v lokalitě ekologické zátěže, • neohrozí-li vsakování v dotčené lokalitě jiné lokality ve směru proudění podzemní vody. V územně plánovacích podkladech by měly být indikativně vymezeny oblasti, kde je vsakování z hydrogeologických důvodů možné, podmínečně možné, nemožné či zakázané. Tuto informaci je však před zahájením stavby nutné prokázat geologickým průzkumem. Pokud kvalita odtoku není dostačující, je potřeba aplikovat zařízení na předčištění odtoku a v určitých případech od vsakování upustit a orientovat se „pouze“ na retenci a regulaci odtoku. V územním plánu by proto mohl být předepsán přípustný typ zástavby (vč. použitých materiálů – např. zákaz střech s možným výluhem nebezpečných látek) z hlediska očekávané míry znečištění DV. V případě nemožnosti vsakování je druhou volbou recipientu povrchová voda (po zdržení srážkové vody na pozemku). Zde hraje největší roli, zda je vodní tok v dostupné vzdálenosti od realizované zástavby. V územně plánovacích podkladech by měla být stanovena vzdálenost, do jaké se vodní tok považuje za dostupný, resp. pro jednotlivé rozvojové plochy definováno, zda mají vhodný povrchový recipient.



Až v případě, že ani tato možnost není realizovatelná, lze přistoupit k zaústění srážkových vod do jednotné kanalizace (po zdržení srážkové vody na pozemku).

Pilotní projekt Jako vodítko, jakým způsobem by územní plánování mělo probíhat, může sloužit příklad pilotního projektu, zpracovaného na území Hradce Králové. Podobu města Hradec Králové (96,000 obyvatel v 2010) do značné míry určil architekt Josef Gočár před 2. světovou válkou, který ho naplánoval jako zelené město s dodnes inspirujícím radiálně okružním principem výstavby. Odvádění srážkových vod bylo vyřešeno prioritně ještě před zahájením výstavby. Gočár navrhl odvodňovací systém kombinující přirozené vodní toky a umělé svodnice. V některých oblastech byla dokonce vybudována vsakovací zařízení. V posledních desetiletích byl však tento unikátní systém narušen a masivní urbanizace vedla k přetížení přirozených i umělých recipientů i stokové sítě. Z tohoto důvodu zastupitelstvo města v r. 2008 zadalo vypracování Studie odtokových poměrů (SOP HK) zaměřenou na trvale udržitelné hospodaření se srážkovými vodami a jeho provázání s územním plánem [7]. Kritéria (limity) pro novou zástavbu byla stanovena: 1. definováním území přirozené retence vod (z důvodu vysoké hladiny podzemní vody) a záplavových území, kde výstavba není povolena, 2. stanovením maximálního specifického regulovaného odtoku 3 l/s/ha při dešťové události s dobou opakování 1x za 5 let pro individuální (roztroušenou) výstavbu, 3. individuálním stanovením hodnot dle bodů 1 a 2, a to přepočtem (simulací) vodního režimu (hydraulické kapacity stokové sítě, drobných vodních toků a svodnic a změn hladiny podzemní vody) pro velké projekty. Uvedená pravidla budou zahrnuta v připravovaném novém územním plánu a budou vyžadována stavebním úřadem při administraci nových projektů zástavby. Pro potřeby územního plánu jsou v SOP HK stanoveny i vhodné recipienty pro odvodnění nové zástavby. Oblasti s možným, podmínečně možným, nemožným či zakázaným zasakováním do podzemní vody byly stanoveny na základě tří kritérií: 1. úroveň hladiny podzemní vody (< 2 m; 2 až 5 m; > 5 m pod terénem), 2. vsakovací schopnost (koeficient filtrace < 1 x 10-6 m/s; ≥ 1 x 10-6 m/s), 3. indikace ekologické zátěže (indikována; neindikována). Povrchový vodní tok či dešťová kanalizace jsou považovány za dostupné do vzdálenosti 500 m. Architektura bydlení CZ.2.17/3.1.00/34101


Město chce navíc jít příkladem a má v úmyslu odpojit od stokové sítě i vybrané plochy ve stávající zástavbě, které byly vybrány terénním průzkumem podle kritérií: • území musí mít potenciál pro vsakování nebo opoždění odtoku srážkové vody (dostatek zelených ploch, vhodnou hydrogeologii), • tento potenciál musí být dostupný (zpravidla ve vlastnictví města). Během 30 let je doporučeno odpojit plochy o celkové výměře 43 ha.

Závěry Udržitelné hospodaření se srážkovou vodou ve městech a obcích je jednou z kritických podmínek jejich rozvoje. Prudký růst urbanizace v posledních letech tento fakt ještě umocňuje. Toto nebezpečí zachytil již český právní rámec a definoval základní principy udržitelného hospodaření se srážkovou vodou. Jedná se však o obecné požadavky, jejichž konkrétní plnění je v současnosti obtížné díky omezené existenci technických požadavků (norem) ve smyslu stanovených klíčových ukazatelů a jejich limitních hodnot. Zároveň chybí metodika zapracování těchto nových požadavků do územně plánovacích dokumentací. Důležitou podmínkou pro naplnění smyslu HDV v duchu současné legislativy je též důsledné dodržování pravidla, podle kterého jsou objekty HDV nedílnou součástí odvodňovaných staveb, evidovaných v katastru nemovitostí s jedním vlastníkem. Změna přístupu ke srážkové vodě se netýká jenom oboru vodního hospodářství, ale naopak ji lze označit jako změnu celospolečenskou. Z toho vyplývá i potřeba spolupráce všech odborníků spojených s výstavbou (tj. urbanistů, architektů, inženýrů dopravních, technického zařízení budov, vodohospodářů ad.).

LITERATURA: [1] [2]

PAUL, M.J., MEYER, J.L. (2001): Streams in the urban landscape. Annual Review of Ecology and Systematics. 32, s. 333-365 TETZLAFF, D., GROTTKER, M., LEIBUNDGUT, C. (2005): Hydrological criteria to assess changes of flow dynamic in urban impacted catchments. Physics and Chemistry of the Earth. 30 (6-7), s. 426-431



[3]

[4] [5] [6] [7]

PRAX, P., ČERMÁK, J. (2003): Enhancing Urban Environment by Environmental Upgrading and Restoration. ARW NATO Roma. In: Workshop Preprints, Urban Tree Root Systems and Tree Survival near Sewers, pp.45-56 Politika územního rozvoje České republiky 2008, schválená usnesením vlády České republiky ze dne 20. července 2009 č. 929. Zákon č. 254/2001 o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon). Vyhláška MMR č. 501/2006 Sb. o obecných požadavcích na využívání území. DHI and JVPROJEKTVH (2011). Studie odtokových poměrů statutárního města Hradec Králové. Závěrečná zpráva projektu.



Přírodně blízké hospodaření se srážkovými vodami na stavebním pozemku a jeho důsledky pro územní plánování

Recommend Documents