Retence dešťových vod I.
Řešením problému odvodňování velkých ploch je vybudování retenčních prostorů, většinou je tento problém limitní pro další rozvoj území. Masová zástavba, rozsáhlé střechy a zpevněné plochy značně mění odtokové poměry v krajině. Dešťová voda odtéká rychle, tvoří agresivní přívalovou vlnu a může působit záplavy a škody.
Dešťový odtok z urbanizovaných území hraje v oboru městského odvodnění jednu z rozhodujících rolí. Při intenzivních deštích převyšuje dešťový odtok zdaleka všechny ostatní druhy odpadních vod a ovlivňuje tím zásadně návrh a dimenzování celé řady objektů v systému městského odvodnění. V dešťovém odtoku z urbanizovaných ploch je obsaženo i značné množství znečišťujících látek, které se projevují nejen ve stokové síti, čistírně odpadních vod a v recipientu. V současné době existuje celá řada důvodů pro omezení odtoku dešťové vody z jednotlivých nemovitostí.
Problém velkých odvodňovaných ploch lze řešit retencí - akumulaci objemu vody a její regulované vypouštění do recipientu. Retenční nádrže nahrazují přirozené retenční vlastnosti krajiny.
Řešením problému odvodňování velkých ploch je vybudování retenčních prostorů, většinou je tento problém limitní pro další rozvoj území. Masová zástavba, rozsáhlé střechy a zpevněné plochy značně mění odtokové poměry v krajině. Dešťová voda odtéká rychle, tvoří agresivní přívalovou vlnu a může působit záplavy a škody.
Mezi základní právní předpisy ochrany vod patří:
- Zákon č.254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) v platném znění
- Zákon č.274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů
- Nařízení vlády č.61/2003 Sb., o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech
Retenci dešťových vod dělíme na:
- Retenci dešťových vod pomocí ochranných retenčních nádrží
- Decentralizovanou retenci dešťových vod (na jednotlivých nemovitostech)
Retence dešťových vod pomocí ochranných retenčních nádrží
V současné době je trend nárůstu zastavěné plochy v urbanizovaných povodích, a tím i objemu a špičky dešťového odtoku. Každé urbanizované území způsobuje změnu charakteru přímého dešťového odtoku se snahou stanovit možné vhodní řešení odtokových poměrů v intravilánu formou retence dešťových vod. Problém velkých odvodňovaných ploch lze řešit retencí - akumulaci objemu vody a její regulované vypouštění do recipientu. Retenční nádrže nahrazují přirozené retenční vlastnosti krajiny, ochranu před velkými vodami, dešťovými odtoky, ale zachycují i smyvy, ochranná funkce je však převažující. Ostatní nádrže plní tuto funkci jako vedlejší.
Do skupiny ochranných retenčních nádrží patří:
- Suché retenční nádrže - poldry (zachycení povodňových odtoků, snižují kulminaci povodňového průtoku a po průchodu povodňové vlny se vyprazdňují, dno suchých se využívá k zemědělským, resp. lesnickým účelům - louky, výsadba rychle rostoucích dřevin).
- Retenční nádrže s přesně vymezeným ochranným prostorem (transformují povodňovou vlnu a po jejím průchodu řízené vyprazdňují ochranný prostor až po hladinu vymezeného zásobního prostoru).
- Protierozní nádrže (slouží v ochraně proti vodní erozi a všem jejím průvodním jevům, zachycení splavenin - množství závisí na stupni erozního narušení povodí, reliéfu a sklonu terénu, intenzitě dešťových srážek, půdě, vegetačním krytu, použitých protierozních opatřeních apod.).
- Dešťové nádrže (k zachycení, krátkodobé akumulaci vody, její úpravě a využití vod z dešťových srážek - vsakem do podzemních vod, nebo postupným vypouštěním do vodních toků, znečištěné do stokové sítě a kanalizační čistírny).
- Infiltrační výtopové zdrže (krátkodobé zadržení přebytku přitékající vody, jejímu částečnému využití k závlaze luk v údolních nivách řek a lužních lesů)
- Nárazové nádrže (určené k vyrovnání nárazových průtokových vln ve vzdálených profilech pří řízení průtoku)
Decentralizovaná retence dešťových vod
V následujících částech bude popsána retence dešťové vody na jednotlivých nemovitostech (tzv. decentralizovaná retence). Užívání, retence a infiltrace dešťové vody na jednotlivých nemovitostech patří k opatřením, které je možno označit jako "source control" (= opatření u zdroje, zásahy zaměřené na příčiny identifikovaných problémů). Tato opatření jsou zpravidla nejen účinná, ale i ekonomicky výhodná.
Důležitým elementem retence je zařízení pro omezení odtoku.
Na omezení odtoku se používají zařízení k regulaci odtoku:
- škrtící trať - potrubí se zmenšenou kapacitou (tlakový průtok) zajišťující požadovaný odtok
- vírový regulátor - zařízení tovární výroby zajišťující požadovaný regulovaný odtok, nepotřebuje cizí energii a vyžaduje minimální údržbu. (Obr. 1)
- filtrační lože - pro malý odtok z nádrže, stavebně pískové lože s drenáží
Obr.1 Vírový škrtič průtoku
Zařízení slouží k retenci dešťové vody:
- Rybník s biotopem
- Retence na terasách, vodorovných a šikmých střechách
- Retenční nádrž na dešťovou vodu
- Retence na parkovištích a průmyslových plochách
- Retenční kanál
- Filtrační jímka
- Retenční filtrační nádrž
- Plastové voštinové bloky
- Vsakování s retenčním prostorem
- Retenčního zařízení v kombinaci s potrubním vsakováním
Tato zařízení mohou najít použití:
- při přívalových deštích;
- při cíleném zadržení vody před dalším odváděním ke vsakování nebo zaústění do recipientu nebo v silně zastavěných oblastech;
- při předčištění více zatížených vod;
- při cíleném ovládání odtékající dešťové vody
1) Rybník s biotopem
Jedná se o kombinace biotopu a rybníčku, který může být využitý na koupání. Při vyšších teplotách vody (přes 24°C) může dojít ke zvýšení koncentraci mikroorganizmů.
Výhody:
- 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:
- Krátká sezóna koupání - ohřívání vody, např. slunečními kolektory, není vhodné.
2) Retence na terasách, vodorovných a šikmých střechách (zelené střechy, střecha zadržující vodu)
Na střechách s rostlinným pokryvem nebo se štěrkopískovým pokryvem dochází ke značné retenci dešťové vody. Použití je možné pouze na absolutně vodotěsných a proti kořenům odolným střechách a terasách s nutností posouzení dostatečné únosnosti střechy a teras. Asfaltový nátěr není vhodný (znečištění dešťové vody).
Výhody:
- Esteticky působící možnosti zahradní architektury
- Regulace teploty v horním podlaží budovy
- Zmírnění dilatačních problémů
- Snížení hladiny hluku (např. oproti plechovým střechám)
Nevýhody:
- Intenzivní péče o rostliny těsně po jejich vysazení (zabránění odplavení nebo naopak uschnutí)
- Častější proplachování okapových rour u střech s rostlinným pokryvem (především v prvních 2 až 3 letech)
2.1. Zelená střecha
Zelené střechy způsobující vzdutí vody mají výhradně retenční účinek - absorpce dešťové vody na schopném půdním substrátu. Podle výstavby zelené střechy může být veškerá spadnutá dešťová voda zadržena v půdním tělese (intenzivní zazelenění), minimálně ale podíl 30% (extenzivní zazelenění). U zelených střech dochází zároveň k čištění vlivem protékání vody oživenou půdní zónou. Stejně tak může být ozeleněním střech dosaženo zlepšení mikroklimatu a odpovídajícího utváření rázu zastavěné oblasti, redukce celkového odtoku dešťové vody. Zelená střecha je retenční zařízení s čisticím účinkem.
Čisticí schopnosti a údržba
Zelené střechy zabezpečují biologické a mechanické čištění dešťové vody díky filtraci škodlivých látek skrze rostliny a půdní těleso, čím nastává redukce škodlivých látek ze vzduchu. Nároky na údržbu v prvních 2 až 3 letech (časté proplachování odtoků, kontrola vegetace), následně minimální. Zalévání a péče je potřebná o vegetaci při intenzivním ozelenění.
Výhody:
- Dobré retenční schopnosti
- Redukce škodlivých látek ve vzduchu a obohacení o kyslík
- Snížení teplotních rozdílů v domě
- Redukce hluku
- Dobré začlenění do krajiny čímž přispívá ke zlepšení životního prostředí
- Ochrana střešní krytiny před mechanickým poškozením a UV zářením
- Snížení tepelného namáhání střešního pláště
Nevýhody:
- Vyšší nároky na údržbu při intenzivním ozelenění
- Zvláště v suchých a horkých obdobích - potřebná občasná zálivka
- Vyšší náklady na založení zeleně na střechách se kompenzuje tím, že v dalších letech není potřebné opravovat střešní konstrukci a zateplení
Skladby vrstev a materiálů, kvalita substrátu
Skladby vrstev a materiálů používaných pro zelené střechy jsou u většiny typů obdobné (rozdílné jsou zpravidla pouze tloušťky vrstev, speciální opatření při velkém sklonu střechy).
Substrát musí být odolný proti mechanickému a biologickému rozkladu a nasáklivý pro vodu a živiny. Pro zelené střechy se nehodí ornice ani zahradní zemina, protože se z nich vyplavují jemné částice do spodních vrstev střechy a způsobují pak vznik neprodyšného filmu na filtrovací tkanině. Hlavním limitem substrátu je bezplevelnost. U velkých staveb se z úsporných důvodů používá kvalitní substrát zřídka - nutná chemická dezinfekce (granuláty působící proti patogenům a plevelům), případně propařování.
V případě větších střešních ploch se do skladby vrstev zařazuje také vrstva štěrku - tzv. štěrkový pás, který se umístí kolem okrajů, šachet atd. Přispívá totiž k jednoduššímu odvádění přebytečné vody k okapům a plní i protipožární funkci.
Druh vegetace
V podstatě se střešní zahrady rozdělují podle druhu vegetace a tím i dle celkové skladby vegetačního souvrství na (Obr.2):
- extenzivní zeleň;
- polointenzivní zeleň;
- intenzivní zeleň.
a) Extenzivní zeleň
Při extenzivní úpravě střechy je přednost dána vegetačním vrstvám smíšeného substrátu, které mají určitou schopnost akumulace vody. Vegetační vrstvy založené na bobtnavé hlíně nebo lupku mají zároveň úlohu drenáže. Kořínky vegetace působí jako stabilizátor proti sání větru. Jedná se o neudržovanou zeleň s vhodně zvoleným výběrem nenáročných rostlin (rozchodníky, netřesky, suchomilné trávy, stále zelené mechy, kostřava, koniklec, divizna, šalvěj), které jsou dlouhodobě schopné snášet extrémní podmínky na střeše a vystačí i s malou vrstvou zemního substrátu. Vlastní výška střešního substrátu se pohybuje v rozmezí 60-150 mm podle zvolené technologie a druhu porostu. Obvykle není realizován zavlažovací systém. Tento typ zeleně je nejčastější. Velkou výhodou extenzivní úpravy zelené střechy je to, že po založení o ni již nemusíme pečovat - po určité době se zde vytvoří přirozené společenství rostlin, jimž dané podmínky vyhovují nejlépe. Tyto střešní zahrady nejsou určeny k pobytu osob a proto se někdy kombinují s terasami - podobné vybavení jako u pozemní zahrady (zahradní nábytek, pergoly, altán apod.).
Podle tloušťky vrstvy substrátu, extenzivní úpravu střechy poznáme:
vrstva substrátu o tloušťce 6-8 cm s drenáží- plošní zátěž střechy cca 80-90 kg.m-2
- střecha se sklonem do 20°
- plošní zátěž střechy cca 150-200 kg.m-2
- střecha se sklonem do 20°
b) Polointenzivní zeleň
Polointenzivní úprava střechy je přechodovým typem mezi extenzivní a intenzivní úpravou. Je v podstatě tvořena stejnými rostlinami jako extenzivní zeleň, plus ji doplňují suchomilné trvalky. Vlastní výška střešního substrátu se pohybuje v rozmezí 150-300 mm podle zvolené technologie a druhu porostu.
Podle tloušťky vrstvy substrátu, intenzivní úpravu střechy poznáme:
- vrstva substrátu o tloušťce 15-30 cm s drenáží
- plošní zátěž střechy 120-350 kg.m-2
- střecha se sklonem do 20°
c) Intenzivní zeleň
Při intenzivní úpravě může vegetační vrstva obsahovat jeden nebo více substrátů (projektant). Střecha spočívá v založení pochozí zahrady, kde je možné pěstovat jak travnaté plochy, tak i náročnější rostliny, keře a stromky. Umožňuje rekreační a pracovní pobyt osob na střeše, ale znamená také nutnost provedení samostatného doplňkového zavlažovacího systému. Tento typ zeleně však nutně vyžaduje pravidelnou odbornou péči a údržbu - jakou je třeba věnovat okrasné zahradě. Vlastní výška střešního substrátu je zpravidla vyšší než 300 mm.
Podle tloušťky vrstvy substrátu, intenzivní úpravu střechy poznáme:
vrstva substrátu o tloušťce 20-25 cm- plošní zátěž střechy cca 200-300 kg.m-2
- střecha se sklonem do 5°
- plošní zátěž střechy cca 350 kg.m-2. V případě bodového zatížení (stromky, pergoly) 500-600 kg.m-2
- pochozí zahradu se silnější vrstvou substrátu je možno založit pouze na rovné nebo jen mírně zešikmené střeše
Obr.2 Rozdělení střešních zahrad (druhu vegetace)
LITERATURA
[1] Geiger W., Dreiseitl H. (2001): Neue Wege für das Regenwasser, 2. Auflage - München: Oldenburg. ISBN 3-486-26459-1.
[2] Dreiseitl H., Grau D., K. H.C. (2001): Ludwig: Water-Planning, Building und Designning with Water, Birkhäuser: Basel, Berlin, Boston. ISBN 3-7643-6410-6.
Doplnění redakce:
V současné době je zpracován rozborový úkol Vsakování dešťové vody, který reaguje na skutečnost, že v žádné normě ani předpisu v ČR není řešeno vsakování dešťových vod. Dochází tudíž k tomu, že jej navrhují různí projektanti zcela odlišnými způsoby, které udávají různá množství vody, které se musí vsakovat. V návaznosti na rozborový úkol bude vypracována norma, která by měla být předána k vydání koncem r.2010.
Nowadays is often solving problem runoff of rain water in dependent on capacity sewerage or on local conditions. The extensive development and roots to a great extent runoff conditions in the region. Rain water drain quickly, forms the storm dune and may cause floods and damage to property.