, IZS, Jarška cesta 10b, Ljubljana

Zadrževanje in ponikanje padavinskih vod Matjaž Valenčič, pooblaščeni inženir matjaz.valencic@zenergija.si 04.03.201003, IZS, Jarška cesta 10b, Ljubljana

Kazalo predavanja Prilagajanje podnebnim spremembam Pregled standarda DWA 138 E Čiščenje padavinskih vod Ponikalno zadrževalni sistemi Programska oprema Referenčni objekti Povzetek Viri 2 2 February, 2013

Prilagajanje podnebnim spremembam Voda je naravna dobrina, ki je pogoj za življenje j na Zemlji. V naravi nenehno kroži. Z izhlapevanjem prehaja v ozračje in se s padavinami vrača na zemeljsko površje, kjer se del vode porabi za življenjske združbe (zelena voda), del odteče v reke in v podzemlje (modra voda), del vode izhlapi. Meritve na meteoroloških postajah v Sloveniji z dolgoletnim nizom podatkov kažejo na naraščanje temperature, ponekod tudi na spremembe padavinskega režima in vse krajše trajanje snežne odeje. Opažanja potrjujejo tudi pričakovanja, da postajajo ekstremni vremenski in podnebni dogodki vse pogostejši. (vir: ARSO) 3 2 February, 2013

Prilagajanje urbanizaciji Odvajanje j s padavinskih vod je tema, ki ji po svetu in pri nas posvečajo vedno več pozornosti. Urbanisti rešujejo to problematiko na razne načine, prilagojene značilnostim kraja, geomehanskim lastnostim zemljine in intenzivnosti padavin. Večja pozidana področja znatno vplivajo na pretok vode v naravi. Odvod padavinske vode v vodotoke, neposredno ali posredno preko kanalizacije, ni ustrezna rešitev, saj se siromaši podtalnica in hkrati pojavljajo večje poplave. Padavinske vode je potrebno: zbrati na področju padavin, jih shraniti v začasnih zadrževalnikih in očiščene ponikati v podtalnico po naravni poti ali kontrolirano izpuščati v vodotoke. 4 2 February, 2013

Vpliv urbanizacije na odtekanje Povečevanje koničnega odtoka in krajšanje časa njegovega nastopa s povečevanjem urbanizacije 5 2 February, 2013

Vpliv urbanizacije na podtalnico 6 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E DWA nemško združenje za vodo, odpadno vodo in odpadke predstavlja splošna vprašanja glede voda v Nemčiji politično in ekonomsko neodvisna zveza strokovnjaki iz občin, univerz, inženirske stroke in industrije DWA 138 E: projektiranje, gradnja in obratovanje naprav za ponikanje padavinskih vod odvod s streh in teras kot tudi s področij mirujočega in gibajočega prometa razpršena in centralizirana i uporaba prisilni odtoki 7 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E kotanja: (plitev ponikovalni bazen) sistem plitvih ih ponikovalnih ih jarkov: (kf-vrednost < 1 x 10-6, kombinacija ponikanja, zadrževanja in omejenega odtoka v kanalizacijo ali odprt jarek) 8 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E cevni ponikovalni jarki: 9 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E ponikovalni jašek tip A: (perforirani obroči jaška nad peščeno filtrsko plastjo, z vrečastim filtrom) ponikovalni jašek tip B: (perforirani obroči jaška pod peščeno filtrsko plastjo) 10 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E ocena ponikanja DARCY-jev zakon hidravlični radiant l hy = 1 se praviloma uporablja zaradi nizke višine zajezitve 11 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E Kf - vrednost hidravlična prevodnost je poenostavljena za vrednost nenasičene zemljine (kf /2 ) izenačenje Q P = ocena ponikanja 12 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E efektivna širina ponikanja širina prereza jarka višina ponikovalnega polja / 2 dolžina ponikovalnega jarka A P = površina ponikanja Q P = ocena ponikanja l IT = dolžina ponikovalnega 13 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E koeficient hranjenja S PIT = koeficient hranjenja cevnega ponikovalnega jarka S IT = koeficient hranjenja polnila l IT = dolžina cevnega ponikovalnega jarka 14 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E Faze projektiranja: j začetna ocena prepustnost (podatki iz geoloških map, po potrebi test ponikanja) vrsta zemlje pod površjem globina podtalnice (podatki od lokalnega prebivalstva, meritve med februarjem in aprilom) smer podzemnih tokov nagnjenost (tudi slojev pod površjem) vodovarstvena področja obremenitve b zemlje (npr. stare deponije) raba prostora koncept razvoja in projektiranja projektne jk if informacijeij 15 2 February, 2013

Pregled standarda DWA 138 E koncept (povzetek) priporočljiv odmik od zgradb zagotavljanje, da se prepreči povratni tok ponikane vode 16 2 February, 2013

Čiščenje padavinskih vod Površinska meteorna voda s področij mirujočega in gibajočega prometa je onesnažena z ogljikovodiki (padavinska odpadna voda). Pred posrednim odvajanjem jo je potrebno očistiti. Posredno odvajanje odpadnih vod je odvajanje odpadnih vod na površje tal ali s ponikanjem v tla, od koder pronicajo skozi neomočene sedimente ali kamnine vpodzemne vode. Uredba o emisiji snovi in toplote pri odvajanju odpadnih vod v vode in javno kanalizacijo (vir: 12) SIST EN 858 (vir:13) 17 2 February, 2013

Čiščenje padavinskih vod Koalescentni izločevalnik olja z usedalnikom izloči težje delce in mineralna olja. Organske snovi, lebdeči delci in raztopljene snovi se ne izločijo in vstopijo v ponikovalno napravo! V standardu DWA 138 E je predvideno, da se padavinsko odpadno vodo pred vstopom v ponikalno napravo filtrira, stopnja očiščenja ni navedena. Izločevalnik olja potrebuje opozorilni sistem, ki javi presežen nivo olja v izločevalniku. Izločevalnik z obvodom (by-passom) ni primeren. 18 2 February, 2013

Čiščenje padavinskih vod Usedalna, izločevalna in filtrska naprava 19 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi: zahteve Ponikanje je vnašanje odpadne vode, ki je očiščena skladno s predpisi, v tla, brez namena gnojenja, prek ponikovalne naprave, ponikovalnih jarkov ali ponikovalnega drenažnega cevovoda. (vir 9) Zahteve iz občinskih odlokov (primeri): Odvajanje padavinskih voda z utrjenih površin mora biti urejeno na tak način,dabovčim večji možni meri zmanjšan odtok padavinskih voda z utrjenih površin, kar pomeni, da je potrebno predvideti ponikanje ali po možnosti zadrževanje padavinskih voda pred iztokom v kanalizacijo oziroma površinske odvodnike. Meteorna kanalizacija ne sme biti speljana v fekalno kanalizacijo. (Kamnik, 2008) Pri gradnji objektov je treba zagotoviti ponikanje čim večjega jg dela padavinske vode s pozidanih in tlakovanih površin. Na območjih, kjer ponikanje zaradi značilnosti tal ni mogoče, se padavinska voda odvaja v kanalizacijo na podlagi pogojev izvajalca gospodarske javne službe kanalizacijskega sistema, pri čemer naj se čim večji delež padavinske vode pred odvodom v kanalizacijsko omrežje začasno zadrži na lokaciji kot posebna ureditev na zelenih površinah gradbene parcele stavbe ali na parcelah večjega števila stavb, h katerim pripadajo. (IPN MOL) 20 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi: zahteve Zaradi statične obremenitve so najbolj obremenjeni zunanji moduli, vgrajeni v spodnji tretjini tji i ponikovalne naprave. Zaradi dinamičnih obremenitev so najbolj obremenjeni zgornji moduli na sredini i polja. 21 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi: dimenzioniranje 22 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi: dimenzioniranje vir: Referenzen/DRAINFIX_TWIN_Vilija_Litauen Dimenzioniranje je enako za klasični ali za sodobni ponikovalni sistem: izračun možnega ponikanja vode določitev volumna zadrževanja ponikovalne naprave določitev dimenzij ponikovalne naprave Možno je tudi kombinirati oba sistema hkrati: modulna ponikovalna naprava zadržuje in ponika padavinsko odpadno vodo običajne intenzivnosti, ob večji intenzivnosti pa se napolni tudi zadrževalni bazen nad ponikovalno napravo ali pred njo. 23 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi KLASIČNI JAŠKI NASUTJE CEVOVODI ZADRŽEVALNI BAZENI (nadzemni/podzemni) VODNJAKI 24 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi SODOBNI modulne montažne ponikovalne naprave 25 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi, primerjava Koef. propustnosti tal 10E-3 m/s, povratna doba n = 0,2, faktor varnosti 1,2 betonske cevi premera 1,2 m, A = π*r 2 = 1,133 m 2 (površina ponikanja) V = 30 3,0 * A= 3,40 m 3 (volumen hranjenja vode) Potreben izkop: 94,6 m 3 Potrebni materiali: bet. cev fi 120 3 kom, pokrov Potreben zasip: 89,75 m 3 strošek 322 /m3 STROŠKI: količina EM /EM Izkop 92,6 m3 6,00 555,60 Betonske cevi 3 kos 71,20 213,60 Pokrov 1 kos 58,40 58,40 Zasip 89,2 m3 3,00 267,60 SKUPAJ 1.095,20 26 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi, primerjava Koef. propustnosti tal 10E-3 m/s, povratna doba n = 0,2, faktor varnosti 1,2 ponikovalni blok 8 x (0,6 x 0,8 m2), A= 3,84 m 2 (površina ponikanja) V = 0,99 * 3,84 * 0,92 = 3,5 m 3 (volumen hranjenja vode) Potreben izkop: 15,15 m 3 montažni blok 24 kos, pribor 20 kos Geotekstil 200 g/m 2 : 22 m 2 (upoštevan preklop) Potreben zasip: 11,35 m 3 strošek 225 /m3 STROŠKI: Izkop 15,15 m3 6,00 90,90 Ponikovalni blok 0,6 * 0,8 * 0,33 m 24 kos 25,00 600,00 Pribor 20 kos 1,00 20,00 Geotekstil 22 m2 2,00 44,00 Zasip 11,35 m3 3,00 34,05 SKUPAJ 788,95 27 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi, primerjava Pri celoviti analizi je potrebno upoštevati še druge vidike, ne le ceno vgrajene naprave: hitrost izvajanja, potreben prostor za ponikovalno napravo, potrebna gradbena mehanizacija za vgradnjo. V večini primerov ima sodobna zadrževalno ponikovalna naprava občutno prednost. Projektant lahko med raznimi ponikovalnimi sistemi izbere optimalnega za načrtovano investicijo. Pomembno opozorilo: sistem mora brezhibno delovati preko 50 let, zato mora investitor dati prednost kvaliteti in zanesljivosti pred ceno. Najdražji je sistem, ki se po kratkem času poruši, čeprav je investicija najnižja. Glavna zahteva a za ponikovalno napravo je trajna stabilnost, brez kompromisov. 28 2 February, 2013

Ponikalno zadrževalni sistemi: sestavni deli 1. Ponikovalna naprava je telo, ki ustvarja prazen prostor za zadrževanje in ponikanje padavinske vode. 2. Zasipni material prerazporedi vertikalne in horizontalne obremenitve na ponikovalno napravo. 3. Geotekstil preprečuje vnos zemljine v ponikovalno napravo. 4. Jašek je obvezen revizijski element, ki ga je potrebno pregledati dvakrat letno. 5. Dovod odpadne padavinske vode mora biti nad ponikovalno napravo. 6. Čistilni sklop očisti padavinsko odpadno vodo do te mere, da jo je dovoljeno ponikati. 7. Prezračevanje ponikovalne naprave preprečuje tlačne spremembe v napravi. 8. Posteljica poravna neravnine osnovne plasti. 29 2 February, 2013

Programska oprema ponudnikov 30 2 February, 2013

Programska oprema ponudnikov Hauraton drainfix twin tip 1 oblika 5 ponikovalna naprava pod povozno površino prispevna površina 2430 m 2 povratna doba 0,2 koeficient ponikanja k=1,00e-4 faktor varnosti 1,2 kritičen čas 45 min kritična intenzivnost 136 l/s.ha prostornina ponikovalne naprave 76,29 m 3 površina ponikanja 219,59 m 2 izkop 33,06 x 6,40 x 1,03 m prostornina izkopa 217,94 m3 prostornina zasipnega materiala 63,48 m 3 33 2 February, 2013

Programska oprema ponudnikov Hauraton drainfix bloc tip 1 ponikovalna naprava pod povozno površino prispevna površina 2430 m 2 povratna doba 0,2 koeficient ponikanja k=1,00e-4 faktor varnosti 1,2 kritičen čas 90 min kritična intenzivnost 86 l/s.ha prostornina ponikovalne naprave 87,44 m 3 površina ponikanja 149,49 m 2 izkop 18,6 x 8,6 x 0,96 m prostornina izkopa 153,5656 m3 prostornina zasipnega materiala 58,52 m 3 34 2 February, 2013

Referenčni objekti ARMEX, ponikovalni bloki GRAF: objekt Kanalizacija Javornik TUŠ Kranj stanovanjski objekt Izola 35 2 February, 2013

Referenčni objekti Pipelife d.o.o., ponikovalni bloki stormbox: Prodajni center Hofer: Eno ponikovalno polje 32,4 x 11,2 x 0,6 218 m3 vgrajeno pod parkiriščem Bencinska črpalka Lipovci Dve ponikovalni polji 28,8 x 10,8 x 0,9 28,8 x 6,0 x 0,9 591 m3 vgrajeno pod prometno površino Trgovski center Noršinska Tri ponikovalna polja 45,6 x 5,4 x 0,9 31,2 x 6,0 x 0,9 13,2 x 7,2 x 0,9 476 m3 vgrajeno pod prometno površino 36 2 February, 2013

Referenčni objekti Hauraton d.o.o., o sistemi Hauraton drainfix bloc in drainfix twin Murska Sobota DRAINFIX BLOC velikost 2, črn,, SLW 60, 1200 x 800 x 330 mm AQUAFIX usedalnik s koalescenčnim izločevalnikom z bypassom SKGBP 015 Stadion, Ptuj DRAINFIX BLOC velikost 2, črn, SLW 60, 1200 x 800 x 330 mm AQUAFIX usedalnik s koalescenčnim izločevalnikom SKG 030 Šmartinski park, Ljubljana DRAINFIX TWIN 1, črn 37 2 February, 2013

Referenčni objekti Aco d.o.o., o ponikovalni bloki Fränkische rigo-fill Mercator Emba, Logatec Celovški dvori, Ljubljana Hrpelje sever, Kozina Harvey Norman, Celje Goodcenter, Murska Sobota 38 2 February, 2013

Prikaz vgradnje: Purator Qblock 39 2 February, 2013

Prikaz vgradnje: Hauraton drainfix bloc v več slojih 40 2 February, 2013

Prikaz vgradnje: Hauraton drainfix twin, Šmartinski park Ljubljana Dovod padavinske odpadne vode v ponikovalno napravo je skozi razdelilni jašek. Odzračevanje ponikovalnega polja je urejeno v razdelilni jašek tako, da ni dodatnega elementa na parkovni površini. Celotna ponikovalno polje dimenzij 15 x 15 m je bilo zgrajeno v enem dnevu (izkop, planiranje, montaža modulnih elementov, priklop cevovodov, utrjevanje zasipnega materiala, nasutje vrhnjega sloja zemlje). 41 2 February, 2013

Prikaz vgradnje: ponikovalni jašek Ponikovalni jašek namestimo pri iztoku iz rezervoarja deževnice, vgradnja v vrtu. Polietilenski jašek je brez dna, lahko ima tdi tudi izvrtine v spodnjem dj dl delu. Na dno nasujemo pesek. V zgornji del jaška vgradimo cev za dotok vode iz rezervoarja deževnice. Jašek je pokrit s pohodnim pokrovom. Ponikovalna sposobnost in zadrževalna prostornina jaška morata biti usklajeni s prilivom padavinske vode. 42 2 February, 2013

vrste montažnih ponikovalnih elementov oblika in dimenzije (kvader, tunel, gnezdo, jašek ) material (poliolefin, svež ali recikliran) konstrukcija (mrežasta, palična, celična, ploščna...) nosilnost (kratkotrajne in trajne obremenitve) način vgradnje, sestavljanje priključna dimenzija Sistemi na tržišču 43 2 February, 2013

Testi BBA testi: 44 2 February, 2013

Površinska obremenitev [kn/m²] po BBA: Primerjalni testi nosilnosti rezultat testa BBA za: proizvajalec/proizvod vertikalna obremenitev [kn/m²] horizontalna obremenitev [kn/m²] Hauraton Wavin Polypipe Marley Hydro Drainfixbloc Aquacell Polystorm Waterloc Stormcell 600 560 440 160 40 120 77.5 63 30 20 Ostali proizvodi, brez BBA testov: 45 2 February, 2013

Dolgotrajni testi Ponikovalni moduli imajo zahtevnejšo konstrukcijo. Najboljši dokaz primernosti je uspešno opravljen dolgotrajni test pod obremenitvijo. Dolgotrajni test pod obremenitvijo se izvaja v realnih pogojih. S tem poročilom proizvajalec dokazuje uporabno dobo preko 50 let 46 2 February, 2013

Povzetek Ponikovalne bloke iz umetne mase so začeli vgrajevati pod pohodne površine pred 30 leti. Njihova uporaba je razširjena od 1990 dalje. Na tržišču je množica različnih proizvodov za zadrževanje in ponikanje padavinske vode. Kljub razširjeni uporabi ponikovalnih sistemov je znanja o pravilnem projektiranju in vgradnji premalo. Zato se pojavljajo pogoste napake, ki bi se jim lahko izognili. Napake nastanejo predvsem zaradi: neustreznega projektiranja in neupoštevanja značilnosti terena ali značilnosti montažnih modulov, neupoštevanja navodil vgradnje ponikovalnih naprav, ki povzročijo preobremenitve (vožnja s težkimi avtomobili ali zasipavanje s skalami),. neustrezne presoje vplivov podzemne ali površinske vode med gradnjo, neprimernih laboratorijskih preiskav, ki precenjuje nosilnost modulov oz. ponikovalnih naprav. Posledica vgradnje neprimernih ponikovalnih modulov po treh letih uporabe. (vir: 15) Ob pravilnem projektiranju, izboru, vgradnji in uporabi so modulne ponikovalne naprave trajno varne in funkcionalne. 47 2 February, 2013

Povzetek Prostorske izvedbene akte pripravljajo občine, tudi prostorsko ureditvene pogoje. Slednji določajo omejitve, ki jih je potrebno pri gradnji upoštevati, tudi odvod padavinskih vod. Naloga državnih organov na področju graditve objektov je tudi priprava na standardov oziroma tehničnih smernic, da bodo zgrajeni objekti izpolnjevali bistvene zahteve iz ZGO. Na področju ponikanja padavinskih vod se dogajata dve pomembni stvari. Prva je intenzivna i na urbanizacija, acija ki skupaj z negativnim nim vplivom podnebnih sprememb zahteva a učinkovitejše odvajanje padavinskih vod. Druga pa je silovit razvoj zadrževalno ponikovalnih sistemov, ki nudi nove rešitve. Kot drugod po Evropi se tudi pri nas srečujemo s pomanjkanjem j dobre inženirske prakse. Standardi, priporočila in smernice nam bodo vsem v pomoč. 48 2 February, 2013

Povzetek Evropskih standardov ni, v pomoč so nam posamezni lokalni ali nacionalni standardi. Pri proizvodnji, vgradnji in uporabi prihaja do zmede in protislovij, kar je praviloma v škodo investitorju. Vprašanja, ki se mi porajajo: projektirane vrednosti ponikovalnih sistemov se med raznimi projektanti zelo razlikujejo ; geomehanske raziskave so običajno pomanjkljive ali prepozne; mikrolokacija k ij vgradnje ponikovalnih ih polj je sporna (pod področjem hitrega prometa?) čiščenje padavinskih odpadnih vod pred ponikanjem ni primerno urejeno (oljni izločevalnik z by-passom?), trajna nosilnost nekaterih sistemov ni dokazana, navodila za vgradnjo so pomanjkljiva, izvajalci brez pomisleka nadomestijo projektiran sistem z najcenejšim na tržišču, nekateri proizvajalci predstavljajo možnost čiščenja ponikovalnih naprav, vendar niso prepričljivi, marketinški prijemi nekaterih proizvajalcev (revizijske odprtine za čiščenje, ) so občasno zavajajoči, dovodne odprtine večine sistemov so premajhne, običajno do DN150 (projektanti priporočajo DN300), primerjanje j posameznih modulov na podlagi odpornosti proti kratkotrajnim obremenitvam ni strokovno, Ni dobrih ali slabih proizvodov. So primerni proizvodi in ustrezno vgrajeni sistemi ali neprimerni. 49 2 February, 2013

Viri 1. DWA 138 E (projektiranje, gradnja in obratovanje naprav za ponikanje padavinskih vod) 2. spletne strani proizvajalcev, ponudnikov in institucij: Pipelife, Hauraton, Graf, Aco, BBA 3. podatki, pridobljeni od dobaviteljev: Pipelife, Armex, Roto, Aco, Hauraton 4. Sodobne ponikovalnice, Bojan Čendak,, ŽIT št. 11/2009 5. Zadrževanje padavinskih voda na mestu nastanka, primer ureditve parkirišča trgovskega centra v Celju, Tomaž Oberžan, EKOLIST 04 6. Odvajanje in čiščenje padavinske vode z javnih cest, dr. Uroš KRAJNC, EKOLIST 03 7. Uredba o emisiji snovi pri odvajanju padavinske vode z javnih cest, Ur. l. RS 47/05 8. Urbana odvodnja v funkciji zaščite voda, dr. Boris Kompare, FAGG 9. Pravilnik o odvajanju in čiščenju komunalne odpadne in padavinske vode Ur. l. RS 105/2002 10. Zakon o graditvi i objektov, Ur. l l. RS 102/2004 11. Povratne dobe za ekstremne padavine po Gumbelovi metodi, ARSO 2004 12. Uredba o emisiji snovi in toplote pri odvajanju odpadnih vod v vode in javno kanalizacijo Ur. l. RS 41/04 13. SIST EN 858 (načrtovanje, preizkušanje, izdelava, velikost, vgradnja in vzdrževanje lovilcev olj) 14. Montažni zadrževalno-ponikovalni sistem, GRADBENIK, št. 3/2008 15. Structural design of modular geocellular drainage tanks, Steve Wilson, CIRA 2008 16. Zadrževanje in ponikanje padavinskih vod, Matjaž Valenčič, EGES št. 1/2010 17. arhiv avtorja 50 2 February, 2013

Čas beži in mi z njim Vzemite si čas za srečo. Ustavite se. Delo bo počakalo, življenje ne. matjaz.valencic@siol.net 51 2 February, 2013

Zahvaljujemo se za vašo pozornost Inženirska zbornica Slovenije