TP 1.20.1 - SRÁŽKOVÉ VODY A URBANIZACE KRAJINY

1 2

ČESKÁ KOMORA AUTORIZOVANÝCH INŽENÝRŮ A TECHNIKŮ ČINNÝCH VE VÝSTAVBĚ

Rada pro podporu rozvoje profese ČKAIT

TECHNICKÁ POMŮCKA K ČINNOSTI AUTORIZOVANÝCH OSOB

SRÁŽKOVÉ VODY A URBANIZACE KRAJINY

TP 1.20.1

aktualizace 2019

Anotace:

Pomůcka ukazuje propojení vodohospodářské a urbanistické zodpovědnosti za udržitelné hospodaření se srážkovými vodami, resp. uvádí do souvislosti a souladu srážkovou vodu s městským prostředím. Zabývá se např. otázkami, jak ovlivňuje rozvoj urbanizace odtok srážkové vody z území a jaké negativní důsledky to přináší, jakým způsobem udržitelně hospodařit se srážkovou vodou, jaké jsou povinnosti stavebníka vyplývající ze současných právních předpisů, jak konkrétně vypadají zařízení HDV, jaké jsou nejčastější chyby při volbě, návrhu a realizaci HDV.

OBSAH

Úvod

1

Srážkové vody v urbanizovaných územích - současný stav

1.1

Příčiny neudržitelnosti

1.2

Důsledky neudržitelnosti

2

Udržitelné způsoby hospodaření se srážkovou vodou

2.1

Decentralizovaný způsob odvodnění

2.2

Přínosy hospodaření se srážkovou vodou

3

Právní úprava (hospodaření s vodou z pohledu novely vodního zákona a zákona stavebního)

4

Limity vsakování srážkových vod

4.1

Geologická stavba území

4.2

Vsakovací schopnost půdy

4.3

Hladina podzemní vody

5

Znečištění srážkových vod a jejich předčištění

5.1

Rozdělení znečištění podle typu ploch

5.2

Opatření na čištění srážkových vod

5.3

Volba vhodného způsobu nakládání se srážkovým odtokem s ohledem na typ plochy

6

Technická řešení na úrovni pozemku

6.1

Snížení či prevence vzniku srážkového odtoku u zdroje

6.2

Vsakování srážkových vod

6.3

Retence srážkových vod

6.4

Využití srážkové vody v budovách

6.5

Zásady dimenzování objektů HDV

7

Řešení srážkových vod na úrovni města čiobce

7.1

HDV v územního plánování

7.2

Definice zásad a kritérií HDV

7.3

Odvodnění rozvojových ploch

7.4

HDV ve stávající zástavbě města

7.5

Aktivní přístup města k prosazování HDV

8

Nejčastější chyby hospodaření se srážkovými vodami

8.1

Nejčastější chyby při stanovení geologických podmínek

8.2

Nejčastější chyby při volbě typu odvodnění

8.3

Nejčastější chyby při návrhu, realizaci a provozu

9

Literatura

9.1

Obecně

9.2

Právní předpisy

9.3

Normy a metodické pokyny

9.4

Publikace ČKAIT doplňující řešenou problematiku

PROFESIS - Integrovaný profesní informační systém ČKAIT je určen autorizovaným osobám. Autoři materiálu žádají členy ČKAIT o konstruktivní připomínky, které umožní metodické pomůcky v příštích letech zkvalitnit. Staňte se spoluautory dalších vydání. Dovolujeme si vás požádat i o vaše vlastní zkušenosti, speciální postupy, pomůcky a materiály, pokud budete souhlasit s jejich zpřístupněním pro své kolegy.

Upozornění

Tento dokument je určen výlučně pro autorizované osoby - členy ČKAIT, které jsou výhradně oprávněny pořizovat pro svou potřebu jeho tiskové kopie. Jakékoliv další šíření v tištěné, elektronické či jiné podobě ke komerčním účelům prostřednictvím dalších fyzických nebo právnických osob je možné pouze s výslovným souhlasem vydavatele.

ÚVOD

Rychle se rozvíjející městské aglomerace byly v 19. století sužovány řadou opakujících se epidemií. Jednou ze základních příčin bylo nakládání se splaškovými vodami, které tekly volně po ulicích. Při dešti se pak mísily se srážkovým odtokem a dostávaly se plošně do městského prostoru a do zdrojů pitné vody. Řešením bylo budování prvních stokových systémů, které často slouží až dodnes (např. Londýn, Praha či Paříž). Dá se tedy říci, že rozvíjející se urbanizace stála při zrodu oboru městského odvodnění.

Na přelomu 20. a 21. století se však začalo ukazovat, že tradiční způsob odvádění splaškových a srážkových vod, tedy zpravidla společně a co nejrychleji mimo městský prostor, se ukazuje jako dlouhodobě problematický a neudržitelný. V pozadí byla opět urbanizace, tentokrát společně se změnou klimatu. Masivní rozvoj nově urbanizovaných ploch, napojovaných do před desítkami let vybudovaných stokových sítí, začal působit hydraulické přetížení stokových sítí i recipientů se závažnými environmentálními následky. Zároveň se významně zvyšovala zátěž veřejných rozpočtů, ať už obcí, krajů, nebo státu.

V letech 2009-2010 na horšící se situaci zareagovalo zákonodárství, která předepsalo všem novým stavbám hospodařit se srážkovou vodou na vlastním pozemku. Tyto právní předpisy jsou však často naplňovány neúčinně, ať už z důvodu neochoty developerů, nebo nezkušenosti veřejné správy či některých projektantů s novým typem odvodnění staveb. Účinnost řešení podle právních předpisů je nízká i proto, že nová zástavba (tj. po roce 2009) tvoří jen relativně malou část urbanizovaných ploch v ČR. Majitelé staveb postavených před rokem 2009 z velké většiny nemají motivaci, aby odvodnění svých staveb měnili.

Bez velké nadsázky lze tedy tvrdit, že jsme dnes v podobné situaci jako města v polovině 19. století, jen místo přímých zdravotních dopadů řešíme ty nepřímé, ale z dlouhodobého pohledu o nic méně závažné důsledky na naše zdraví, které jsou spojeny se sníženou kvalitou našeho životního prostředí a důsledky měnících se přírodních podmínek. Technologie, které bychom mohli nasadit na centrální úrovni (resp. o ně doplnit stávající tradiční centralizovaný stokový systém) jsou sice známé, ale úzkospektrální a obtížně realizovatelné kvůli své finanční náročnosti. Proto nezbývá než se vrátit ke zdravému selskému rozumu a srážkovou vodu vnímat jako okrajovou podmínku urbanizace a hospodařit s ní místo toho, abychom ji likvidovali, jak je ve vztahu ke srážkové vodě stále často uváděno.

Hospodaření se srážkovými vodami je filozofie podporující zachování či napodobení přirozených odtokových podmínek před urbanizací území. Tato filozofie se jeví jako vhodné východisko z výše popsaných problémů a je od konce 60. let 20. století trendem v rozvinutých zemích světa a v posledním desetiletí i v České republice. Vzhledem k tomu, že v našich podmínkách je svojí intenzitou zásadní odtok zejména z dešťových srážek, byl v minulosti zaveden a odbornou veřejnosti přijat termín „hospodaření s dešťovými vodami“, jehož zkratka - HDV - je dnes běžně používána.

HDV má jasná pravidla a priority s hlavním důrazem na snahu o návrat srážkové vody do lokálního koloběhu, a to zejména vsakováním srážkového odtoku do půdního a horninového prostředí a jeho výparem do ovzduší. Na tom nic nemění skutečnost, že v České republice nejsou v řadě případů pro vsakování ideální podmínky. Principy HDV lze aplikovat i zpomalením srážkového odtoku ze stavby pomocí retenčních zařízení s regulovaným odtokem či využitím dešťové vody pro potřeby stavby či jejího okolí.

Převedeno do praktického života, každá nová stavba by měla být vybavena objektem, který umožní hospodaření se srážkovou vodou na jejím pozemku. Tím se ovšem celá problematika posouvá z čistě vodohospodářské gesce směrem k dalším profesím, ať už to jsou stavební a dopravní inženýři, nebo architekti a urbanisté. Principy HDV se netýkají jen jednotlivých staveb, ale i koncepčního řešení urbanizovaných celků, a proto by měly být zakotveny v územních plánech a reflektovány územně analytickými podklady.

Cílem metodické pomůcky Srážková voda a urbanizace krajiny je ukázat právě propojení vodohospodářské a urbanistické zodpovědnosti za udržitelné hospodaření se srážkovými vodami, resp. uvést do souvislosti a souladu srážkovou vodu s městským prostředím. Příručka postupně odpovídá na následující otázky:

  • Jak ovlivňuje rozvoj urbanizace odtok srážkové vody z území a jaké negativní důsledky to přináší?
  • Jakým způsobem udržitelně hospodařit se srážkovou vodou?
  • Jaké jsou povinnosti stavebníka vyplývající ze současného právního rámce?
  • Jaké jsou hlavní důvody (ne)možnosti vsakovat srážkové vody?
  • Jak a čím mohou být srážkové vody znečištěny a jak to ovlivní způsob hospodaření s nimi?
  • Jak konkrétně vypadají zařízení HDV?
  • Jak může být HDV začleněno do územně plánovacího procesu města či obce?
  • Jaké jsou nejčastější chyby při volbě, návrhu a realizaci HDV?

1 SRÁŽKOVÉ VODY V URBANIZOVANÝCH ÚZEMÍCH - SOUČASNÝ STAV

Jedním z původních účelů městského odvodnění byla, vedle zajištění hygieny území, též ochrana intravilánu před srážkovými vodami, resp. jejich zvýšeným odtokem z urbanizovaných ploch. Klasicky se tato úloha řešila co nejrychlejším odvedením srážkových vod mimo město podzemním trubním vedením, společným pro splaškové i srážkové vody (jednotná stoková síť). V posledních dvou desetiletích se však tento klasický způsob ukazuje z pohledu srážkových vod jako dlouhodobě neudržitelný. V dalším textu kapitoly jsou shrnuty faktory (příčiny) a projevy (důsledky), které k této neudržitelnosti vedou.

1.1 PŘÍČINY NEUDRŽITELNOSTI

Dlouhodobá neudržitelnost současného způsobu odvodnění má dvě hlavní příčiny: První je změna odtokových podmínek z urbanizovaných ploch oproti přirozenému stavu umocněná prudkým rozvojem urbanizace od 90. let 20. století, druhou je měnící se klima.

Urbanizace

Změna odtokových podmínek je způsobena faktem, že 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 půdního a horninového prostředí (obr. 1). Rovněž úroveň evapotranspirace je oproti přirozeným podmínkám snížena (Paul a Meyer, 2001). Větší část objemu srážkové 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.

Obr. 1 V povodích s přirozeným vegetačním krytem infiltruje až 50 % objemu srážkové 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 srážky (Paul a Mayer, 2001).

Rozvoj urbanizace (a napojování nově urbanizovaných ploch do stávajících stokových systémů) akceleroval po změně společenských a ekonomických podmínek v roce 1989. Přestože s rozvojem urbanizace bylo většinou již počítáno při návrhu hydraulické kapacity stokových systémů, projektanti před desítkami let těžko mohli počítat s tak intenzivním nárůstem zpevněných ploch, jakého jsme dnes svědky (obr. 2).

Obr. 2 Změna výměry zastavěných ploch v České republice v letech 1990-2000 (v %). Rozloha zastavěných ploch ve většině hodnocených srovnatelných územních jednotkách tvořených katastry či jejich shluky (SÚJ) vykazuje nárůst oproti roku 1990 (hodnoty vyšší než 100 %), a to především v jádrových oblastech poblíž významných aglomerací a dopravních tepen (Miko a Hošek, 2009).

Podle Zprávy o životním prostředí České republiky (CENIA, 2016) se od roku 2000 do roku 2016 zvýšila výměra zastavěných a ostatních ploch o 4,1 % na téměř 8500 km2 (tj. téměř 11 % rozlohy ČR). V praxi to znamená úbytek téměř 6 hektarů zemědělské půdy denně (tj. 70 % velikosti největšího náměstí v ČR - pražského Karlova náměstí). Pokud uvažujeme dlouhodobý srážkový normál ČR 674 mm/rok a zvýšení povrchového odtoku z 10 % (přirozený stav) na 30 % z urbanizovaného území (v roční bilanci, Paul a Meyer, 2001), dojdeme k přebytku povrchového odtoku ve výši 1 720 mld. m3. Na celkovém průměrném ročním odtoku vod z území ČR (15 000 mld. m3, MZe, 2009) se tedy urbanizace podílí cca 11,5 %. To lze při současném tempu urbanizace považovat za alarmující - pokud by stejné tempo urbanizace pokračovalo do roku 2050, znamenalo by to nárůst urbanizovaných ploch o dalších 750 km2.

Změny klimatu

Podle Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR (MŽP. 2015) lze ve střednědobém horizontu očekávat patrné zimní poklesy srážkových úhrnů (např. Krkonoše, Českomoravská vysočina, Beskydy až o 20 %) a jejich navýšení na podzim. V létě pak začíná na našem území dominovat pokles srážek, který v dlouhodobém horizontu bude ještě výraznější, zatímco pokles zimních úhrnů srážek bude oproti předchozímu období menší. Přívalové srážky budou sice méně časté, zato se bude zvyšovat jejich extrémnost.

To se týká i městského prostředí, kde významnější přívalové deště budou působit přetížení hydraulické kapacity stokových systémů se všemi souvisejícími negativními dopady na životní prostředí a delší období sucha budou zase zvyšovat projevy klimatické změny, zejména projevy extrémních veder.

1.2 DŮSLEDKY NEUDRŽITELNOSTI

Probíhající urbanizace a změny klimatu vedou k negativním projevům jak v intravilánu, tak v povrchových a podzemních vodách. V globálním důsledku mohou mít i geopolitické důsledky.

Intravilán

Škody v důsledku nedostatečné kapacity stokové sítě při srážkovém odtoku vznikají jak na síti samotné, tak v urbanizovaném území. V případě, kdy kapacita stokového systému je překročena a voda vytéká na povrch povodí, případně nemůže kvůli nedostatečné kapacitě uličních vpustí do stokového systému vtékat, je ohroženo zdraví lidí a vznikají škody na majetku. Zejména jsou ohroženy podzemní prostory, např v Praze specificky stanice metra (obr. 3). Vzhledem k velmi rychlému průběhu srážkového odtoku v urbanizovaném povodí (desítky minut) je včasná informovanost o povodňovém nebezpečí značně omezená. Četnost výskytu je značně individuální, v povodí pražské stokové sítě k podobným situacím dochází každoročně v důsledku jarních přívalových dešťů, případně letních intenzivních bouřek. Vzhledem k velké plošné variabilitě takových srážek záplava zpravidla nepostihuje celé urbanizované povodí, ale pouze jeho část.

Obr. 3 Vlevo: důsledky přívalové srážky v Kodani, Dánsko, 1999 (foto: City of Copenhagen); vpravo: článek z denního tisku (foto: Novinky.cz z 27. května 2014)

Riziko škod na majetku však nevzniká jen při zatopení povrchu povodí. Při přetížení stokového systému může nastat situace, kdy jsou zatápěny sklepní prostory objektů prostřednictvím kanalizačních přípojek. Prevencí je instalace zpětných klapek na přípojky, která je např. v Praze vyžadována. Důležité je i napojení přípojky na hlavní kanalizační řad, zaručující těsnost spoje. Pokud není správně provedeno, může voda ze stoky exfiltrovat (unikat) a prosakovat do podzemních prostor objektů. Toto riziko je nejvyšší při déletrvajícím zaplavení stokové sítě.

Riziko poškození stokové sítě se týká jejího stavebního stavu, výstroje šachet a rizika poškození či ztráty zařízení pro monitorování a řízení funkce systému (měřicích senzorů a záznamových jednotek). Za předpokladu poškození stokového potrubí o průměru jeden metr v délce 100 m vyžaduje rekonstrukce úseku náklady v řádu milionů korun (podle cen technické infrastruktury ÚÚR, 2017), škoda zařízení pro monitoring průtoků může dosáhnout stovek tisíc korun i více. V extrémním případě může dojít ke kolapsu stoky, vytvoření kráteru a ohrožení zdraví a životů lidí (obr. 4). V Praze jsou známy případy opakovaného kolapsu stoky v Trojské ulici v roce 1985 a 1996 nebo v ulici. Petra Rezka v letech 1980-1985.

Obr. 4 Vlevo: propad vozovky v Lisabonu 2004, způsobený přívalovými dešti poškozujícími materiál stoky a vyplavujícími zeminu z jejího okolí (foto: Sky News); vpravo: havárie kanalizace v ulici Vysočanská, Praha 26. července 2016 (foto: KO-KA, s. r. o.)

Vedle přetížení vlastního stokového systému se negativní důsledky rychlého odvedení srážkových vod projevují i v mikroklimatu urbanizované oblasti. Snížený výpar, ať už přímo z povrchu území (evaporace), či prostřednictvím rostlin (transpirace), má přímý důsledek na snížení vlhkosti vzduchu v urbanizovaných územích a zvýšení prašnosti (zdravotní rizika), dále pak také na energetický režim měst, kdy se podílí na vzniku tepelných ostrovů a zvyšuje účinky vln extrémních veder. Vodou nedostatečně zásobená městská zeleň tak nemůže plnit úlohu nejlevnějšího a nejprogresivnějšího klimatického zařízení (obr. 5).

Obr. 5 Teplotní mapa zástavby s vegetační fasádou (foto: www.intechopen.com)

Další efekty, patřící spíše do sociální oblasti, jsou popsány v kap. 2.

Povrchové vody

Oproti přirozenému stavu odtéká v urbanizovaných územích daleko více srážkové vody rychle po povrchu nebo prostřednictvím jednotné či oddílné dešťové stokové sítě do vodního toku. Důsledkem je změna hydrologického režimu vodního toku (Tetzlaff et al, 2005), která se projevuje častějším výskytem lokálních povodní. To je významné zejména v situacích, kdy větší urbanizovaný celek leží na malém vodním toku. Na obr. 6 je ukázána situace, kdy letní dešťová událost s vysokou intenzitou způsobila přepad na odlehčovací komoře OK 83 v Hostivaři, v jehož důsledku stoupl průtok v Botiči ze 105 l/s na více než 3 000 l/s. Po skončení přepadu OK v cca 22:45 hodin je na obrázku patrný zpomalený odtok z horního povodí Botiče.

Obr. 6 Průtok v Botiči v Hostivaři během dešťové události 8. 7. 2004 (Slavíková et al., 2007)

Náhlé zvýšení průtoku může způsobit škody na hmotném majetku v okolí toku, případně i zdraví obdobně jako při klasické povodni. Negativně zde působí i morfologické změny toku (napřímení, zpevnění koryta), které snižují schopnost toku transformovat povodňovou vlnu. Vzhledem k vyšší četnosti lokálních povodní v důsledku urbanizace (např. na Botiči se situace obdobná /obr. 6/ před rekonstrukcí OK 83 opakovala několikrát ročně; Kabelková et al., 2006) jsou zde však podstatné i dopady na vodní tok. Jedná se zejména o hydraulický stres a vnos znečišťujících látek. Oba jevy následně ovlivňují vodní faunu a flóru (Šťastná, 2005). Hydraulický stres se projevuje vysokými průtočnými rychlostmi a unášecími silami způsobujícími výraznou erozi dna a břehů vodního toku (obr. 7) a odplavení organismů žijících ve vodním prostředí (Bovee, 1986). Tok ztrácí svoji estetickou i ekologickou funkci.

Obr. 7 Eroze břehů Botiče v úseku nad Hostivařskou přehradou je způsobena zaústěním oddílné dešťové kanalizace Petrovic (foto: D. Stránský)

Znečišťující látky deponované na urbanizovaných plochách jsou prostřednictvím srážkového odtoku transportovány stokovou sítí do vodního toku. V případě jednotné stokové sítě může hrát roli i vyplavení sedimentů usazených ve stoce během bezdeštného období a míšení srážkové vody s vodou splaškovou. V toku pak vzniká riziko akutní nebo chronické toxicity pro přítomné organismy (Rand, 1995), které se prostřednictvím potravního řetězce může propagovat dále, v extrémním případě až k člověku.

Škody způsobné na ekosystému jsou individuální a mohou se plně projevit až s odstupem času. Vedle způsobení obtížně vratných škod na vodních tocích hrozí i nesplnění environmentálních cílů stanovených evropskou legislativou (směrnice 2000/60/ES, 2000), které obsahují požadavky na chemický a biologický stav vodních toků.

Podzemní vody

Kromě lokálních povodní má změna koloběhu vody v důsledku urbanizace negativní vliv i na dotaci podzemních vod, jejichž hladina se může lokálně snižovat. Vedle potenciálního rizika se zásobováním obyvatelstva vodou se nižší hladina podzemní vody projevuje i ve snížení minimálních průtoků ve vodních tocích v obdobích sucha.

Vzhledem k tomu, že mezi očekávanými změnami klimatu jsou i výraznější období sucha, vzniká tedy důraz na zadržování vody v krajině (a to i městské), resp. její návrat do lokálního koloběhu vody. Je nutné si uvědomit, že srážková voda je jediným zdrojem vody v České republice, a tedy strategickou surovinou, se kterou je potřeba s tímto vědomím hospodařit. Projevy urbanizace a změny klimatu jsou přehledně uvedeny na obr. 8.

Obr. 8. Příčinné souvislosti urbanizace (zdroj: D. Stránský)

2 UDRŽITELNÉ ZPŮSOBY HOSPODAŘENÍ SE SRÁŽKOVOU VODOU

Příčiny a důsledky neudržitelnosti současného stavu nakládání se srážkovými vodami, popsané v předchozí kapitole, poskytují vodítko k tomu, jakým způsobem tuto udržitelnost zajistit. Základním principem udržitelného přístupu je koncepce přírodě blízkého hospodaření se srážkovými vodami (HDV) v urbanizovaném povodí, která se v maximální možné míře snaží zachovat či napodobit přirozené odtokové charakteristiky lokality před urbanizací.

2.1 DECENTRALIZOVANÝ ZPŮSOB ODVODNĚNÍ

Základem HDV je tzv. decentralizovaný způsob odvodnění (DSO), 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 srážkové vody nebo retencí a regulovaným (opožděným) odtokem do stokové sítě (AČE ČR, 2007).

Srážková voda se odvádí do jednoho či více z pěti příjemců:

  • ovzduší,
  • půdního a horninového prostředí,
  • povrchových vod,
  • akumulační nádrže pro další využití,
  • jednotné kanalizace.

Mezi uvedenými příjemci se rozhoduje na základě:

  • právních priorit (viz kap. 3),
  • přípustnosti (tj. míry ohrožení jakosti příjemce),
  • proveditelnosti (tj. technicko-ekonomické realizovatelnosti).

Z hlediska přípustnosti je tedy nutno důsledně rozlišovat srážkové vody podle stupně jejich znečištění (viz kap. 5). Znečištěné vody je nutno čistit, ať již jejich odvedením na ČOV (v případě silného znečištění), nebo v zařízení na jejich předčištění před jejich vsakem, či odvedením do povrchových vod.

HDV je běžně aplikováno ve vyspělých zemích všech kontinentů, je zejména známo jako SuDS (sustainable drainage systems), ale též jako LID (low impact development), WSUD (water sensitive urban design) či jako BMP (best management practice). V České republice se HDV do praxe začalo více zavádět až po novelizaci zákona č. 254/2001 Sb. o vodách v roce 2010 a vyhlášky č. 501/2006 Sb., o obecných požadavcích na využívání území v roce 2009 ve znění pozdějších předpisů.

Popsaný způsob řešení je koncepčně zaměřen na příčinu problémů a lze ho aplikovat ve všech lokalitách (byť např. v historických centrech měst je v některých případech obtížné navrhovat přírodě blízká opatření). Zejména ve větších městech je nutné HDV chápat nikoliv jako alternativu k tradičnímu způsobu odvodnění, ale jako jeho nezbytnou nadstavbu.

2.2 PŘÍNOSY HOSPODAŘENÍ SE SRÁŽKOVOU VODOU

Přírodě blízké HDV má pro území primárně řadu ekologických a ekonomických přínosů. Objekty HDV jsou ve značném množství případů spojeny s nižší či vyšší vegetací. Spojení vodohospodářského účelu s vegetací do takzvané zelené infrastruktury (či též modro-zelené infrastruktury) působí synergicky a nepřímo přináší řadu pozitiv i ve zdravotní a sociální oblasti.

Ekologické přínosy

  • zadržováním a vsakováním či výparem srážkových vod se snižuje objem i maxima povrchového odtoku, a tím se snižuje hydraulické a látkové zatížení toků (ať již přepady z odlehčovacích komor jednotné kanalizace, nebo zaústěním dešťové kanalizace);
  • zadržováním a vsakováním/výparem srážkových vod se snižuje objem a maxima odváděná stokovou sítí, což snižuje riziko zatopení povrchu intravilánu nebo zatopení sklepů;
  • vsakováním do podzemí se obnovuje zásoba podzemních vod a zásobování recipientů v době sucha;
  • využívání akumulované dešťové vody v nemovitostech jako vody užitkové (WC, závlaha, praní, úklid) představuje prevenci lokálních dopadů sucha (snižuje se potřeba pitné vody);
  • modro-zelená infrastruktura při fotosyntéze pohlcuje CO2 a váže uhlík do organických sloučenin. Přispívá tak ke koloběhu látek v přírodě a pasivně snižuje emise z výroby elektrické energie, neboť redukuje její potřebu;
  • modro-zelená infrastruktura plní funkci nejefektivnějšího klimatického opatření ve městech (zvýšení vlhkosti vzduchu, snížení teplot).

Ekonomické přínosy

  • snížené množství srážkových vod umožňuje navrhovat menší profily stok a objemy dešťových nádrží a zatěžuje méně ČOV, čímž se zvyšuje účinnost čištění odpadních vod;
  • stín vytvářený vysokou zelení má vliv na životnost povrchů komunikací, zejména z živičných materiálů (při zastínění povrchů z cca 20 % lze očekávat průměrné prodloužení doby životnosti až o 10 %; USDA Forest Service, Center for Watershed Protection, 2009);
  • dřeviny snižují rychlost větru, a snižují tak tepelné ztráty budov v zimním období;
  • pro extenzivní vegetační střechy uvádí Liu (2003) snížení energie potřebné pro klimatizaci interiéru budovy v letním období o 95 % a o 26 % nižší ztráty při vytápění v zimním období při porovnání s konvenčními střechami;
  • snížené náklady na adaptační opatření spojená s účinky změny klimatu, zejména se změnou teplot;
  • níže uvedené zdravotní přínosy by ve Velké Británii znamenaly úspory z hlediska neposkytnuté zdravotní péče ve výši cca 1.44 miliardy liber ročně (při aktivaci 1 % populace), tedy 2 423 liber ročně za každého člověka, který změní své návyky směrem k aktivní rekreaci v zelených zónách (Philips, 2010);
  • řada studií dokazuje navýšení cen nemovitostí, pokud jsou situovány v zeleném prostředí. Zpravidla se jedná o průměrné navýšení 5-10 % ceny nemovitosti; administrativní a průmyslové budovy obklopené zelení jsou více žádané, tedy snadněji pronajímatelné i prodávané.

Zdravotní přínosy

  • zelené rostliny svou evapotranspirací významně zvyšují vlhkost vzduchu (např. uvnitř parků je v průběhu dne o cca 15 až 20 % vyšší vlhkost vzduchu než v centrální části města; vzrostlý strom odpaří i více než 100 litrů vody za den; Kolafa a Vopeláková, 2007);
  • listy stromů, keřů i trávníky absorbují plynné polutanty (např. CO, NO2, SO2, O3) a zachycují jemné prachové částice obsažené v ovzduší, čímž potlačují vznik smogu (v ulicích lemovaných stromořadím bylo zjištěno až o 70 % méně atmosférického znečištění ve vegetačním období; Rutherford, 2007);
  • při probíhající fotosyntéze v zelených rostlinách je do ovzduší uvolňován kyslík a zároveň je při tomto procesu spotřebovávána energie a tím ochlazována okolní atmosféra (Engelmeir a Scholz, 2007);
  • pokles teploty zapříčiňuje také stín vytvářený vzrostlou zelení, který rovněž zabraňuje průniku zdraví škodlivému UV záření;
  • zelené prvky snižují hladinu hluku; efekt zelených střech na potlačení hluku je daleko výraznější díky vrstvě zeminy (zelené střechy redukují hodnoty hluku až o 40-50 dB v závislosti na tloušťce a vlhkosti půdní vrstvy; Deutsch et al., 2008);
  • vegetační plocha nedokáže absorbovat tolik energie jako ostatní zpevněné plochy (tzn. budovy, komunikace apod.); vlivem rozdílných teplot povrchů je vyvoláno proudění vzduchu, které napomáhá k ochlazování; v letním období zelené plochy významně napomáhají vyrovnávat extrémní denní a noční teploty;
  • zelené prostory mají pozitivní vliv na psychologický vývoj dětí (Taylor et al., 2001). Pravidelný i dočasný pobyt a pohyb v přirozených či uměle vytvořených zelených plochách potlačuje symptomy poruchy pozornosti spojené s hyperaktivitou a zároveň rozvíjí a podporuje poznávací, sociální a emocionální schopnosti dítěte;
  • v případě vytvoření vhodných prostranství pro sportovní aktivity lze očekávat zmírnění některých civilizačních chorob včetně depresí a obezity; Philips (2010) uvádí, že pokud je dostupný zelený prostor do vzdálenosti 500 m, jsou lidé až o 24 % aktivnější;
  • pozitivním zdravotním přínosem vegetačních střech je taktéž eliminace pronikání elektromagnetického záření, tzv. elektrosmogu, do budov (Minke, 2007).

Sociální přínosy

  • vegetace a zelené plochy (upravené) mají vliv na psychosociální chování jedince (Kuo, Sullivan, 2001). Stromy, keře a veškeré zelené plochy podle těchto výzkumů snižují kriminalitu a násilí v městském prostředí;
  • zelené prostředí podporuje rekreační aktivity obyvatel, jejich vzájemný kontakt a komunikaci, což je v důsledku důležité pro plnění funkcí občanské společnosti.

3 PRÁVNÍ ÚPRAVA (HOSPODAŘENÍ S VODOU Z POHLEDU NOVELY VODNÍHO ZÁKONA A ZÁKONA STAVEBNÍHO)

Český právní rámec položil základ pro HDV v roce 2007, kdy se v Plánu hlavních povodí ČR objevily formulace zdůrazňující nutnost snižovat množství srážkových vod odváděných kanalizací a zlepšit podmínky pro jejich přímé vsakování do půdního prostředí, příp. požadavek na uplatnění koncepce nakládání se srážkovými vodami, umožňující jejich zadržování, vsakování i přímé využívání v urbanizovaných územích. V současné době platný systém plánů povodí tuto dikci zachovává a v některých ohledech i prohlubuje.

Národní plán Povodí Labe (vybrané úryvky)

Snižovat množství srážkových vod odváděných jednotnou i oddílnou dešťovou kanalizací.

Uplatňovat důsledně v generelech odvodnění urbanizovaných území i v územním plánování a ve všech typech jednotlivých územních a stavebních řízení koncepci nakládání s dešťovými vodami, umožňující jejich zadržování, vsakování i přímé užívání. S tím souvisí i snižování zpevněných ploch v zastavěných územích využitím polopropustných materiálů.

Srážkové vody budou v souladu s §5 odst. 3 zákona č. 254/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů a dalšími právními předpisy řešeny podle TNV 75 9011 a ČSN 75 9010.

V roce 2009 byla vydána Politika územního rozvoje ČR jako základní nástroj územního plánování, který 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

Vytvářet podmínky pro preventivní ochranu území a obyvatelstva před potenciálními riziky a přírodními katastrofami v území (záplavy, sesuvy půdy, eroze atd.) s cílem minimalizovat rozsah případných škod. Zejména zajistit územní ochranu ploch potřebných pro umísťování staveb a opatření na ochranu před povodněmi a pro vymezení území určených k řízeným rozlivům povodní. Vytvářet podmínky pro zvýšení přirozené retence srážkových vod v území s ohledem na strukturu osídlení a kulturní krajinu jako alternativy k umělé akumulaci vod.

V zastavěných územích a zastavitelných plochách vytvářet podmínky pro zadržování, vsakování i využívání dešťových vod jako zdroje vody a s cílem zmírňování účinků povodní.

Zásadním právním dokumentem, který zavádí povinnost uplatňovat principy HDV, je zákon č. 254/2001 Sb., o vodách, který obsahuje (od své novelizace v roce 2010) definici srážkových vod a stanovuje i podmínky obecného nakládání s nimi.

Zákon č. 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.

Vodní zákon nepožaduje aplikaci principů HDV pouze u novostaveb, ale též při provádění změn staveb a změn jejich užívání, čímž se snaží nejenom nezvyšovat množství srážkových vod odváděných jednotnou kanalizací, ale aktivně toto množství snižovat.

Požadavek zákona o vodách na soulad se stavebním zákonem se projevil v novelizaci vyhlášky č. 501/2006 Sb., o obecných požadavcích na využívání území, ve znění vyhlášky č. 269/2009 Sb., do které se nově dostaly požadavky na řešení srážkových vod.

Vyhláška č. 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,

3. není-li možné oddělené odvádění do vod povrchových, pak jejich regulované vypouštění do jednotné kanalizace.

Výše uvedené povinnosti jsou formulovány obecně a pro technický návrh odvodnění konkrétní lokality musejí být doplněny o konkrétní ukazatele a jejich limitní hodnoty, pomocí kterých lze zhodnotit přípustnost a proveditelnost navrhovaného řešení. Způsob hodnocení přípustnosti a proveditelnosti je podrobně uveden v TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami.

Legislativním prioritám, uvedeným v bodech 1-3, předchází možnost „jiného využití“ srážkových vod, kterým může být zejména akumulace a využití srážkových vod pro potřeby stavby či jejího pozemku. Pro akumulaci a využití srážkových vod zatím neexistuje v ČR platná norma, lze však použít např. DIN 1989-1:2001-10. Rainwater Harvesting Systems - Part 1: Planning, Installation, Operation and Maintenance či výpočet uvedený v TP 1.20 Hospodaření se srážkovou vodou v nemovitostech.

Patrná je též snaha do budoucna koncepčně provázat HDV do územního plánování. Nejkonkrétnější je Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR (2015) a příslušný akční plán k této strategii (2017).

Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR

Dále by měly být principy hospodaření se srážkovými vodami promítnuty do územního plánování. Plošný rozvoj obcí (vymezení větších zastavitelných ploch) je nutné provádět se zohledněním místních odtokových poměrů a spojit s koncepčním návrhem odvodnění území v širších územních souvislostech. I v této souvislosti je žádoucí ověřovat způsoby využití ploch větších rozvojových území pomocí existujících vhodných nástrojů územního plánování, jimiž jsou územní studie, popř. regulační plány, doplněných o informace z koncepcí odvodnění. Dále je potřeba vytvořit závazné standardy pro výstavbu městských pozemních staveb a staveb komunikací a terénních úprav podle zásad hospodaření se srážkovými vodami (např. formou výlučného odkazu na normy TNV 75 9011 a ČSN 75 9010 v zákoně nebo podzákonném právním předpisu).

Ze současného právního rámce 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, tedy zpoplatněním odváděných srážkových vod.

V návaznosti na úpravu právních předpisů v letech 2009 a 2010 byly zpracovány TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami a ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod.

4 LIMITY VSAKOVÁNÍ SRÁŽKOVÝCH VOD

Geologické podmínky na stavebním pozemku jsou nejdůležitější hledisko pro návrh zařízení HDV. Podmínkou pro přípravu staveb je včasné provedení geologického průzkumu, který musí popsat a posoudit:

  • propustnost podloží - stanoví vsakovací schopnost podloží, což umožní navrhnout vhodné vsakovací zařízení;
  • úroveň hladiny podzemní vody a mocnost nesaturované (nenasycené) zóny - stanoví míru využitelnosti podloží ke vsakování srážkové vody;
  • směr proudění podzemní vody - velký význam pro šíření látek, které se dostaly do podzemní vody, má směr a rychlost proudění podzemní vody;
  • sklon terénu - např. v členitém a svažitém území je při vsakování třeba počítat s výrazným omezením;
  • ochranná pásma vod - vsakovací zařízení ve stávajících či plánovaných ochranných pásmech vod je třeba posuzovat obzvlášť pečlivě;
  • ekologická zátěž půdy - potenciální vyluhování závadných látek může vést k nepřípustnosti vsakování srážkových vod v případě, že ekologická zátěž nebude sanována, případně může vést ke speciálním požadavkům na stavební řešení vsakovacího zařízení;
  • využití území - pro posouzení možnosti vsakovat srážkovou vodu má velký význam stávající nebo plánovaná zástavba území a jeho využití.

Možnost využití vsakování jako součásti HDV potvrdí nebo vyvrátí geologický průzkum. Způsob a rozsah geologického průzkumu v závislosti na místních podmínkách podrobně stanoví ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod.

4.1 GEOLOGICKÁ STAVBA ÚZEMÍ

Geologická stavba České republiky umožňuje vsakování srážkových vod pouze v relativně malém měřítku. Nicméně tento fakt žádným způsobem neovlivňuje skutečnost, že vsakování je v lokalitách, kde je možné, prioritním způsobem hospodaření se srážkovou vodou.

V ostatních lokalitách, kde geologická stavba omezuje návrh opatření HDV jako výhradně vsakovacích, se pak uplatňuje návrh objektů, které kombinují vsakovací funkci s regulovaným odtokem.

V některých případech, kdy svrchní, relativně tenká vrstva půdy je málo propustná či nepropustná (tzv. izolátor), může pod ní existovat dostatečně mocná nesaturovaná vrstva dobře propustných zemin. V těchto případech je vsakování dobře realizovatelné napojením vod přímo do těchto vrstev (nikoliv přímo do podzemní vody), doporučuje se však pouze pro srážkové vody odtékající z čistých povrchů, a to zejména:

  • zelených střech (bez postřiků a rizika vyplavování hnojiv),
  • střech z inertních materiálů,
  • střech s kovovými částmi do 50 m2 (tj. okapy, svody, oplechování a další klempířské prvky),
  • komunikací pro pěší a cyklisty,
  • málo frekventovaných parkovišť osobních aut,
  • málo frekventovaných dopravní komunikace (např. příjezdy k domům).

4.2 VSAKOVACÍ SCHOPNOST PŮDY

Podstatným předpokladem pro vsakování srážkových odtoků je dostačující propustnost půdy a nesaturovaných podzemních horninových vrstev. V souladu s ČSN 75 9010 je propustnost charakterizována hodnotou koeficientu vsaku kv (m/s), která představuje rychlost proudění vody v trvale nesaturovaném horninovém prostředí za atmosférického tlaku při hydraulickém sklonu I = 1. Tuto veličinu nelze zaměňovat za obecně známý koeficient nasycené hydraulické vodivosti (saturated hydraulic conductivity) Ks (m/s), který je vztažen k trvale zvodnělému prostředí, tedy saturované zóně horninového prostředí, jinými slovy ke kolektoru podzemní vody. Do saturovaného prostředí (kolektoru podzemní vody) je přímé vsakování srážkových vod nepřípustné.

Jakékoliv zjednodušené přepočty Ks na kv se nedoporučují. Prvotní charakterizace propustnosti nesaturovaného horninového prostředí na základě odborné rešerše archivních znalostí posuzovaného území je možná pouze v případě nenáročných staveb v jednoduchých přírodních poměrech (ČSN 75 9010). Zde je možné vycházet z obecného hodnocení propustnosti horninového prostředí pomocí Ks, resp. z nomogramů vyjadřujících závislost mezi hydraulickou vodivostí a zrnitostí (obr. 9) a kvalifikovaně tyto parametry upravit pro potřeby hodnocení vsakovací schopnosti.

Obr. 9 Vztah mezi typem zeminy (osa x horní), hydraulickou vodivostí (dolní boxy č. 12-1) a jejich zrnitostí (klasické osy x - průměr zrn v mm a y - obsah zrn v % celkové váhy) (Šamalíková, 1996)

V ostatních případech je žádoucí vycházet z výsledků terénního ověření požadovaných parametrů v souladu s požadavky kapitoly 4 ČSN 75 9010. Pro prvotní zhodnocení vsakovací schopnosti horninového prostředí můžeme na základě zkušeností z provádění geologického průzkumu pro vsakování považovat z hlediska efektivního využití vsakování jako součásti DHV za hraniční hodnotu koeficientu vsaku kv = 10-6 m/s. Hodnoty koeficientu vsaku nižší než tato můžeme pro využití vsakovaní hodnotit jako problematické, vylučující odvodňování čistě prostřednictvím vsakování pouze s dočasnou retencí. V těchto případech je potřeba počítat s možností část odtoku regulovaně odvádět. Hodnoty koeficientu vsaku nižší než kv = 10-8 m/s pak lze považovat za nevhodné pro vsakování.

4.3 HLADINA PODZEMNÍ VODY

Vedle dostačující vsakovací schopnosti půdy a příznivé geologické stavby území je důležitým faktorem též hladina podzemní vody. Ta by měla být alespoň 1 m pod konstrukcí vsakovacího zařízení, resp. tak, aby vsakovací prvek ležel minimálně 1 m nad maximální (nejvyšší) hladinou podzemní vody (kap. 6 ČSN 75 9010).

Maximální hladinu podzemní vody podle ČSN 75 9010 představuje kvalifikovaný odhad založený na zpracování všech dostupných archivních podkladů i nově zjištěných skutečností z posuzované lokality.

Nejvyšší hladina podzemní vody je v ČSN 83 8030 Skládkování odpadů - Základní podmínky pro navrhování a výstavbu skládek, definována jako nejvyšší úroveň hladiny, odvozená s přiměřenou spolehlivostí na základě pozorování, která se může vyskytnout v období výstavby i provozu.

5 ZNEČIŠTĚNÍ SRÁŽKOVÝCH VOD A JEJICH PŘEDČIŠTĚNÍ

Srážkové povrchové vody odtékající z urbanizovaného území jsou znečištěny látkami obsaženými v atmosféře a látkami pocházejícími z materiálu a užívání odvodňovaných ploch.

Atmosférická depozice má složku suchou a mokrou. Složka suchá představuje depozici tuhých látek a plynů a převládá v blízkosti emisních zdrojů, tedy ve městech, v průmyslových aglomeracích a v okolí dopravních tepen. Složka mokrá je spojena s atmosférickými srážkami - ať už vertikálními, (déšť, sníh, kroupy), či horizontálními (námraza, jinovatka, mlha) - a je významnější v oblastech s vysokými ročními srážkovými úhrny. Znečištění ovzduší v lokálním měřítku závisí na mnoha faktorech, zejména na typu a množství emisních zdrojů, na reliéfu a na meteorologických podmínkách lokality. Často vykazuje značné roční kolísání dané zimním vytápěním. Z hlediska nakládání se srážkovým odtokem představují nejvýznamnější znečištění pocházející z atmosférické depozice jemné částice, těžké kovy a persistentní organické sloučeniny (např. benzo-a-pyren). Nezanedbatelné jsou však též živiny (dusík a fosfor). Důležitou roli pro rozpouštění těžkých kovů hraje míra kyselosti deště.

Z materiálů odvodňovaných ploch pronikají do srážkového odtoku vápník, hliník a křemík z betonových ploch, zinek, měď a kadmium z kovových povrchů a organické látky z asfaltových povrchů, umělých hmot, barevných nátěrů apod. (Krejčí a kol, 2002).

Užívání odvodňovaných ploch včetně péče o ně (doprava, průmysl atd.) přináší znečištění širokou škálou látek (např. exkrementy, listí a jiná organická hmota, hrubé a jemné nerozpuštěné látky, minerální oleje a ropné uhlovodíky, biocidy, těžké kovy či detergenty).

Řada látek obsažených ve srážkovém odtoku z urbanizovaných území patří k zvlášť nebezpečným závadným látkám (např. persistentní minerální oleje a persistentní uhlovodíky ropného původu, kadmium) či k nebezpečným látkám (např. zinek, měď, olovo a další těžké kovy, biocidy, nepersistentní minerální oleje a nepersistentní uhlovodíky ropného původu, sedimentovatelné tuhé látky) (vodní zákon č. 254/2001 Sb.).

Proto je zapotřebí klást důraz na volbu vhodného typu vsakovacího zařízení s případným předčištěním, je-li recipientem podzemní voda, i možnosti ošetření srážkového odtoku pří zaústění do povrchových vod. Nevyhovující jakost srážkového odtoku může být příčinou nutnosti jeho odvedení do jednotné kanalizace. Dále je podstatné předejít kolmataci zejména podzemních vsakovacích zařízení dostatečným odstraněním NL.

Další text kapitoly uvádí nejprve do souvislosti typ znečištění s typem oplachovaného povrchu, dále pak představuje jednotlivé typy opatření k předčištění odtoku srážkových vod a diskutuje jejich vhodnost vzhledem k typu plochy (resp. typu znečištění) a vhodnému recipientu, kam budou srážkové vody po předčištění zaústěny.

5.1 ROZDĚLENÍ ZNEČIŠTĚNÍ PODLE TYPU PLOCH

Srážkový odtok z různých typů ploch se liší v závislosti na jejich charakteru a užívání.

Střechy a terasy

Jakost vody odtékající ze střech ovlivňuje kromě lokálních suchých a mokrých depozic také typ střechy (ploché či šikmé) a její materiál včetně materiálu střešních instalací (inertní či reaktivní).

Na plochých střechách s vrstvou štěrku dochází díky filtraci, adsorpci a biologickému rozkladu k vyššímu zadržení znečištění ze suchých a mokrých depozic než na střechách šikmých. Průsak štěrkem s obsahem vápníku (vápencovým, mramorovým či dolomitickým štěrkem) vede také ke zvýšení hodnoty pH vody a její kyselinové neutralizační kapacity KNK4,5 (celkové alkality), což ještě více podporuje zadržení látek. Nejúčinněji zadržují znečištění intenzivní vegetační střechy, ale odtok z nich může být zbarven huminovými látkami (a může mít tudíž vyšší koncentrace DOC). Pro ošetřování intenzivních vegetačních střech musejí být pečlivě dávkována hnojiva a nesmějí být používány postřiky, aby odtok neobsahoval živiny či persistentní organické látky (VSA, 2002).

Za inertní materiály jsou považovány střechy ze skla, plexiskla, plasty potažené kovové střechy a střechy s taškami z pálené hlíny. Odtok z nich obsahuje především atmosférické depozice (Dierkes et al., 2005).

Betonové střechy vykazují vzhledem k drsnějšímu povrchu jednak vyšší atmosférické depozice, jednak jsou z nich uvolňovány částečky betonu. Je tedy nutno počítat se zvýšeným obsahem jemných nerozpuštěných látek v odtoku (Dierkes et al., 2005).

Při použití neošetřených kovových plechů z mědi, zinku či olova se do odtékající vody dostává značné množství příslušného těžkého kovu. Průměrné koncentrace kovů jsou zvýšené, již jsou-li z kovu zhotoveny jen okapy a svody. V případě celokovových střech a fasád jsou koncentrace kovů velmi vysoké, a to zejména na počátku srážkového odtoku (tzv. první splach) (obr. 10). Vysoký podíl kovů se nachází v rozpuštěné formě (70-80 % měď a zinek, cca 25 % olovo) (VSA, 2002; Steiner, 2010).

Obr. 10 Koncentrace mědi ve srážkovém odtoku ze střech s různými podíly měděných prvků (VSA, 2002)

Problematické mohou být i další materiály, např. asfaltová lepenka, která obsahuje pesticidy a z níž se uvolňují organické látky obsažené v asfaltu.

Erozní smyvy z nezpevněných ploch

Ze zatravněných a dalších nezpevněných ploch s možným odtokem srážkových vod do odvodňovacích systémů může v důsledku erozních smyvů odtékat značné množství nerozpuštěných látek (anorganického a organického původu).

Komunikace pro pěší a cyklisty, dvory

Z materiálu povrchu a odvodnění se do srážkového odtoku komunikací pro pěší a cyklisty dostávají hrubé a jemné nerozpuštěné látky (hlína, písek, štěrk, obrus). Povrch bývá také znečištěn různými odpadky, listím či zbytky vegetace a zvířecími exkrementy. Při zimní údržbě se používají posypové materiály (hrubé a jemné nerozpuštěné látky) a soli (chloridy).

Ve srážkovém odtoku z komunikací pro pěší a cyklisty je proto nutno počítat s mírně vyššími koncentracemi hrubých i jemných nerozpuštěných látek, organického znečištění (BSK5), dusíku a fosforu a patogenních mikroorganizmů než v odtoku ze střech (ÖWAV-Regelblatt 35, 2003).

Dopravní plochy, komunikace pro motorová vozidla

Znečištění na komunikacích pro motorová vozidla je způsobeno emisemi ze spalování pohonných hmot, opotřebením vozovky, pneumatik a brzd vozidel, korozí vozidel, únikem pohonných hmot, olejů, brzdové kapaliny, rozmrazovacích prostředků atd., materiály používanými na údržbu a opravy silnic včetně zimní údržby i ztrátami přepravovaného materiálu (tab. 1).

Tab. 1 Zdroje znečisťujících látek na dopravních plochách (VSA, 2002; ÖNORM B 2506-2, 2003)

Zdroj

Znečisťující látky

zbytky ze spalování

uhlovodíky (minerální oleje), těžké kovy (olovo, zinek, nikl), jemné nerozpuštěné látky (saze)

opotřebení brzd

těžké kovy (Cu, Cd, Ni, Cr, Pb), jemné nerozpuštěné látky (azbest, další potahové vrstvy)

opotřebení pneumatik

těžké kovy (Zn, Pb, Cr, Cu, Ni), jemné nerozpuštěné látky (kaučuk, saze)

opotřebení vozovky

jemné nerozpuštěné látky (beton), organické sloučeniny (asfalt, dehet), těžké kovy - Ti (barvy značení)

úniky kapalin

uhlovodíky (olej, benzín, nafta), těžké kovy (Pb, Ni, Zn),

koroze vozidel

těžké kovy (Ti, Cr, Al, Fe, Al, Cu, Mn)

údržba a opravy silnic

organické sloučeniny (asfalt, dehet), hrubé a jemné nerozpuštěné látky (písek, štěrk)

zimní údržba

soli (chloridy), inertní posypové materiály

ztráty přepravovaného materiálu

Nejzávažnějšími znečišťujícími látkami srážkového odtoku ze silnic jsou vzhledem k vysokým koncentracím nerozpuštěné látky, těžké kovy zinek a měď, uhlovodíky a chloridy. Ostatní těžké kovy (Cr, Cd, Ni, Pb) se vyskytují v nižších koncentracích, a jsou proto ekologicky méně významné (Steiner, 2010). Značný podíl znečištění (např. PAU, AOX, těžké kovy) je adsorbovaný na jemných částicích (<20 μm), a to zejména organického původu (VSA, 2002).

Míra znečištění srážkového odtoku závisí na hustotě dopravy, podílu nákladní dopravy a frekvenci čištění ulic a silnic. Její předpověditelnost však ztěžuje řada dalších faktorů, např. pozaďové znečištění z atmosférických depozic, odnos větrem, ztráty rozstřikem či výška obrubníku.

Plochy u skladišť, manipulační plochy

Případné znečištění ploch u skladišť a manipulačních ploch je nutno posuzovat individuálně s ohledem na:

  • úniky látek (pohonných hmot, olejů);
  • ztráty materiálu při manipulaci se zbožím;
  • netěsnosti kontejnerů, přepravek, nádrží;
  • zbytky obalů;
  • výluhy zboží;
  • znečištění čisticími a rozmrazovacími prostředky;
  • stejné znečištění jako dopravní plochy.

Vzhledem ke značné variabilitě užívání těchto ploch je znečištění srážkového odtoku obtížně předpověditelné.

Komunikace zemědělských areálů

Rovněž posouzení možného znečištění komunikací zemědělských areálů vyžaduje individuální přístup s ohledem na:

  • doplňování pohonných hmot zemědělských vozidel;
  • uskladňování a manipulaci s kejdou a močůvkou, organickými a anorganickými hnojivy a pesticidy;
  • čištění a údržbu vozidel, strojů, přístrojů a nádrží;
  • zemědělskou činnost (u živočišné výroby zejména transport hnoje).

Ve srážkovém odtoku ze zemědělských ploch lze očekávat zvýšené koncentrace nerozpuštěných látek, živin, rozložitelných organických látek, patogenních mikroorganismů, pesticidů, ale též uhlovodíků a těžkých kovů.

Typické znečisťující látky na jednotlivých typech ploch a klasifikace míry znečištění srážkového odtoku

Typické znečisťující látky s očekávanou mírou jejich výskytu na jednotlivých typech ploch shrnuje tab. 2.

Tab. 2 Typické znečištění na různých typech ploch (u střech závisí na znečištění ovzduší)

Typ plochy
Hrubé nečistoty, splaveniny
Jemné částice
Těžké kovy
Uhlovodíky
Organické znečištění, BSK5
Živiny N, P
Patogenní mikroorganizmy
Chloridy
Střechy
vegetační extenzivní
vegetační intenzivní
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
inertní
°/•
°/•
°/•
°/•
°/•
°
s plochou neošetřených kovových částí do 50 m2
°/•
°/•
°/•
°/•
°
s plochou neošetřených kovových částí 50 m2 až 500 m2
••
°/•
°/•
°/•
°/•
°
s plochou neošetřených kovových částí nad 500 m2
•••
°/•
°/•
°/•
°/•
°
Zatravněné plochy
 
•/•••
•/•••
°
°
°/•
°
Komunikace pro chodce a cyklisty
 
••
°/•
°/•
°/•
Parkoviště
málo frekventovaná (osobní auta)
••
(vysoce) frekventovaná (os. auta a busy)
••
••
••
••
••
nákladní autad
•••
•••
•••
•••
••
Pozemní kominikace
málo frekventovanéa (příjezdy k domům)
••
středně frekventovanéb
••
••
••
••
••
vysoce frekventovanéc
••
•••
•••
•••
•••
Plochy u skladišť, manipulační plochy
 
•/•••
•/•••
•/•••
•/•••
•/••
Komunikace zemědělských areálů
 
•••
•••
••
••
•••
•••
•••
°/•
°
neznečištěná srážková voda
mírně znečištěná srážková voda
••
středně znečištěná srážková voda
•••
vysoce znečištěná srážková voda
/
a
< 300 automobilů za 24 h, např. příjezdy k domům a místní komunikace v obytné zástavbě
b
300 automobilů až 15 000 automobilů za 24 h
c
nad 15 000 automobilů za 24 h, obvykle dálnice a rychlostní silnice
d
parkoviště, která nejsou součástí veřejných komunikací

Obecně lze tudíž znečištění srážkového odtoku z různých typů ploch klasifikovat jako nízké, střední a vysoké (zejména z hlediska znečištění nerozpuštěnými látkami, těžkými kovy a uhlovodíky) (Tab. 3). U střech s kovovými částmi se za tzv. bagatelní hranici přípustného znečištění pro nakládání se srážkovým odtokem považuje plocha kovových částí 50 m2 napojená na jedno vsakovací zařízení a plocha 500 m2 při zaústění do určitého úseku recipientu (viz též kap. 5.3) (VSA, 2002; DWA-M 153, 2007; ÖWAV-Regelblatt 35, 2003).

Tab. 3 Klasifikace znečištění srážkového odtoku

Typ plochy

Míra znečištění srážkového odtoku

Klasifikace znečištění srážkového odtoku

  • vegetační střechy (bez hnojení a postřiků)
  • střechy z inertních materiálů
  • střechy s plochou neošetřených kovových částí do 50 m2
  • komunikace pro pěší a cyklisty
  • málo frekventovaná parkoviště os. aut
  • málo frekventované dopravní komunikace (příjezdy k domům)a

nízké

  • střechy s plochou neošetřených kovových částí 50-500 m2
  • středně frekventované dopravní komunikaceb
  • (vysoce) frekventovaná parkoviště (osobní auta a autobusy)

střední

  • střechy s plochou neošetřených kovových částí nad 500 m2
  • vysoce frekventované dopravní komunikacec
  • plochy u skladišť, manipulační plochy*)
  • komunikace zemědělských areálů*)
  • parkoviště nákladních aut (nejsou součástí veřejných komunikací)

VYSOKÉ

a,b,c viz tab. 2

*) Nutno individuální posouzení přípustnosti vsakování a odvádění do povrchových vod

5.2 OPATŘENÍ NA ČIŠTĚNÍ SRÁŽKOVÝCH VOD

Čištění srážkového odtoku může probíhat v přírodě blízkých nebo v technických zařízeních. Cíle čištění srážkového odtoku jsou:

  • zadržení hrubých nečistot (splavenin) a nerozpuštěných látek,
  • snížení koncentrace těžkých kovů (doprava, střechy),
  • zadržení ropných látek,
  • rozklad organických látek spotřebovávajících kyslík,
  • snížení koncentrace živin,
  • snížení koncentrace patogenních organizmů.

ČISTICÍ ZAŘÍZENÍ PŘI VSAKOVÁNÍ SRÁŽKOVÝCH VOD

Čisticí zařízení srážkových vod používaná při jejich vsakování využívají způsobů čištění (procesů) uvedených v tab. 4 (upraveno podle ÖNORM B 2506-2, 2003) a mohou být jedno- nebo vícestupňová.

Tab. 4 Způsoby předčištění srážkových vod při vsakování a účinnost pro různé druhy znečištění

Způsob čištění

Zařízení

Hrubé nečistoty, splaveniny

Jemné částice

Těžké kovy a jejich nerozpustné sloučeniny

Uhlovodíky (minerální oleje, ropné látky)

Organické látky (nepatřící k jemným či hrubým částicím)

Živiny

zachycení hrubých nečistot

vtokové mřížky

++

–.–

–.–

–.–

–.–

–.–

lapače listí

++

–.–

–.–

–.–

–.–

–.–

česle

++

–.–

–.–

–.–

–.–

–.–

síta

+, o

–.–

–.–

–.–

–.–

–.–

vsakování přes vegetační vrstvu (filtrace, adsorpce, biologické čištění)

průlehy

průlehy - rýhy

vsakovací nádrže

++

++

++

++

++

++

gravitační separace látek (sedimentace pevných částic a vyplavání lehkých látek)

kalové jímky

usazovací dešťové nádrže

++

++

++

++

odlučovače lehkých kapalin s kalovou jímkou

++

++

+

++

–.–

–.–

filtrace mechanická

pískové a štěrkové filtry

++

++

+

+

geotextilie

++

++

+

–.–

–.–

filtrace přes adsorpční materiál

aktivní uhlí

o

o

++

++

++

zeolity

o

o

++

++

+

hydroxidy železa a hliníku

o

o

++

olejové adsorbenty

–.–

–.–

–.–

++

–.–

–.–

++

+

o

–.–

vhodné

podmínečně vhodné

ve spojení s dalšími opatřeními

spíše nevhodné

nevhodné

Zachycení hrubých nečistot

Pro zachycení hrubých nečistot se používají vtokové mřížky, lapače listí, česle a síta. Zachycení hrubých nečistot je nezbytné pro ochranu dalších stupňů čištění nebo pro podzemní vsakovací zařízení. Může být buď integrováno do sběrného zařízení pro odvádění vody, nebo vybudováno jako samostatný stupeň čištění. Šířka průlinu závisí na dalším stupni čištění nebo použitém vsakovacím zařízení a měla by zpravidla ležet mezi 5 až 30 mm.

Vsakování přes zatravněnou humusovou vrstvu

Zatravněnou humusovou vrstvou se rozumí půdní prostředí se zvýšeným obsahem humusu (např. hlinitopísčité až písčitohlinité půdy s minimálně 3% obsahem humusu) s udržovaným travním vegetačním pokryvem.

Vsakování přes zatravněnou humusovou vrstvu se uplatňuje při povrchovém plošném vsakování, při vsakování v průlezích, systémech průleh - rýha a ve vsakovacích nádržích. Může být hlavním opatřením nebo může být použito pro dočištění srážkového odtoku. Při vsakování přes zatravněnou humusovou vrstvu dochází k filtraci nerozpuštěných látek, iontové výměně a adsorpci těžkých kovů a uhlovodíků a k biologickému rozkladu rozložitelného znečištění. Účinnost filtrace závisí na zrnitosti materiálu, proto je vhodnější jemnozrnný materiál; při vysokém obsahu jílu však hrozí nebezpečí zkratového proudění. Účinnost sorpce je dána obsahem humusu a jílu a oxidů železa, hliníku a manganu. Mobilitu kovů značně ovlivňuje pH půdy (od pH 6 není většina kovů mobilních), oxidačně-redukční potenciál (při negativním oxidačně-redukčním potenciálu se tvoří obtížně rozpustné sulfidy) a přítomnost solí (zvýšený obsah solí vede k remobilizaci kovů).

Nutná tloušťka a složení svrchní vrstvy půdy jsou (TNV 75 9011):

  • minimálně 20 cm, optimálně 30 cm humusové krycí vrstvy;
  • obsah jílu přibližně 10 % (hmotnostní zlomek) (dostatečná kapacita pro iontovou výměnu);
  • obsah humusu minimálně 3 % (hmotnostní zlomek);
  • hodnota pH 6 až 9;
  • hydraulická vodivost Ks = 10-4 m/s až 10-5 m/s (při rychlejším průsaku by byl snížen čisticí účinek).

Nutná tloušťka a složení podkladní (spodní) vrstvy půdy jsou (VSA, 2002):

  • minimálně 30 cm, optimálně 50 cm písčitojílovité půdy;
  • obsah jílu přibližně 10 % až 35 % (hmotnostní zlomek) (dostatečná kapacita pro iontovou výměnu);
  • obsah humusu méně než 1 % (hmotnostní zlomek).

Svrchní vrstva půdy je považována za součást zařízení, a proto nepodléhá speciální ochraně. Je však nutno sledovat její kontaminaci včetně postupu do hloubky a popřípadě půdu vyměnit. V případě zvýšených nároků na ochranu půdy a podzemní vody je nutno předřadit vhodné adsorpční zařízení.

Gravitační separace látek

V sedimentačních zařízeních jako kalové jímky či usazovací nádrže jsou zadržovány usaditelné látky (kal, hlína, písek či posypové látky), a tím je snižováno nebezpečí kolmatace nebo ucpání vsakovacího objektu. Sedimentací se sníží též obsah těžkých kovů a organických sloučenin. Pro zachycení plovoucího znečištění (listí, minerální oleje atd.) se instalují norné stěny. Účinnost sedimentačních zařízení je závislá na hydraulickém zatížení objektu (zpravidla maximální návrhový odtok z odvodňované plochy vzhledem k půdorysné ploše a objemu objektu) a na zrnitostním složení NL.

Sedimentační zařízení jsou nutná jako předstupeň u podzemních vsakovacích zařízení a při vysokém zatížení nerozpuštěnými látkami. Nutné je jejich pravidelné vyklízení, aby nedocházelo ke zvíření zachyceného kalu při dalších deštích či k rozkladu organických látek a s ním spojenému rozpouštění znečišťujících látek.

Protože sedimentační zařízení nejsou schopna zachytit jemnou frakci NL za ekonomicky a objemově přijatelných podmínek, je vhodné je doplnit vsakováním přes zatravněnou humusovou vrstvu nebo filtračními zařízeními.

Kalová jímka je samostatný objekt (šachta s vestavbou před vlastním zasakovacím objektem) se stálým nadržením, která disponuje kalovým a usazovacím prostorem. Jedná se v podstatě o vertikální usazovací nádrž s kalovým prostorem, který je oddělený od usazovací části tak, aby nedocházelo k rozmíchání celého objemu a vyplavení zachycených částic. Dimenzuje se zpravidla podle podkladu výrobce na základě hydraulického zatížení a typu odvodňované plochy (indikátor typu a množství znečištění). Často je součástí odlučovačů lehkých kapalin (OLK).

Usazovací (dešťové) nádrže jsou objekty s čisticí a retenční funkcí. Mohou být navrhovány jako objekty bez nebo se stálým nadržením. Dimenzování se provádí na podle obdobných hydraulických zásad pro usazovací nádrže čistíren OV (ČSN 75 6261 Dešťové nádrže). Jsou navrhovány v různých geometrických variantách i technických řešeních. Pro správnou funkci je zapotřebí zohlednit rovnoměrné povrchové zatížení nádrže, maximální podélnou rychlost v nádrži, maximální povrchové zatížení hladiny v nádrži a dobu zdržení při dané intenzitě mezního deště.

Na principu gravitačního odloučení látek různé hustoty pracují i odlučovače lehkých kapalin (OLK). Lehkými kapalinami se rozumějí uhlovodíky do měrné hmotnosti 950 kg/m3, nerozpustné a nezmýdelnitelné ve vodě (pohonné hmoty, ředidla, maziva apod.) s vyloučením tuků a olejů rostlinného a živočišného původu. Odlučovače lehkých kapalin obsahují kalový prostor, odlučovací prostor a v některých případech i adsorpční prostor. Kalový prostor je umístěn na nátokové straně odlučovače a určen pro usazování tuhých materiálů, tj. kalu, bahna a písku. V odlučovacím prostoru dochází k odloučení lehké kapaliny od srážkové vody gravitací a koalescencí (splývání disperzních částic ve větší celky) a k jejímu skladování. V prostoru adsorpčního dočištění jsou pomocí filtru s adsorpčním materiálem zachyceny další rozpuštěné a jemně dispergované kapky lehkých kapalin. OLK se navrhují pro čištění odtoku z frekventovaných dopravních komunikací a parkoviště, případně z průmyslových ploch (ČSN EN 858-1 a 858-2 a dále ČSN 75 6551).

Filtrační zařízení

Filtrační zařízení slouží pro zachycení hrubých a jemných částic (partikulárních látek) mechanickou filtrací (pískové a štěrkové filtry, geotextilie), případně i pro odstranění rozpuštěných látek adsorpcí a biologickými procesy (porostlé filtry, zemní filtry). Nezbytná je ochrana filtračního zařízení pomocí předřazeného sedimentačního zařízení odstraňujícího usaditelné a plovoucí látky.

Zrnitost materiálu a tloušťka filtrační vrstvy pískových a štěrkových filtrů se navrhuje podle očekávaného zatížení, přičemž filtrační rychlost by měla být max. 15 m/h. Doporučuje se tato konstrukce filtru:

  • krycí vrstva: štěrk 4-8 mm, tloušťka 10 cm;
  • filtrační vrstva: vymývaný štěrk 2-4 mm, tloušťka 50 cm;
  • vsakovací vrstva: štěrk 16-32 mm, tloušťka 25 cm;
  • mezi vrstvami: geotextilie (ochrana před promícháním vrstev).

Geotextilie z polypropylenu, polyethylenu nebo polyesteru se používají i jako mechanická ochrana dalších stupňů čištění nebo podzemních vsakovacích zařízení ve formě zaráženého filtru, plošného filtru, filtrační vložky nebo pytle do šachet. Nevhodné jsou v případě přítomnosti biologicky rozložitelných organických látek ve vodě. Použity smějí být jen mechanicky zpevněné textilie, nikoliv tkané nebo tepelně zpevněné textilie. Jejich propustnost by měla být min 10-3 m/s.

Pokud jsou filtry porostlé vegetací (např. rákosím), dochází i k biologickému čištění (odstraňování organického znečištění a živin). Porostlé filtry jsou doporučovány i z důvodu údržby filtru, neboť u nich není nutno pravidelně vyměňovat filtrační koláč (kolmatační vrstvu) jako u neporostlých filtrů (Steiner, 2010).

Adsorpční zařízení

Zařízení s adsorpčními materiály umožňují velmi účinné odstranění znečisťujících látek, a to v závislosti na použitém adsorpčním materiálu.

Používané adsorpční materiály jsou:

  • aktivní uhlí - kromě adsorpce těžkých kovů, uhlovodíků (minerálních olejů, ropných látek), obtížně i dobře rozložitelných organických látek podporuje i mikrobiální rozklad znečištění;
  • zeolity (SiO2) - jsou vysoce účinné pro adsorpci uhlovodíků a těžkých kovů, neměly by však být používány v případě solení komunikací, protože sůl vede k remobilizaci těžkých kovů;
  • granulované hydroxidy železa a hliníku - ve směsi s vápnitým pískem pro neutralizaci kyselého odtoku vykazují vysokou míru adsorpce těžkých kovů;
  • adsorbenty olejů (textilie, vata, gumový granulát, umělohmotné částice) - musejí mít schopnost přijímat min. 100 % oleje v poměru k vlastní hmotnosti.

Pro ochranu adsorpčního materiálu je nutné, aby předcházelo zachycení nerozpuštěných látek sedimentací, filtry nebo geotextiliemi.

Z hlediska konstrukce lze adsorpční materiály použít v nejrůznějších formách jak ve větších vsakovacích objektech (např. jako rohože), tak ve vsakovacích šachtách (jako filtrační náplň, event. v kombinaci s lehce vyměnitelným pytlem z geotextilie, chránícím adsorpční vrstvu před kolmatací nerozpuštěnými látkami), nebo jako různé moduly (např. děrované roury s navinutými rohožemi) v liniových vsakovacích objektech.

Adsorpční zařízení zpravidla slouží pro dočištění srážkových vod po jejich mechanickém čištění, ale při zvýšených nárocích na ochranu půdy a podzemní vody je možno je i předřadit před povrchové plošné vsakování.

Kombinace zařízení

Pro zvýšení účinnosti čištění je možná kombinace těchto opatření (DWA-M 153, 2007):

  • filtrační zařízení + průsak půdou,
  • sedimentační zařízení + průsak půdou,
  • vsakování přes více vrstev,
  • sedimentační zařízení + filtrační zařízení + průsak půdou.

V odůvodněných případech je možno aplikovat speciální způsoby čištění pro dosažení přípustnosti vsakování, např.:

  • reaktivní filtrační materiály (šachty s adsorpčními filtry, průlehy s definovaným materiálem);
  • srážení a flokulace.

ČISTICÍ ZAŘÍZENÍ PŘI ZAÚSTĚNÍ DO POVRCHOVÝCH VOD

Zařízení pro čištění srážkového odtoku před zaústěním do povrchových vod pracují na stejných principech jako při jeho vsakování, navíc jsou však často řešena tak, aby plnila i retenční funkci. Pro zvýšení účinnosti se mechanické čištění sedimentací či filtrací doplňuje i biologickým čištěním (tab. 5).

Tab. 5 Způsoby čištění srážkových vod při zaústění do povrchových vod a účinnost pro různé druhy znečištění

Způsob čištění

Zařízení

Hrubé nečistoty, splaveniny

Jemné částice

Těžké kovy a jejich nerozpustné sloučeniny

Uhlovodíky (minerální oleje, ropné látky)

Organické látky (nepatřící k jemným či hrubým částicím)

Živiny

gravitační separace látek (sedimentace pevných částic a vyplavání lehkých látek)

kalové jímky

usazovací nádrže

++

++

++

++

dešťové nádrže

++

++

++

++

hydrodynamické odlučovače

++

+

+

– –

– –

odlučovače lehkých kapalin

++

++

++

++

– –

– –

sedimentace a biologické čištění

retenční nádrže se zásobním objemem, mokřady

+, o

++

++

++

++

filtrace mechanická

pískové a štěrkové filtry

++

++

+

+

geotextilie

++

++

+

– –

– –

filtrace a biologické čištění (event. přes půdní vrstvu)

pískové a štěrkové filtry porostlé vegetací

+, o

++

++

++

++

průlehy - rýhy

retenční půdní filtry

+, o

++

++

++

++

++

filtrace přes adsorpční materiál

aktivní uhlí, koks

o

o

++

++

++

– –

zeolity

o

o

++

++

+

hydroxidy železa a hliníku

o

o

++

adsorbenty olejů

– –

– –

– –

++

– –

++

+

o

– –

vhodné

podmínečně vhodné

ve spojení s dalšími opatřeními

spíše nevhodné

nevhodné

Gravitační separace látek

Jako mechanický způsob čištění srážkového odtoku z menších odvodňovaných ploch se používají kalové jímky, pro větší plochy se budují dešťové usazovací nádrže (s integrovaným odloučením lehkých kapalin). Nádrže mohou být bez stálého nadržení (norné stěny musejí plovat) nebo se stálým nadržením a retenčním prostorem. Po posouzení významnosti prvního splachu je nádrže možno budovat i jako záchytné (se zadržením objemu nejvíce znečištěného prvního splachu a následným odkloněním přítoku mimo nádrž). Tyto nádrže však musejí být vyprazdňovány do jednotné kanalizace, resp. na ČOV.

V retenčních dešťových nádržích a mokřadech dochází kromě zadržení usaditelných látek i k biologickému čištění - biologickému rozkladu organických látek a přijímání rozpuštěných látek (např. živin) vegetací. Pro zabránění jejich zanášení je nutno předřadit kalovou jímku.

Hydrodynamické odlučovače jako vírové separátory pracují na principu tangenciálního přívodu přítoku a odstředivé síly, díky čemuž mají vyšší odlučovací účinnost nerozpuštěných látek při menším objemu. Jsou vhodné zejména pro menší povodí, avšak na oddílné dešťové kanalizaci se používají méně často než na jednotné.

Odlučovače lehkých kapalin je vhodnější zařadit před dešťovou nádrž než za ni, a to z důvodu poměrně vysoké rozpustnosti minerálních olejů ve vodě. Přes odlučovač musí být převeden minimálně celý směrodatný déšť. Obtok je povolen jen na množství, o které déšť převyšuje déšť směrodatný, a musí být vybaven nornou stěnou nebo obdobným zařízením. Retence před odlučovačem je možná, avšak musí být navržena tak, aby byl zachycen a následně předčištěn celý směrodatný déšť. Retenční zařízení je v tomto případě součástí předčisticího zařízení.

Filtrační zařízení

Filtrační zařízení určená pro čištění srážkových vod při jejich zaústění do povrchových vod jsou utěsněna vůči okolním půdním vrstvám nepropustnými fóliemi. Filtrací přes pískové a štěrkové vrstvy se zachytí hrubé a jemné nerozpuštěné látky. Pískové a štěrkové filtry porostlé vegetací, retenční půdní filtry (nejlépe osázené) či systémy průlehů a rýh jsou vysoce účinné pro zadržení jemných částic, biologický rozklad organických látek i vázání rozpuštěných látek. Při průsaku půdou dochází k adsorpci těžkých kovů i organických polutantů. Filtrační zařízení je nutno chránit před kolmatací pomocí předřazeného sedimentačního zařízení.

5.3 VOLBA VHODNÉHO ZPŮSOBU NAKLÁDÁNÍ SE SRÁŽKOVÝM ODTOKEM S OHLEDEM NA TYP PLOCHY

Doporučené způsoby vsakování

Kromě očekávaného znečištění srážkového odtoku charakteristického pro různé typy ploch závisí volba typu vsakovacího zařízení pro danou lokalitu na geologických podmínkách a na prostorových možnostech, z nichž vyplývá, zda je možno použít povrchové či podpovrchové vsakování a jaké bude hydraulické zatížení zařízení (poměr připojené redukované plochy a plochy vsakovacího zařízení Ared/Avsak). Hydraulické zatížení má vliv i na čisticí účinek zařízení.

Přednostně se doporučuje povrchové vsakování přes souvislou zatravněnou humusovou vrstvu, a to nízko zatěžované plošné (Ared/Avsak ≤ 5), decentrální v průlehu či průlehu doplněném rýhou (5 < Ared/Avsak ≤ 15), které je vhodné pro odstraňování všech typických druhů znečištění obsaženého ve srážkových vodách. Vsakování v centrální vsakovací nádrži nebo v systému průlehů a rýh má v důsledku vyššího hydraulického zatížení (Ared/Avsak > 15) nižší účinnost čištění omezující jeho vhodnost pro vysoce znečištěné vody (event. je nutno doplnit předčištění, zejména zachycení nerozpuštěných látek).

K plošnému vsakování patří jednak boční odvod srážkové vody z nezpevněných ploch na propustnou zatravněnou plochu (u silnic do zatravněných příkopů), jednak vsakování přímo na propustných plochách. Účinnost čištění při vsakování na propustně zpevněných površích (např. zatravňovacích tvárnicích) je vzhledem k nesouvislé zatravněné vrstvě na dané ploše a menší tloušťce humusové vrstvy nižší než při vsakování přes souvislou zatravněnou vrstvu. Pokud zatravněná vrstva chybí (např. porézní povrchy), je účinnost čištění velmi nízká. Proto jsou tyto typy povrchů vhodné jen pro lokální komunikace pro pěší a cyklisty a málo frekventovaná parkoviště či příjezdy k domům, z nichž odtékají nízko znečištěné vody. Vsakování na propustně zpevněných površích slouží především k redukci odtoku v místě jeho vzniku (tzv. preventivní opatření). Tyto povrchy nejsou považovány za vsakovací zařízení, do nichž by měla být odváděna voda z jiných zpevněných povrchů.

K podzemnímu vsakování do propustnějších vrstev půdního a horninového prostředí bez průchodu zatravněnou humusovou vrstvou je možno přistoupit jen výjimečně, a to pouze pro nejméně znečištěné srážkové vody. Přednost se dává podzemnímu vsakování liniovému (vsakovací rýhy) a plošnému (podzemní prostory vyplněné štěrky nebo bloky) před bodovým (vsakovací šachty). Podzemní vsakovací zařízení musejí být chráněna před vniknutím jemných nerozpuštěných látek, popřípadě jiných druhů znečištění (ČSN 75 9010).

Přípustnost použití různých typů vsakovacích zařízení pro různé typy ploch je uvedena v tab. 6, z níž je i patrné, kdy je případně nutno doplnit předčištění srážkového odtoku (TNV 75 9011).

Tab. 6 Doporučené způsoby vsakování srážkového odtoku z různých typů ploch

Způsob vsakování

Typ plochy

povrchové vsakování

podzemní vsakování

přes zatravněnou humusovou vrstvu

přes nesouvisle zatravněnou humus. vrstvu

bez zatravněné humusové vrstvy

Plošné

Ared/Avsak ≤ 5

Decentrální

5 < Ared/Avsak ≤ 15

Centrální

Ared/Avsak > 15

Plošné

Plošné

Liniové a plošné

Bodové

Široké plochy a zatrav. příkopy

Průlehy a průlehy - rýhy

Systém průlehů, vsakovací nádrže

Zatravňovací tvárnice

 Propustné zpevněné povrchy

Štěrk. příkopy, potrubí, rýhy, prostory vyplněné štěrkem/bloky

 Vsakovací šachty

vegetační střechy extenzivní

vegetační střechy intenzivní

++

++

++

++

++

++

o

o

o

o

++

++

střechy a terasy z inertních materiálů

++

++

++

o

o

++

+

střechy s plochou neošetřených kovových částí do 50 m2

++

++

+

o

o

+

+

komunikace pro chodce a cyklisty

++

++

+

+

+

+

málo frekventovaná parkoviště osobních aut

++

++

+

+

+

málo frekventované pozemní komunikacea (příjezdy k domům)

++

++

+

+

+

střechy s plochou neošetřených kovových částí 50 m2 až 500 m2

++

++

+

o

o

– –

středně frekventované pozemní komunikaceb

++

++

+

– –

– –

– –

– –

(vysoce) frekventovaná parkoviště (osobní auta a autobusy)

++

+

+

–/– –

–/– –

– –

– –

střechy s plochou neošetřených kovových částí nad 500 m2

++

+

+

o

o

– –

– –

vysoce frekventované pozemní komunikacec

++

+

+

– –

– –

– –

– –

plochy u skladišť, manipulační plochy

+/–/– –

–/– –

– –

– –

– –

– –

– –

komunikace zemědělských areálů

+/–/– –

–/– –

– –

– –

– –

parkoviště nákladních autd

– –

– –

– –

– –

– –

– –

– –

++

+

– –

o

/

přípustné

zpravidla přípustné, popřípadě vhodné předčištění

problematické, nutné předčištění

nepřípustné, nevhodné způsoby uvedenými v této tabulce

nepoužívá se

 a, b, c, d

viz tab. 2

Doporučené typy opatření při zaústění do povrchových vod

Volba opatření pro předčištění srážkového odtoku při jeho zaústění do povrchových vod závisí kromě jeho znečištění (tab. 7) též na nutnosti retence vod z důvodu ochrany vodního toku před hydraulickým zatížením a na požadované míře ochrany vodního toku (např. citlivé oblasti, rybné vody, vodárenské účely).

U nízko znečištěných srážkových vod není zapotřebí dělat žádná opatření pro jejich čištění před zaústěním do povrchových vod.

U pozemních komunikací a parkovišť se podle míry jejich frekventovanosti a znečištění doporučuje minimálně jednoduché či náročnější mechanické předčištění a zadržení či odloučení lehkých kapalin. Při vyšším znečištění nebo u povrchových vod, u nichž je nutná vyšší ochrana, jsou vhodné retenční půdní filtry, popř. filtrace přes adsorpční materiál pro zachycení těžkých kovů.

Zvláštní případ tvoří střechy s neošetřenými kovovými částmi. Pokud je plocha těchto kovových částí větší než 500 m2, je srážkový odtok před zaústěním do povrchových recipientů nutno předčistit v zařízení s adsorpcí těžkých kovů (TNV 75 9011). Za směrodatný úsek se v Německu považuje délka 1000 m (DWA-M 153, 2007), v Rakousku 1000násobek průměrné šířky hladiny (min. 500 m, max. 2500 m) (ÖWAV-Regelblatt 35, 2003).

Přípustnost odvádění srážkových vod odtékajících z ploch u skladišť, manipulačních ploch a účelových komunikací zemědělských areálů je nutno posuzovat individuálně s ohledem na jejich znečištění a možnosti předčištění.

Srážkové vody z parkovišť nákladních aut, která nejsou součástí veřejných pozemních komunikací a kde hrozí zvýšené riziko znečištění, je dovoleno odvádět do povrchových vod pouze po náročnějším mechanickém předčištění a zadržení či odloučení lehkých kapalin.

Tab. 7 Doporučená opatření pro předčištění srážkového odtoku z různých typů ploch při zaústění do povrchových vod

Typ plochy

Opatření

  • vegetační střechy
  • střechy z inertních materiálů
  • střechy s plochou neošetřených kovových částí do 500 m2
  • komunikace pro chodce a cyklisty
  • málo frekventovaná parkoviště osobních aut
  • málo frekventované pozemní komunikacea (příjezdy k domům)

není nutné

  • středně frekventované pozemní komunikaceb
  • vysoce frekventovaná parkoviště (osobní auta a autobusy)

minimální požadavek: jednoduché mechanické předčištění – kalová jímka s nornou stěnou pro zadržení lehkých kapalin; pokud možno doplnit o filtraci

  • střechy s plochou neošetřených kovových částí nad 500 m2

filtrace přes zatravněnou humusovou vrstvu**) nebo filtrace přes adsorbenty těžkých kovů

  • vysoce frekventované pozemní komunikacec
  • plochy u skladišť, manipulační plochy*)
  • komunikace zemědělských areálů*)
  • parkoviště nákladních autd

minimální požadavek: náročnější mechanické předčištění – odlučovač lehkých kapalin, usazovací nádrž s nornou stěnou; pokud možno doplnit o filtraci, příp. filtrace přes adsorpční materiály

a, b, c, d

viz tab. 2

*) Nutno individuální posouzení přípustnosti odvádění do povrchových vod

**) Půdu nebo náplň filtru je třeba neškodně uložit na skládkách nebezpečného odpadu nebo regenerovat.

6 TECHNICKÁ ŘEŠENÍ NA ÚROVNI POZEMKU

HDV se zaměřuje prakticky výhradně na využití decentrálních technických opatření pro redukci nebo transformaci povrchového odtoku srážkových vod. Obecně existují tři základní způsoby hospodaření, které jsou dále v kapitole popsány. Je to vsakování srážkové vody do podloží, retence srážkové vody s regulovaným vypouštěním do povrchových vod či kanalizace a užívání srážkové vody na jednotlivých nemovitostech. Převážná část technických objektů na úrovni pozemku je založena na spojení několika procesů. V závěru kapitoly jsou pak stručně popsány principy návrhu.

Decentrální opatření je vhodné řetězit zapojením do série s opatřeními společnými pro více pozemků (obr. 11). Za prioritní jsou považována opatření u zdroje, tj. způsoby snížení srážkového povrchového odtoku přímo v místě jeho vzniku a snížení jeho znečištění (např. minimalizací zpevněných povrchů, použitím propustných a polopropustných zpevněných povrchů, vegetačních střech, pravidelným čištěním povrchů, akumulací a užíváním srážkové vody). Na ně navazují opatření na pozemku odvodňované nemovitosti či přímo sousedící s odvodňovanou komunikací (např. průlehy, rýhy, vsakovací šachty) a na ty pak opatření společná pro více pozemků (zaústění regulovaných odtoků a bezpečnostních přelivů z decentrálních objektů např. do suchých zatravněných retenčních nádrží nebo umělých mokřadů).

Obr. 11 Dělení objektů HDV podle hierarchie v systému odvodnění

6.1 SNÍŽENÍ ČI PREVENCE VZNIKU SRÁŽKOVÉHO ODTOKU U ZDROJE

Před odvodem srážkových vod ze zpevněných ploch do decentrálních prvků systému odvodnění (vsakovací a retenční objekty na pozemku stavby) bychom měli v maximální možné míře věnovat pozornost redukci povrchového odtoku pomocí přeměny zpevněných nepropustných ploch na zpevněné propustné či polopropustné povrchy.

Vegetační a štěrkové střechy

U plochých a mírně sklonitých střešních konstrukcí se jedná především o aplikaci vegetačních a stěrkových střech, které se navrhují za účelem snížení srážkového odtoku, snížení kulminačních průtoků a zvýšení (evapo) transpirace. Vegetační střechy jsou však dnes navrhovány i pro strmější střechy, a to i pro sklony 45°. Dalšími přínosy jsou estetická funkce, ochlazování budovy či pozitivní vliv na mikroklima lokality, ty však přímo nesouvisejí s krátkodobou hydrologickou bilancí. Vegetační střechy jsou vícevrstvé systémy, které zahrnují konstrukci střechy, filtrační vrstvu a vegetační pokryv. Štěrkové střechy nemají vegetační pokryv. Konstrukce střechy musí být dimenzována na zatížení zahrnující mimo jiné i hmotnost filtrační a vegetační vrstvy plně nasycené vodou. Filtrační vrstva vegetačních střech musí být velmi dobře propustná, musí mít vysokou retenční schopnost a nízkou měrnou hmotnost. Tyto vlastnosti splňují především upravené granulované expandované jílovité materiály.

V rámci systémů HDV primárně volíme extenzivní vegetační střechy, které mají vegetační pokryv na celé ploše střechy, který je tvořen druhy s nízkou mírou růstu a nízkými nároky na údržbu. Vhodné jsou víceleté suchomilné rostliny s nízkým vzrůstem, například mechy, sukulenty, traviny a byliny. Jsou navrhovány jako nepochůzné, s přístupem pouze za účelem údržby (nároky na údržbu jsou nízké).

Propustné a polopropustné zpevněné povrchy

U všech zpevněných ploch na úrovni terénu a kde to okrajové podmínky dovolují, se snažíme se o využití propustných a polopropustných materiálů, které jsou určeny pro zpevněné plochy s daným využitím. Zpravidla se jedná o plochy typu místní obslužné komunikace, parkovací stání, chodníky apod. Takto navržené zpevněné povrchy nepovažujeme za vsakovací objekty, ale za plochy se sníženou hodnotou součinitele odtoku. V praxi to znamená, že na tyto plochy nepřivádíme vodu z jiných zpevněných ploch.

Na trhu existuje široká škála různých materiálů a konstrukčních řešení pro různé aplikace. Rozšířené jsou anorganické polopropustné materiály (distanční dlažba, propustné asfalty, štěrkové cesty, částečně mlatové cesty atd.). Jejich vsakovací schopnost je však často přeceňována a jejich hlavní nevýhodou je nebezpečí snížení vsakovací schopnosti splachem prachových částic do pórů těchto materiálů v průběhu času. Rozšířené jsou rovněž zatravňovací tvárnice, u kterých často dochází k degradaci půdního profilu a vegetačního pokryvu. V důsledku tak neplní svoji funkci a vsakovací schopnost takovéto konstrukce se v čase snižuje.

V poslední době se do praxe rozšiřují nové typy roštových systémů, které definujeme jako propustné. Tyto systémy mají svrchní konstrukci z únosných pevných roštů, které roznáší zatížení, tenkou urovnávací mezivrstvu a spodní nosnou konstrukci ze štěrku, která je promíchána se zeminou nebo substrátem, který má parametry zeminy používané v povrchových průlezích (Obr. 12). Kombinace horniny a zeminy dělá z této konstrukce zařízení přenášející požadované zatížení a zároveň půdní filtr, který je schopen srážkovou vodu dostatečně předčistit před vsakem. Buňky v roštu jsou buď vyskládány dlažbou, nebo osázeny travou do zeminy (trávník se v nich předpěstovává). Předností této konstrukce podstatnou pro životnost trávy je to, že kořeny prorostou až do zeminy či substrátu v nosné konstrukci. Z hlediska dimenzování se však tento typ nových konstrukcí navrhuje obdobně jako vsakovací zařízení. Buď jako plošné vsakování v případě, kdy jsou rošty položené na rostlý terén, nebo jako vsakovací podzemní rýha, která má díky mocnosti štěrkové podkladní vrstvy i významný retenční objem.

U plně propustných zpevněných povrchů, kde hrozí riziko výraznějšího znečištění srážkového odtoku (například parkoviště u nákupních center atp.), musí skladba konstrukčního profilu reflektovat zvýšené požadavky na předčištění srážkové vody přímo v profilu takto upravené plochy (např. použití doporučených podkladních vrstev prokazatelně zabezpečujících sorpci uhlovodíků, využití zatravněných humusových vrstev v roštech atp.). Vhodným návrhem konstrukčního profilu tak můžeme umožnit přímé zasakování i potenciálně znečištěné vody v celé ploše bez nutnosti využití předčištění např. pomocí objektu odlučovače lehkých kapalin.

Obr. 12 Parkoviště s využitím TTE roštů - propustná dlažba a travní porost (foto: R. Hübner)

6.2 VSAKOVÁNÍ SRÁŽKOVÝCH VOD

Obecně lze konstatovat, že technická řešení pro vsakování srážkové vody vyžadují vedle vhodných geologických podmínek především dostatek volného prostoru. Důvodem je výrazně vyšší účinnost povrchového vsakování s ohledem na znečištění povrchového odtoku (kap. 5), což je dáno především filtrací vody přes aktivní vegetační pokryv (zatravněnou humusovou vrstvu) a nízkým hydraulickým zatížením objektu na jednotku plochy (hydraulické zatížení je vyjádřeno poměrem Ared/Avsak a jeho doporučení maximální hodnoty jsou uvedeny u jednotlivých objektů). Podzemní vsakovací objekty s přímou infiltrací srážkových vod do propustnějších půdních vrstev volíme pokud možno výjimečně a jsou přípustné pouze pro nejméně znečištěné srážkové vody.

Plošné vsakování

Srážkový odtok je bez jakékoliv retence odváděn na plochu určenou pro vsakování (např. ze školních dvorů, ze sportovišť, z parkovací plochy přímo na zatravněnou plochu (Obr. 13) nebo je povrch upraven tak, že umožňuje přímé vsakování na místě (např. parkovací plocha). Propustné a polopropustné materiály na zpevněných plochách (zatravňovací tvárnice, dlažby s mezerami atp.) nejsou považovány za objekty plošného vsakování (viz výše) a nemůžeme na ně přivádět vodu z ostatních zpevněných ploch.

Orientační poměr mezi redukovanou odvodňovanou plochou Ared a plochou pro vsakování Avsak se u plošného vsakování pohybuje Ared/Avsak < 5.

Obr. 13 Plošný vsakovací objekt (TNV 75 9011)

Vsakovací průleh

Vsakovací průlehy jsou mělké zatravněné objekty (Obr. 14, Obr. 15). Vsakování v průlezích se obecně používá tehdy, pokud není k dispozici dostatečně velká nebo dostatečně propustná plocha k plošnému vsakování. V průlehu má docházet pouze ke krátkodobému zadržení (retenci) vody (maximálně 24 hodin), což znamená, že hydraulická vodivost Ks půdního prostředí by měla být orientačně větší než 5.10-6 m/s. Delší zadržování vody zvyšuje riziko snížení vsakovací schopnosti objektu a úhynu vegetační krytu průlehu. Proto se obecně doporučuje, aby hloubka zadržené vody nepřesáhla 30 cm.

Přívod vody do průlehu se doporučuje navrhovat jako povrchový rovnoměrný po délce průlehu, nejlépe přes zatravněný pruh. Zvyšuje se tak čisticí schopnost průlehu, snižuje se riziko eroze půdní vrstvy průlehu a omezuje se riziko kolmatace průlehu nerozpuštěnými látkami. V případě bodového zaústění přívodu srážkové vody do průlehu je vhodné individuálně zvážit nutnost předčištění pro zamezení kolmatace (kalová jímka, přívod přes příkopy apod.) a lokálního opevnění průlehu v místě zaústění přívodu. Dlouhé a velké průlehy, jejichž dno je navrženo v určitém sklonu, by měly být rozděleny na více celků zemními hrázkami.

Poměr mezi redukovanou odvodňovanou plochou Ared a plochou pro vsakování Avsak se u průlehu orientačně pohybuje v rozmezí 5 <Ared/Avsak < 15.

Obr. 14 Schéma vsakovacího průlehu (TNV 75 9011)

Obr. 15 Povrchový průleh (foto: J. Vítek)

Vsakovací průleh - rýha

Prvek průleh - rýha se skládá ze zatravněného průlehu a z rýhy vyplněné štěrkovým materiálem, která je umístěná pod ním (Obr. 16, Obr. 17). Jedná se zpravidla o prvek liniový. Tuto kombinaci objektů lze navrhovat tam, kde je nutné malou vsakovací schopnost podloží (Ks ≤ 5.10-6 m/s) vyvážit zvýšeným vsakovacím výkonem do propustnějších půdních vrstev a zvýšeným retenčním objemem objektu. Schopnost předčištění srážkového odtoku přes zatravněnou humusovou vrstvu zůstává stejná jako u samotného vsakovacího průlehu. Při návrhu přívodu srážkové vody do objektu a hladiny maximálního nadržení vody platí stejná pravidla jako pro vsakovací průleh.

Jedná se o dva samostatné retenční prostory s vlastními režimy plnění a prázdnění. Funkci ovlivňují srážkoodtokový proces a vsakovací schopnosti průlehu i rýhy. Každá část má různou velikost podle funkce, která převažuje. Průleh má funkci retenční, vsakovací a čisticí a rýha retenční a vsakovací.

Poměr mezi redukovanou odvodňovanou plochou Ared a plochou pro vsakování Avsak se u průlehu - rýhy orientačně pohybuje v rozmezí 5 < Ared/Avsak < 15.

Obr. 16 Schéma prvku průleh - rýha (TNV 75 9011)

Obr. 17 Výstavba rýhy z prefabrikovaných bloků (foto: J. Vítek)

Vsakovací průleh - rýha s regulovaným odtokem

V případě velmi nízké vsakovací schopnosti podloží (Ks < 1.10-6 m/s), kdy není možné veškerý objem odváděné srážkové vody vsakovat a retenovat při dodržení maximální doby prázdnění retenčního prostoru (obvykle 24 h), je nutné doplnit vsakovací zařízení o regulovaný odtok do povrchových vod, příp. jednotné kanalizace. Tento odtok musí být regulovaný na předepsanou hodnotu škrceného odtoku (obr. 18). Součástí každého prvku průleh - rýha je šachta se škrticím zařízením (regulátorem odtoku) a bezpečnostním přelivem s odtokem do kanalizace/recipientu.

Obr. 18 Schéma prvku průleh - rýha s bezpečnostním přelivem a regulovaným odtokem (TNV 75 9011)

Propojením jednotlivých prvků průleh - rýha vzniká systém těchto objektů, který má bezpečnostní přeliv do kanalizace či vodoteče. Prvky mohou být v systému zapojeny v sérii nebo paralelně. Systém vykazuje vyšší bezpečnost v případě paralelního uspořádání.

Vsakovací nádrž

Vsakovací nádrž (obr. 19) je objekt s výraznou retenční funkcí. O vsakovací nádrži hovoříme, pokud je poměr mezi připojenou redukovanou plochou a plochou pro vsakování Ared/Avsak > 15. Je doporučeno, aby hydraulická vodivost podloží byla Ks > 1.10-5 m/s. V opačném případě se snižuje vsakovací výkon nádrže a neúměrně se prodlužuje doba zatopení nádrže. V případě bodového zaústění přívodu srážkové vody do vsakovací nádrže je vhodné individuálně zvážit nutnost předčištění pro zamezení kolmatace (kalová jímka, přívod přes příkopy apod.) a lokálního opevnění svahů v místě zaústění přívodu.

Obr. 19 Schéma vsakovací nádrže (TNV 75 9011)

Vsakovací rýha

Hloubený objekt, často liniový prvek vyplněný propustným materiálem, s retencí a vsakováním do propustnějších půdních vrstev podloží (obr. 20). Přívod vody je zajištěn po povrchu nebo podpovrchovým přívodem. Povrchový přívod vody se doporučuje přes travní pás, což zlepšuje čisticí schopnost objektu. Při vsakování v rýze s drenážním obsypem s podpovrchovým přívodem by měla být na vtoku umístěna kalová jímka, případně proplachovací šachta na opačném konci drenáže.

Obr. 20 Schéma vsakovací rýhy s podpovrchovým přívodem. Nátok do vstupní šachty musí být upraven tak, aby došlo k utlumení energie vody a případný kalový prostor byl funkční. Kalovou jímku lze zařadit i jako samostatný objekt před vstupní šachtu (TNV 75 9011)

Vsakovací šachta (a další prefabrikovaná vsakovací zařízení)

Vsakovací šachty (obr. 21) slouží k bodovému vsakování do vhodných podmínek. Šachty by neměly prostupovat vrstvami s malou propustností, které účinně chrání podzemní vody. Vzdálenost mezi povrchem filtrační vrstvy a úrovní středního maxima hladiny podzemní vody by zpravidla neměla být menší než 1,0 až 1,5 m.

Pokud je možno očekávat zvýšené množství usaditelných a odfiltrovatelných částic ve srážkovém odtoku, doporučuje se vsakovací šachtu vybavit kalovou jímkou s nepropustným dnem a stěnami, čímž se prodlouží interval údržby.

Prefabrikovaná vsakovací zařízení se řídí stejnými principy návrhu a mají obdobnou funkci.

Obr. 21 Schéma vsakovací šachty (upraveno podle Naturnahe Regenwasserbewirtschaftung, 2011)

6.3 RETENCE SRÁŽKOVÝCH VOD

Tam, kde nejsou pro umístění vsakovacích objektů vhodné podmínky (nebo nestačí vsakovací výkon vsakovacího zařízení), je možné decentralizovaný systém odvodnění s regulovaným odtokem vybudovat prostřednictvím decentrálních retenčních objektů.

Retenční nádrže

Retenční nádrže mohou být povrchové či podzemní s různě řešeným způsobem plnění a prázdnění (se stálou nebo bez stálé hladiny nadržení). Přednost dáváme povrchovým objektům, které jsou náročnější na prostor, ale plní též estetickou funkci a výrazně podporují výpar vody do atmosféry (zlepšené mikroklima). Z hlediska účinnosti předčištění a úrovně evapotranspirace jsou nejvýhodnější prvky průleh - rýha s regulovaným odtokem (obr. 22), které mohou být v případě potřeby odděleny od okolního půdního prostředí těsnicím prvkem.

Podzemní objekty jsou budovány ve formě šachet, prefabrikovaných bloků či betonových konstrukcí. Jejich výhodou je fakt, že nezabírají místo na pozemku, nevýhodou, že neplní další akcentované funkce.

U decentrálních retenčních objektů na pozemku je jejich nezbytnou součástí bezpečností přeliv, který je zaústěn do vsakovacího objektu, povrchových vod nebo jednotné kanalizace (podle priorit stanovených právním rámcem).

Obr. 22 Povrchový retenční objekt (vlevo) a podzemní retenční objekt z prefabrikátů (vpravo) (foto: Ciria, J. Vítek)

Umělé mokřady, retenční dešťové nádrže s biotopem

Uměle vytvořené mokřady kombinují mělkou nádrž s nadržením a s vodními rostlinami za účelem biologického čištění povrchového odtoku (obr. 23).

Dešťové nádrže s biotopem jsou retenční objekty se stálým nadržením a zásobním prostorem, které jsou navrhovány tak, že část jejich objemu plní sedimentační funkci a část je provozována jako biotop s biologickým čištěním vody. Pro zvýšení čisticí schopnosti se navrhuje cirkulace vody přes biotop.

Obr. 23 Mokřad (vlevo) a dešťová retenční nádrž s biotopem (vpravo) (foto: Ciria)

Regulace odtoku z objektů s retenčním objemem

Důležitou součástí retenčních nádrží nebo vsakovacích objektů s retenčním prostorem, u kterých kvůli lokálním podmínkám není možné dosáhnout potřebný výkon, je zařízení pro regulaci odtoku.

Vzhledem ke standardní velikosti stavebních pozemků je regulovaný odtok poměrně malý (řádově desetiny až jednotky l/s). Regulace odtoku je tak poměrně problematická s ohledem na možné ucpání regulátoru. Nejbezpečnějším provedením je regulace drenážních vod, např. odtok ze systému průleh - rýha, kde není nebezpečí ucpání regulátoru většími nečistotami. Proto je často nejvýhodnější (i s ohledem na další pozitivní funkce) použít jako retenční objekt prvek průleh - rýha.

Pro regulaci odtoku z podzemních retenčních prostor, kam jsou srážkové vody svedeny přímo, je doporučeno umístit na vtok do zařízení objekt pro zachycení hrubých nečistot. Regulace odtoku z retenčních povrchových objektů je nejvíce problematická s ohledem na možnost ucpání regulátoru (listí, tráva atd.). Proto je doporučeno u retenčních dešťových nádrží, aby byl průměr potrubí škrticího ventilu větší než DN 200, což lze s ohledem na možné regulované množství uplatnit pouze u RN, do kterých je zaústěna větší odvodňovaná plocha. Při regulaci odtoku z decentrálních retenčních povrchových objektů musí proto být odtok vyřešen tak, aby nemohlo dojít k ucpání ventilu například filtrací vody přes štěrkové těleso.

Veškerá zařízení pro regulaci odtoku musejí být pravidelně kontrolována a čištěna.

6.4 VYUŽITÍ SRÁŽKOVÉ VODY V BUDOVÁCH

Užívání srážkové vody v budovách a na jednotlivých pozemcích je spojeno s několika pozitivními efekty. Srážkovou vodou lze v současné době nahradit přibližně 40-50 % spotřebované vody v domácnostech. Dochází tak ke snížení spotřeby pitné vody a její dopravy do místa spotřeby, což má ekonomický i environmentální přínos. Dalším efektem je redukce a retence povrchového srážkového odtoku, což vede ke snížení hydraulického zatížení systému odvodnění. Ve většině případů je vhodné retenční objem sloučit s objemem pro využití srážkových vod v budově (obr. 24).

Obr. 24 Příklad řešení nádrží na zabezpečení požadavků HDV a současně i akumulace pro využití srážkových vod v domě (zdroj: ASIO)

Možnosti užívání srážkové vody

Spotřeba vody v nemovitostech určených pro bydlení je dána spotřebou vody pro několik základních potřeb. Specifické potřeby pro jednotlivé činnosti jsou dobře popsány v řadě zdrojů. Tab. 8 ukazuje rozložení vody v domácnostech při dané specifické spotřebě.

Tab. 8 Využití vody v domácnostech při průměrné denní spotřebě 127 l/os/den (BGW, 2011)

Činnost

Podíl [l/os/den]

Koupání, sprchování/

46

Praní prádla

15

Splachování WC

34

Mytí nádobí

8

Úklid, mytí aut, závlaha zahrad

8

Jídlo a pití

5

Další malé podíly

11

Celkem

127

V rodinných domech a domech určených pro bydlení lze dnes běžně uvažovat o čtyřech oblastech, kde je možné nahradit vodu pitnou vodou srážkovou. Jedná se o:

  • splachování WC,
  • praní prádla,
  • úklid,
  • závlahu zahrad.

V kancelářských, případně veřejných budovách se srážková voda dá využít pro chlazení budov v tepelných výměnících či pro chlazení budov prostřednictvím zelených fasád, tedy pro zálivku fasád a následnou evapotranspiraci ze zelené fasády.

V poslední době se stále více objevují technická řešení, která rozšiřují použití srážkových vod i na osobní hygienu; pitná voda je pak určena jen na přípravu pokrmů a mytí nádobí. Srážkovou vodu je v tomto případě nutno odpovídajícím způsobem především hygienicky zabezpečit - obvykle ultrafiltrací, případně v kombinaci s UV nebo dávkováním chloru. V závislosti na předpokládané kvalitě srážkové vody je možné předčištění rozšířit ještě o filtraci přes aktivní uhlí.

Technické řešení užívání

Vzhledem k celkové úrovni znečištění z atmosféry a odvodňovaných ploch, je jediným relevantním zdrojem pro zachycení srážkového odtoku za účelem užívání srážkové vody voda odtékající ze střech nemovitostí. Dešťovými svody je voda sváděna do akumulačních nádrží, ze kterých je dále distribuována do budovy jako voda užitková.

I voda ze střech nemovitostí je znečištěna látkami z atmosféry a oplachem střešních ploch. Proto je doporučeno oddělit první část deště (1-3 mm srážkového úhrnu) obtokem mimo nádrž a zamezit tak vnosu největšího znečištění do nádrže. Navíc je doporučeno na přítok umístit filtr pro zachycení hrubých nečistot. V případě svodu vody ze zelených střech by se mělo jednat o střechy s extenzivním hospodařením, kdy nejsou používána žádná hnojiva a půdní substrát obsahuje minimální podíl humusu. Tato opatření jsou důležitá s ohledem na udržení kvality vody v nádrži.

Nádrže se umísťují buď vně budovy jako podzemní, nebo uvnitř budovy ve sklepeních tak, aby byla nádrž chráněna před slunečním svitem a akumulovaná voda měla nízkou teplotu. U nádrží vně budov musí být nádrž umístěna v nezámrzné hloubce. U nádrží uvnitř budov se doporučuje vybavit místnost, kde je nádrž umístěna odvětráním pro redukci zápachu a snížení vlhkosti v místnosti.

Voda je rozváděna v budově samostatnými rozvody k místu spotřeby čerpáním z jímky. Základními prvky systému rozvodu vody jsou domovní vodárna, filtrační jednotka, vodoměr a záložní přívod pitné vody do systému pro pokrytí případného nedostatku vody dešťové. Přívod pitné vody je vždy zaústěn nad maximální hladinu nadržení v akumulační nádrži nebo nad hladinu vody v zásobní nádrži domovní vodárny do volna tak, aby nedošlo k přímému styku dešťové a pitné vody v distribuční síti (prevence hygienického rizika). Vybavení rozvodu vody je ovlivněno způsobem užívání srážkové vody (v případě používání vody pouze pro závlahu lze použít systém výrazně jednodušší).

Hlavní zásobní nádrž je vybavena bezpečnostním přelivem, který je zaústěn do některého z výše uvedených vsakovacích objektů, povrchových vod či jednotné kanalizace (podle priorit stanovených právním rámcem).

Typický systém pro užívání srážkové vody s akumulační nádrží umístěnou vně budovy je na obr. 25. Další schémata lze například nalézt na https://www.tzb-info.cz/ (https://voda.tzb-info.cz/destova-voda/10121-vyuziti-sedych-a-destovych-vod-v-budovach).

Obr. 25 Schéma systému pro užívání srážkové vody s akumulační nádrží umístěnou vně budovy (upraveno podle Wasserwirtschaftsamt Hof Bayern, 2011)

6.5 ZÁSADY DIMENZOVÁNÍ OBJEKTŮ HDV

Dimenzování vsakovacích a retenčních objektů

Vsakovací a retenční objekty na jednotlivých nemovitostech spadají podle velikosti odvodňované plochy zpravidla do skupiny objektů, kterým přísluší malá odvodňovaná plocha a je možné je navrhovat racionální metodou. Přesné vymezení limitů, kdy je možné objekty HDV navrhovat jednoduchou racionální metodou, je následující:

  • v případě, kdy jednotlivá vsakovací zařízení s retenčním prostorem nebo retenční objekty nejsou řazeny sériově (podle ČSN 75 9010);
  • pokud je odvodňovaná plocha zaústěná do jednotlivého vsakovacího zařízení s retenčním prostorem menší než 3 ha (podle ČSN 75 9010);
  • u samostatných retenčních objektů pro odvodňovací systémy s plochou povodí A < 200 ha a s dobou dotoku v povodí a ve stokové síti td < 15 min (podle ČSN EN 752).

Dimenzování jednoduchým postupem (racionální metodou) je založené na využití statistických srážkových dat (čar náhradních vydatností). V podstatě se jedná o jednoduchou hydrologickou bilanci mezi přítokem srážkové vody a škrceným odtokem z objektu. Pro dimenzování je rozhodující takový blokový déšť s dobou trvání T a intenzitou q s danou periodicitou p, který způsobí největší potřebný retenční objem při konstantním uvažovaném odtoku z retenčního prostoru (Obr. 26). Odtok je dán vsakovacím výkonem nebo regulovaným odtokem, v případě vsakovacích objektů s regulovaným odtokem součtem obou složek odtoku. Navržený objem, případně plocha vsakovacího objektu se musí posoudit na maximální povolenou dobu prázdnění objektu (obvykle 24 h).

Obr. 26 Schéma obecného návrhu retenčního objemu retenčního objektu. Z čáry náhradních vydatností s požadovanou periodicitou a z daného škrceného odtoku zjistíme potřebný retenční objem, který je potřebný pro zachycení srážky s předepsanou periodicitou p o délce trvání T a intenzitě q (TNV 75 9011).

Výjimečným případem je dimenzování plošného vsakovacího objektu bez retenčního prostoru, v jehož případě se bilancuje pouze mezi přítokem a odtokem. Přítokové množství se vypočte pro návrhovou srážku s dobou trvání T = 10 (15) min a požadovanou periodicitou srážky (obvykle doba opakování T = 5 let, p = 0,2).

Konkrétní návrhové postupy lze nalézt v TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami a ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod.

Dimenzování akumulačních prostor pro využívání srážkové vody

Základní podstatou návrhu akumulačního objemu zásobní nádrže je bilance mezi objemem srážkového odtoku a spotřebou užitkové vody v nemovitosti ve sledovaném období. Pro stanovení objemu akumulační nádrže na jednotlivých nemovitostech je použití empirických údajů zpravidla dostačující. U větších objektů je vhodné použití jednoduchého simulačního modelu, který zohlednění především značné odchylky dešťového odtoku v jednotlivých letech a sezónách, které se liší od statistických údajů.

Objem srážkového odtoku je závislý na odvodňované ploše, ročním úhrnu srážek v místě realizace a ztrátách při tvorbě povrchového odtoku. Do ztrát se uvažuje ztráta na filtru, kterou lze uvažovat přibližně jako 10 % srážkového odtoku z redukované plochy (ÖNORM B 2572, 2005). Spotřeba vody je dána způsoby užívání vody. Spotřeba WC se pohybuje u klasických splachovacích systémů v rozmezí 35-45 l/os/den (ÖNORM B 2572, 2005, BGW). U úsporných systémů může být spotřeba na splachování WC pouze 18 l/os/den (Krejčí a kol, 2002). Pro praní prádla se uvažuje s hodnotami okolo 12-18 l/os/den. Spotřeba užitkové vody na úklid domácnosti je do bilance zahrnuta 1-2 % ze specifické denní spotřeby pitné vody.

Spotřeba vody pro závlahu zahrad je závislá na poloze, klimatu, porostu, vlastnostech půdy a velikosti zavlažované plochy. V Rakousku se měsíční potřeba pro běžný rodinný dům se zahradou například uvažuje hodnotou 7,5 m3/měsíc pro oblasti s větším úhrnem srážek (období květen-srpen) a 10 m3/měsíc pro sušší oblasti (období duben-září) (ÖNORM B 2572, 2005). Potřebu vody lze volit i na základě specifické spotřeby vody pro závlahu. Ve středoevropském prostoru lze uvažovat s průměrnou roční závlahou 60-200 l/m2.

Celkový objem se obvykle navrhuje na 0,7 až dvojnásobek průměrné měsíční spotřeby. Přesněji lze potřebný akumulační objem získat z tabelárního výpočtu pro jednotlivé měsíce (či dny) roku, kde zohledníme i vegetační období pro závlahu. Uvedené řešení poskytne maximální potřebný objem pro nejnepříznivější měsíc roku.

Ucelený text, který se věnuje dimenzování akumulačních prostor pro využívání srážkové vody, obsahuje rozpracovaná norma ČSN 75 6780, která vychází z anglické normy BS 8525-1, případně TP 1.20 Hospodaření se srážkovou vodou v nemovitostech. Text ČSN je publikován například na portálu https://www.tzb-info.cz/ (https://voda.tzb-info.cz/destova-voda/10121-vyuziti-sedych-a-destovych-vod-v-budovach).

7 ŘEŠENÍ SRÁŽKOVÝCH VOD NA ÚROVNI MĚSTA ČI OBCE

Formulovat zásady vodohospodářské strategie pro město je v dnešní době velice obtížné, protože náš vztah k vodě se v posledních letech zásadně mění. Odlišný přístup se podstatnou měrou projevuje zejména v aplikaci nového způsobu odvádění srážkových vod, který vychází z dosavadních zkušeností v odvodnění měst a z celosvětových poznatků o změnách klimatu a vlivu zastavěnosti krajiny na její vodní režim.

Koncepce odvodnění měst by měly minimalizovat podíl srážkových vod v systému odvodnění. Zaváděním decentrálních systémů odvodnění u nových a stávajících staveb toho lze postupně dosáhnout. Na základě tohoto přístupu se mohou postupně snížit náklady na provoz stokové sítě a ČOV, zmenší se látkové a hydraulické zatížení vodních toků, vodní toky budou dostatečně dotovány podzemní vodou v obdobích sucha a nikoliv přeplňovány za přívalových srážek. Život ve městech tak bude kvalitnější a bezpečnější.

V koncepčních materiálech by proto měla být formulována konkrétní pravidla a postupy pro dodržování principů HDV tak, aby proces výstavby na území města negativně neovlivňoval jeho budoucí rozvoj. Preferována by měla být taková opatření, která přibližují způsob odvodnění rozvojových i stávajících ploch města způsobu odvodnění v nezastavěných povodích. Z tohoto pohledu jsou prioritní zejména řešení aplikovaná u „zdroje“.

Je důležité, aby si města vytvořila na základě platné legislativy a technických norem jasně definovaná pravidla a těmi se na svém území řídila. Zavedením takových pravidel a zajištěním jejich vymahatelnosti lze na úrovni města vytvořit dostatečné předpoklady pro systémové aplikování principů HDV, a proces přechodu k novému způsobu odvodnění tak urychlit.

7.1 HDV V ÚZEMNÍM PLÁNOVÁNÍ

Územní plány jsou jedním z nejdůležitějších strategických dokumentů zajišťujících harmonický rozvoj urbanizovaných celků, a proto musejí reflektovat předmětná území v širších souvislostech. Je zřejmé, že voda bude hrát v procesu územního plánování čím dál tím zásadnější roli, a je proto nevyhnutelné jí věnovat značnou pozornost. Z toho důvodu je nutné, aby bylo HDV reflektováno již v samém počátku plánování výstavby. Toho lze docílit pouze jednotným přístupem ke srážkovým vodám, který bude nedílnou součástí územních plánů.

Řada územních plánů v současnosti požadavky na HDV vůbec neobsahuje nebo se srážkovým vodám věnuje jen velmi okrajově. Vodohospodářské části územněplánovacích podkladů a územněplánovacích dokumentací se převážně zaměřují na ochranu vodních zdrojů a na „centralizovanou“ ochranu před povodněmi prostřednictvím vymezování záplavových území a protipovodňových opatření. Pokud je srážkovým vodám věnována nějaká pozornost, tak je to především v extravilánech obcí.

Tradiční přístupy v územním plánování preferují zejména plošné a liniové protipovodňové opatření, což je do jisté míry logické - z hlediska potřeby tyto prostorově náročné stavby či území zakomponovat do funkčního celku města. Podpora decentrálních přístupů je opomíjena, a to i přesto, že z pohledu města mohou přinášet kromě ochrany před záplavami i řadu dalších pozitiv, jako je například ochrana vodních toků, doplňování podzemních vod nebo zlepšení mikroklimatických podmínek. Co více, převážná většina decentrálních opatření hospodařících se srážkovými vodami je financována soukromými investory, a může tak veřejným rozpočtům přinést značné finanční úspory.

Jednotlivá města přistupují k této problematice rozličně a podle svého vlastního uvážení. O aktivní zapojení HDV do územněplánovacího procesu se snaží především ta města, která mají konkrétní problémy s povrchovými vodami nebo si uvědomují význam opatření HDV v oblasti tvorby kvalitního životního prostředí. Důvodem je také často snaha o přizpůsobení obecných legislativních předpisů na národní úrovni místním podmínkám, a to zejména tam, kde obce potřebují podrobněji stanovit požadavky na funkci systému odvodnění, jelikož nemají zpracován generel odvodnění.

7.2 DEFINICE ZÁSAD A KRITÉRIÍ HDV

Z platných právních předpisů ČR vyplývají pro stavebníka obecně formulované požadavky na vymezování a využívání staveb, resp. jejich odvodnění. Obecně formulované požadavky je vhodné upřesnit konkrétními parametry, bez nichž by bylo velice složité na úrovni města obecné požadavky naplnit. Účelem stanovení zásad a kritérií týkajících se HDV je kromě jiného vytvořit vhodné podmínky pro účinné využití celospolečenského potenciálu HDV. Tyto podmínky by měly být pro všechny stavebníky jednoduché a rovnocenné.

Systémový přístup k decentrálnímu odvodnění na území města je vhodné kromě územního plánu zakomponovat do souvisejících koncepčních dokumentů, jako jsou studie odtokových poměrů, generel odvodnění či městské stavební standardy. Prostřednictvím těchto dokumentů si města mohou vytvořit zkoordinovaná a integrovaná pravidla pro aplikaci modro-zelené infrastruktury na svých katastrech.

Obecná kritéria HDV je možné do územněplánovacích podkladů začlenit prostřednictvím tzv.limitů využití rozvojových ploch, které popisují, za jakých podmínek je možné území vybrané pro rozvoj města zastavovat a současně zda je to z hlediska jeho dalšího udržitelného rozvoje vůbec vhodné.

Limity můžeme rozdělit do dvou kategorií:

1. Vodohospodářské limity rozvoje území vyplývající z konkrétních poměrů v dané lokalitě

Vodohospodářské limity rozvoje území vymezují území nevhodná pro zástavbu. Tyto plochy je možné určit na základě analýzy vodního režimu v lokalitách, ve kterých územní plán počítá se zástavbou. Jedná se o území s dominantním vodním režimem, která jsou pod výrazným vlivem podzemních nebo povrchových vod.

2. Obecné limity odvodnění platné pro všechny odvodňované plochy

Obecné limity odvodnění jsou z hlediska aplikace HDV ve stávající a výhledové zástavbě města jedním z nejdůležitějších parametrů odvodnění. Tyto limity by měly být univerzálně platné pro jakoukoliv výstavbu na celém území města či obce - tedy jak pro novou výstavbu, tak i pro přestavby a rekonstrukce.

Jedná se o klíčové ukazatele, které jsou zásadní pro stanovení maximálního přípustného odtoku z území a pro určení rozměrů (kapacity) zařízení a objektů HDV. Limity by současně měly obsahovat specifikaci závazných požadavků na technické řešení, které zajistí budoucím majitelům nemovitostí přiměřenou provozní spolehlivost a ekonomickou nezávislost.

V některých případech je možné se setkat s tím, že jsou tyto limity stanoveny rozdílně pro jednotlivá povodí v zájmovém území, a to na základě kapacitní vytíženosti recipientů. Tento přístup nelze považovat za nejšťastnější, jelikož pro stavebníky vytváří nerovné podmínky a nerespektuje zásadu jednoduchosti, která je pro úspěšné přijetí principů HDV klíčová.

Limity odvodnění by měly být projednány a odsouhlaseny příslušnými organizacemi v oblasti vodního hospodářství (např. správcem povodí, majitelem a provozovatelem stokové sítě, vodoprávním orgánem atd.), tak aby vznikl jednotný přístup k HDV, který bude společnými silami prosazován všemi zainteresovanými subjekty.

7.3 ODVODNĚNÍ ROZVOJOVÝCH PLOCH

Návrh odvodnění výhledové zástavby by měl vycházet z místních podmínek jednotlivých rozvojových ploch města. Různá lokální omezení jsou limitní nejenom pro způsob odvodnění, ale mohou být limitní i pro samotnou výstavbu (viz vodohospodářské limity rozvoje území).

Pro vybrané rozvojové plochy bez lokálních omezení je nutné v dalším kroku navrhnout způsob odvedení srážkových vod. Při návrhu odvodnění je nutné postupovat důsledně podle současné legislativy, která zohledňuje kvalitativní rozdíl mezi napojením srážkové vody do podzemí (priorita č. 1), do vodního toku (priorita č. 2) nebo do jednotné kanalizace (nejméně vhodné řešení). Pro výběr místa, kam budou vody svedeny, existuje tedy jasná hierarchie, jejíž posloupnost nelze libovolně měnit, protože je zákonně dána požadovaným účinkem na životní prostředí.

Upřednostnění povrchového toku před jednotnou kanalizací by měla být podřízena volba odvodnění většiny rozvojových ploch. Tento přístup by měl být ještě více akcentován v lokalitách, kde se dá očekávat další rozvoj a využití oddílného systému bude významnější.

Při návrhu odvodnění rozvojových ploch v územním plánu by však mělo být uvažováno pouze se dvěma základními příjemci srážkových vod - povrchovými toky (popř. oddílnou dešťovou kanalizací) a jednotnou kanalizací. Ačkoliv by měla být volba recipientu prováděna vylučovacím postupem v pořadí podle priorit uvedených ve vyhlášce č. 501/2006 Sb., v úrovni zpracování koncepčních dokumentů není možné na základě dostupných podkladů uvažovat pouze se vsakem nebo výparem srážkových vod.

Důvodem je absence podrobných údajů o hydrogeologických parametrech podloží. Konkrétní řešení odvodnění se odvíjí od dobře vyhodnoceného a aplikovaného hydrogeologického průzkumu. Ačkoliv mají některá města vytvořena pro svá zájmová území schematické vsakovací mapy, je nutné si uvědomit, že tyto podklady mohou sloužit pouze pro hrubou počáteční orientaci a rozhodně nemohou ve své podrobnosti zpracování nahradit funkci podrobného hydrogeologického průzkumu. Stavět na nich koncepci odvodnění je tedy nerealistické.

V rámci rozvojových ploch stanovených územním plánem mohou existovat plochy takové velikosti nebo konfigurace, u nichž je pravděpodobné, že se budou zastavovat postupně. Způsob řešení odvedení srážkových vod s ohledem na nejvhodnějšího příjemce podle vzdálenosti, spádové dostupnosti a kapacity vodoteče u větších území často závisí na tom, jak se budou taková území zastavovat - odkud kam. Při zastavování po malých částech je obtížné zajistit dodržení koncepce odvodnění těchto ploch, a může tak dojít k založení nesprávného systému odvodnění celého území. To může například vést až k tomu, že plochy, které se budou zastavovat v území jako poslední, již nebude možné vhodně odvodnit.

Všude tam, kde je stanovena koncepce odvodnění s využitím např. více recipientů vhodných k odvodnění či v různorodých spádových poměrech a ve složité konfiguraci území, je vhodné nechat vypracovat podrobnější studie odvodnění území. Tyto studie by měly být založeny na detailnějších informacích o území, jako je např. geodetické zaměření, podrobný hydrogeologický průzkum nebo analýza vlastnických vztahů.

Pro správný návrh odvodnění zejména větších lokalit lze také s výhodou využít analýzu povrchu terénu v zastavované lokalitě, případně rozšířenou o detailní analýzu povrchového odtoku na území s cílem definovat:

  • odtokové linie (dráhy povrchového odtoku srážkové vody v případech, že srážková voda bude odtékat po povrchu),
  • potenciální místa povrchové retence vody (např. přirozené prohlubně).

Do takto vytipovaných míst lze s výhodou umístit svodnice a retenční objekty, aniž by došlo k narušení vodního režimu v území. Tuto analýzu je výhodné provést na začátku prací a s ohledem na její výsledek případně upravit zastavovací plán lokality.

Podrobnější studie odvodnění by měly městu poskytnout dostatek informací o nejvhodnějším způsobu řešení, který by mělo být městem následně aktivně prosazováno a vyžadováno. U dříve vypracovaných studií je nutné pečlivě prověřit, jestli respektují obecné principy HDV a zdali jsou ve shodě s aktuální koncepcí odvodnění města.

Obr. 27 Ukázka výsledků analýzy povrchového odtoku na území s návrhem míst pro svodnice a retenční objekty (zdroj: DHI)

7.4 HDV VE STÁVAJÍCÍ ZÁSTAVBĚ MĚSTA

Kromě vyhodnocení rizika záplav a přesného vymezení podmínek odvodnění nové zástavby by mezi hlavní cíle generelu odvodnění a návazně územního plánu měla patřit také analýza potenciálu stávající zástavby z hlediska přiblížení srážkoodtokových poměrů přirozeným podmínkám. Primární motivací pro určení potenciálu stávající zástavby je snaha o snížení odtoku srážkových vod ze zpevněných ploch přímo do stokové sítě a vodotečí v průběhu přívalových srážek.

Zatímco u nové zástavby se dá předpokládat, že současná legislativa zavádění decentrálních systémů odvodnění urychlí, u stávající zástavby jsou srážkové vody v převážné míře stále odváděny konvenčním způsobem. Dokud nebudou zrušeny výjimky z povinnosti hradit poplatky (podle zákona č. 274/2011 Sb.) za odvádění srážkové vody, nelze očekávat v této oblasti větší změny.

Metodický postup analýzy potenciálu stávající zástavby z hlediska přiblížení srážkoodtokových poměrů v území přirozeným podmínkám je možné rozdělit do tří částí:

1. Kategorizace stávající zástavby - v této fázi je zájmové území rozčleněno do jednotlivých oblastí podle vlastnických vztahů a prostorových parametrů. Výstupem kategorizace stávající zástavby je pak vymezení několika ucelených lokalit na území města, u kterých je následně proveden podrobnější průzkum povodí.

2. Rekognoskace terénu - cílem rekognoskace terénu je shromáždit doplňující podklady o stávající zástavbě z hlediska jejích možností a předpokladů k zavedení HDV. Rekognoskace není prováděna plošně pro celé území, ale pouze pro lokality vybrané během procesu kategorizace stávající zástavby.

3. Určení potenciálu HDV ve stávající zástavbě - posledním krokem při analýze potenciálu stávající zástavby je posouzení vlivu „odpojení“ konkrétních nepropustných zpevněných ploch od stokové sítě prostřednictvím matematického modelu. Na základě toho je pak možné vyhodnotit návratnost navržených opatření nebo alternativně řešit potíže s přetěžováním nekapacitních úseků kanalizace a vodních toků.

Závěrem je třeba dodat, že z pohledu udržitelného odvodnění stávající zástavby jsou pro města a obce zajímavé všechny nepropustné plochy v jejich vlastnictví. Kromě „odpojování“ vytipovaných ploch s dostupným potenciálem HDV lze ke snížení kulminačních průtoků v jednotné stokové síti přispět i důsledným vyžadováním aplikace principů HDV při rekonstrukcích, jak to vyžaduje vodní zákon. V konečném důsledku je tedy zavádění HDV do stávající zástavby závislé na důslednosti, s jakou veřejná správa vyžaduje při rekonstrukcích zpevněných ploch ve vlastnictví města dodržování požadavků daných legislativou (popř. generelem odvodnění či územním plánem).

7.5 AKTIVNÍ PŘÍSTUP MĚSTA K PROSAZOVÁNÍ HDV

Doposud jsme byli zvyklí vnímat problematiku vodního hospodářství měst a obcí pouze v kategorii technických oborů. Vodní hospodářství ale v posledních několika letech prochází tak zásadními změnami, že je nutné je zohlednit i v ostatních aktivitách a činnostech podílejících se na urbanizaci krajiny. Z pohledu úspěšné a bezproblémové aplikace HDV na úrovni města se tak nelze vyhnout přijetí tzv. organizačních opatření, která mají z velké části převážně neinvestiční charakter.

Zatímco investiční opatření často řeší lokální nedostatky (kapacitu, bezpečnost zařízení) na stokové a vodovodní síti a v malých vodotečích, organizační opatření zakládají pravidla a postupy pro nový, kvalitativně hodnotnější přístup k vodě, na jehož principech se bude město rozvíjet. Realizace těchto opatření je vyjádřením politické vůle a ochoty zástupců města investovat do něčeho, co nepředstavuje řešení konkrétní stavby, ale co přináší zkvalitnění příprav staveb a vytvoření předpokladů pro dodržení koncepce odvodnění podle pravidel HDV.

Aktivní přístup měst v oblasti HDV je možné zajistit prostřednictvím následujících činností:

  • Vytvořit nebo nechat zpracovat standardy vodohospodářských, pozemních a dopravních staveb na území města, v nichž budou stanoveny takové zásady, které umožní aplikovat principy HDV správně a koordinovaně.
  • V případě větších územních celků a měst se složitější organizační strukturou je podmínkou úspěšné aplikace HDV zřízení funkce správce vodohospodářské koncepce města, který bude za dodržování nového přístupu ke srážkovým vodám zodpovědný a bude ho aktivně prosazovat.
  • Aby nedocházelo k nekoordinovanému nebo až protichůdnému postoji, je vhodné harmonizovat přístup státní správy k legislativě související s HDV.
  • Spolu se zaváděním principů HDV se v systému odvodnění měst začíná objevovat stále větší počet zařízení a objektů decentrálního systému odvodnění. Města by si proto měla včas stanovit správce těchto objektů, které se stanou jeho majetkem.
  • U objektů HDV v majetku města by měl být kladen důraz na jejich řešení přírodě blízkým způsobem. Podpora modro-zelené infrastruktury bývá u těchto objektů často zanedbávána.
  • Průběžně evidovat všechny stavby, které jsou odvodněné přes objekty HDV. Evidence by měla obsahovat údaje o stavbě samotné a návrhové parametry retenčních objektů a vsakovacích zařízení.

8 NEJČASTĚJŠÍ CHYBY HOSPODAŘENÍ SE SRÁŽKOVÝMI VODAMI

Systémy hospodařící se srážkovou vodou přírodě blízkým způsobem a jejich návrh a aplikace jsou v českém prostředí relativní novinkou. Proto jsou níže uvedeny nejčastější chyby spojené se stanovením geologických podmínek, volbou vlastního způsobu odvodnění a jeho návrhem a realizací. Pokud těmto základním chybám nebude při návrhu odvodnění pozemku zabráněno, může být významně ovlivněna jeho funkčnost a snížen komfort a bezpečnost.

8.1 NEJČASTĚJŠÍ CHYBY PŘI STANOVOVÁNÍ GEOLOGICKÝCH PODMÍNEK

Včasné zpracování geologického průzkumu

Podle vyhlášky č. 501/2006 Sb., se stavební pozemek vždy vymezuje tak, aby na něm bylo vyřešeno přednostně vsakování srážkové vody. Bezpečně naplnit povinnost srážkovou vodu přednostně vsakovat lze prokázat pouze podrobným hydrogeologickým průzkumem. Splnění či nesplnění tohoto požadavku musí být průkazně a včas doloženo, jelikož tento údaj zásadním způsobem ovlivňuje konkrétní provedení odvodnění. Geologický průzkum by tedy měl být vždy proveden již ve fázi žádosti o územní rozhodnutí o umístění stavby.

Nedostatečná identifikace objemově nestálých zemin

Pokud tvoří předkvartérní podklad v území vysoce až extrémně vysoce plastické jíly, může dojít vlivem lokální změny hydrogeologických poměrů k jejich objemovým změnám. Pokud jsou v těchto zeminách situovány základy staveb, může dojít k poruše konstrukcí.

Doporučení vsakování v prostředí prosedavých zemin

Některé hydrogeologické posudky doporučují vsakování do prostředí eolických spraší a sprašových hlín. Spraše mají skladbu s typickými vertikálními póry. Kvůli jejich slabé až velmi slabé vertikální propustnosti jsou doporučovány některými geology jako prostředí vhodné pro vsakování. Po zvodnění však spraše rozbřídají a jsou náchylné k tzv. prosedání (změna struktury a únosnosti zemin). Průvodním jevem prosedání spraší jako základové půdy je její dotvarování, poruchy konstrukcí, resp. naklonění stavby.

Doporučení vsakování v území náchylném ke svahové nestabilitě

V území se mohou z předkvartérních hornin lokálně vyskytovat jílovce s občasnými polohami pískovců. V důsledku několika souběžných činitelů (tektonické porušení poloskalního podkladu, jílovité zvětrávání, větší úklon reliéfu) a po podmáčení vlivem vsakování jsou náchylné ke svahové nestabilitě. Souvrství obsahuje nepravidelně i silně zvětralé polohy (charakteru zemin), které mohou po zvodnění v místech zářezů a dalších zásahů do těchto hornin vyvolat riziko mělkých svahových pohybů.

Nedostatečná identifikace ekologických zátěží

V širším zájmovém území se nacházejí ekologické zátěže, jejichž sanace byla ukončena, probíhá nebo je monitorována. Vsakování vod do podzemí umožní (vyluhování kontaminantů) nebo zvýší transport sledovaných polutantů v širším území (transportní kontaminace). V prostředí znečištění zemin nebo podzemních vod (překročena kritéria sledovaných kontaminantů) musejí být ve spolupráci s orgány životního prostředí odebrány vzorky zemin nebo vody k laboratornímu posouzení sledovaných parametrů a transportní kontaminace musí být vyloučena.

Nedostatečná identifikace nehomogenity prostředí

Vsakování do zvětralinové zóny skalních hornin je třeba vždy chápat jako vsakování do nehomogenního prostředí. Propustnost skalních hornin závisí na hustotě, tvaru, výplni a orientaci puklin, zpevnění a ulehlosti zvětralin. Rozložení pórů a puklin a jejich tvary jsou nepravidelné (variabilita parametrů vyplývající z filtrační nehomogenity prostředí). Ta je dána především přítomností, rozsahem, resp. absencí puklinového systému v přípovrchové zóně. Skalní horniny v území podléhají jílovitému zvětrávání, eluvia jsou stejně jako masivní horniny prakticky nepropustná. Jemnozrnně zvětralé horniny mohou být při zvodnění objemově nestálé nebo ve svažitém terénu náchylné ke svahové nestabilitě. Nehomogenitu kvartérních zemin v údolní nivě a na údolních svazích je třeba ověřit podrobným geologickým průzkumem s dokumentačními body v síti 50 x 50 m.

Nehomogenitu mohou způsobit, resp. překážkou odtoku vsakovaných vod mohou být i antropogenní vlivy, jako jsou konstrukce spodní stavby domů, které zasahují do odolnějších nepropustných skalních hornin.

Nesprávné stanovení propustnosti prostředí

Dochází k vsakování do prostředí velmi slabě až nepatrně propustných hornin. Příčinou mohou být nesprávně provedený geologický průzkum či nesprávné vyhodnocení. Případně je špatně určen povrch a mocnost kolektoru nebo hladina podzemní vody (průtočnost nesaturovaného kolektoru), resp. se mocnost kolektoru zmenšuje (nehomogenní prostředí). Průvodním jevem vsakování do velmi slabě až nepatrně propustných zemin je podmáčení území, rozbřídání zemin, zhoršování geotechnických vlastností základových půd apod. K vsakování do těchto nevhodných zemin může docházet i v případě nesprávného dimenzování vsakovacího systému (podcenění množství vod odváděných do vsakovacího systému).

Volba nesprávného typu vsakovací zkoušky nebo jejího nesprávného provedení

V případě zvodnělého kolektoru preferujeme provedení čerpací a stoupací zkoušky, jejichž dosah je podstatně větší než dosah nálevové zkoušky. Délka čerpací zkoušky je min. 6 hod., vhodné je dosažení ustáleného stavu. Při nálevových zkouškách musí být dodržena minimální doba vsakování (6 hod.) nebo musí být vyčerpán minimální vsakovaný objem (1 m3). V případě velmi krátkých zkoušek nebo vsakování jen malého objemu vody jsou prioritně syceny póry nesaturované zóny a nedochází k významnějšímu pohybu vody v prostředí. Takto dosažené řádově příznivější výpočtové parametry propustnosti pak nejsou v provozu vsakovacích systémů dosaženy. Zjišťování propustnosti z granulometrických analýz je pouze orientační. Zrnitost porušeného vzorku není jediným parametrem propustnosti a výpočty podle různých autorů se řádově mění. Granulometrická analýza je vhodná ke zjištění homogenity kolektoru a plošným korekcím hydraulických parametrů zjištěných zkouškami. Orientační zjišťování propustnosti terénními propustoměry je pro navrhování DSO nevhodné.

8.2 NEJČASTĚJŠÍ CHYBY PŘI VOLBĚ TYPU ODVODNĚNÍ

Nesprávná volba příjemce srážkových vod

V některých případech je již v rámci návrhu nesprávně volen recipient pro odtok srážkových vod. Vždy je nutné důsledně postupovat podle priorit uvedených ve vyhlášce č. 501/2006 Sb. V případě jiného využití srážkových vod je vždy třeba zvážit, o kolik bude navrhovaným využitím redukován povrchových odtok, a v případě nedostatečné redukce navrhnout následné opatření podle priorit uvedených ve vyhlášce č. 501/2006 Sb. V žádném případě by stavba neměla být řešena jako bezodtoká, neboť může dojít k větší než návrhové srážkové události a nadbytečnou vodu bude třeba bezpečně odvést mimo stavbu.

Podcenění kumulativních účinků plošného vsakování

Vyhodnocení vhodnosti vsakování i bodového zdroje je nutné v kontextu celkového zvýšení vsakovaných vod v dílčím povodí do konkrétního kolektoru, v časových souvislostech (zpoždění dotace). K tomu je třeba znát průtočnost kolektoru v celém sledovaném území (včetně úzkých míst), izolinie bazálního hydraulického izolátoru, spád hladiny podzemní vody, celkový odtok z území. 3D modelace upřesňovaná systematickým měřením hladin ve studnách, hydrovrtech a dalších pozorovacích objektech (různé vodní stavy) určí limity pro celkové možné vsakované množství vod (limity území). Bez tohoto posuzování dojde v delším časovém horizontu k překročení limitů s výše uvedenými negativními důsledky na území.

Vsakování ve svažitém terénu

Při vsakování ve svažitém terénu vzniká riziko ovlivnění hydrogeologických poměrů i na relativně velkou vzdálenost. Proto je předepsáno ověření geologických poměrů v okolí zájmového území ve směru odtoku podzemních vod, ve svažitém terénu až na dno údolí, resp. terénní deprese. Kvartérní pokryv na údolních svazích je často bezvodý, přičemž mocnost kolektoru a jeho hydraulické charakteristiky se mohou se vzdáleností od lokality vsaku výrazně měnit, stejně jako hloubka podloží (bazálního hydraulického izolátoru). Průvodním jevem podcenění geologického průzkumu v okolí zájmového území může být podmáčení území v nižších polohách, včetně podmáčení základových konstrukcí a zatápění spodní stavby (s riziky výskytu objemově nestálých a prosedavých zemin), výron vsakovaných vod na povrch (kolektor může vykliňovat k povrchu terénu), tendence ke svahové nestabilitě, rizika transportní kontaminace apod.

Nesprávný návrh účelu retenčního prostoru

Poměrně častou chybou, která vzniká již při návrhu, je zaměňování funkce objektů s retenčním prostorem s objekty pro akumulaci dešťové vody se záměrem jejího dalšího využití (např. pro zálivku nebo jiné účely). Zásadním rozdílem ve funkci obou zařízení je skutečnost, že:

  • objekty s retenčním prostorem slouží pro krátkodobé zadržení srážkového odtoku a musejí být zpravidla do 24 hodin vyprázdněny, aby byly připraveny pro další déšť;
  • objekty pro akumulaci dešťové vody se záměrem jejího dalšího využití slouží pro zachycení maximálního množství vody, která je v následujících období využívána pro daný účel, to znamená, že tyto objekty nemají požadavek na rychlé vyprázdnění.

Kombinace obou výše uvedených funkcí v jednom stavebním objektu je možná, ale jen formou oddělených (výpočtově, nikoliv nutně fyzicky) retenčních a akumulačních prostor.

8.3 NEJČASTĚJŠÍ CHYBY PŘI NÁVRHU, REALIZACI A PROVOZU

Obecně

Nesprávný výklad právních předpisů

V případě výstavby rodinných domů je možné se setkat s vyjádřeními provozovatelů kanalizací nebo správců vodních toků, ve kterých je uveden požadavek, že srážkové vody mají být „likvidovány“ na pozemku investora. Při návrhu odvodnění se postupuje podle priorit stanovených vyhláškou č. 501/2006 Sb., (§20), přičemž se posuzuje místní proveditelnost a přípustnost technického řešení. Není-li vsakování v odvodňované lokalitě možné, je vždy nutné vybudovat alespoň retenční objekt s regulovaným odtokem napojeným do recipientu, tedy do povrchových vod nebo jednotné kanalizace.

Nevhodné zakomponování návrhu do prostředí

Implementace HDV do projektů měla být vždy citlivá a odpovídající měřítku odvodňovaného území. Navrhovaná opatření by měla harmonicky dotvářet celkový návrh, nikoliv mu za každou cenu dominovat. Přílišné akcentování vodních prvků, které jsou do návrhů vloženy násilně, může vést k nelogicky založeným designům, které budou uživateli odmítnuty. Návrh odvodnění by měl respektovat místní zvyklosti a neměl by narušovat pobytovou funkci prostoru.

Chybné dimenzování vsakovacích a retenčních objektů

I přesto, že již několik let existují normy, které podrobně popisují způsob dimenzování vsakovacích a retenčních objektů, v praxi je možné se stále setkat s návrhy, které ve výpočtu uvažují s 2letým 15minutovým deštěm. Zásady dimenzování objektů HDV jsou popsány v kapitole 7.4. Konkrétní návrhové postupy lze nalézt v ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod a TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami.

Záměna součinitelů popisujících vsakovací schopnosti půdy

Záměnou hydraulické vodivosti s koeficientem vsaku (definovaným nově ČSN 75 9010) může dojít k pře- nebo poddimenzování retenčního objemu objektu se všemi funkčními, eventuálně ekonomickými důsledky. Případně mohou být území nevhodná ke vsakování vyhodnocena jako vhodná a naopak.

Podcenění vlivu kolmatace

Srážkové vody smývají ze zpevněných ploch jemnozrnné prachové frakce, které mohou zakolmatovat jak filtrační materiál vsakovacích prvků, tak povrchové vrstvy kolektoru. Opatřením je zařazení objektů pro odsazení těchto materiálů (lapák) a možnost výměny filtračního materiálu ve vsakovacích prvcích.

Podcenění kolísání hladiny podzemních vod

V případech, kdy hladina podzemní vody přirozeně výrazně kolísá či se zvedne v důsledku vsakování (tj. v průběhu provozu vsakovacích zařízení), může být ovlivněna funkce celého systému. Při návrhu je proto v relevantních případech nutné posoudit vliv vsakování na výšku hladiny podzemní vody, a to nejenom v místě vsakování, ale též po směru proudění podzemní vody.

Stavební nekázeň

Nedostatečný dozor při realizaci stavby může vést k omezení či znemožnění funkčnosti budovaného objektu či celého systému odvodnění stavby. Častými chybami je např. propojení systému odvodnění s kanalizací nebo použití nesprávných zemin pro svrchní část průlehu.

Zanedbání údržby

Hlavním rizikem provozu zařízení je v zanedbání údržby s následným snížením funkčnosti objektu. Vzhledem k tomu, že jednotlivá zařízení HDV jsou decentralizována, je provoz objektu zpravidla na vlastníkovi stavby (tj. nikoliv odborníkovi). Za tímto účelem je vždy vhodné vlastníka stavby při jejím předání vybavit příručkou (provozním řádem), která vysvětlí účel objektu a způsob, jakým ho udržovat, případně doplnit objekt systémem monitoringu, který na případné problémy vlastníka upozorní.

Při návrhu odlučovačů lehkých kapalin

Volba návrhového deště

Při návrhu objektů na čištění vod odváděných prostřednictvím kanalizací je třeba si uvědomit, že nelze počítat s retencí v potrubí. V rámci výpočtu je nutno počítat s intenzitami deště, na který je navržena kapacita kanalizačního potrubí - použití intenzity např. 30 l/s/ha je zjevně chybné.

Obtoky

Obtoky u zařízení určeného na čištění vody je třeba používat v souladu s ČSN EN 858-2, tedy že obtok je povolen jen na množství, o které maximální déšť převyšuje směrodatný déšť. V případě zařízení na havarijní zabezpečení a použití obtoku jako odlehčení je třeba na základě místních podmínek zvážit a zdůvodnit poměr mezi čištěným a obtékaným množstvím. Zjevně chybné jsou např. obtoky 1:12 nebo případy, kdy je obtékán jen odlučovací prostor, ale přes kalový prostor, který je poddimenzován, je veden celý průtok, a dochází tak při intenzivních deštích k vyplachování zachyceného znečištění.

Velikost a tvar usazovacích prostorů

Při návrhu usazovacího prostoru je třeba si uvědomit, že proces usazování není jen funkcí objemu (i když ten je normou předepsán), ale i uspořádání - např. čtyři nádrže o objemu 1 m3 nenahradí normou požadovaný usazovací prostor o vypočteném objemu 4 m3. Pokud bychom chtěli použít menší nádrže, pak je třeba je umístit paralelně, a tím pádem rozdělit i průtok.

Obr. 28 Příklad nevhodného a vhodného uspořádání usazovacího prostoru složeného z více nádrží

Nereálnost očekávaných hodnot

Vzhledem k tomu, že ropné látky (uhlovodíky jsou ve vodě rozpustné v řádech jednotek) je třeba počítat s tím, že pokud je zařízení bude zachycovat a akumulovat a pokud nebudou průběžně odstraňovány, budou odtokové koncentrace velmi pravděpodobně v rozmezí 2-5 mg NEL/l. A to i v případech, kdy při zkoušce typu podle normy bylo dosaženo nižších hodnot. Hodnoty 0,05 mg NEL/l jsou při použití současných mechanických postupů čištění (usazování, koalescence) v praxi nereálné již při minimálním znečištění natékajících srážkových vod.

Chyby při prokazování účinnosti

Účinnost nelze prokazovat výpočty nezohledňujícími fyzikální zákony - např. postupem, kdy se vychází z úvahy, že existuje přímá závislost mezi vstupní a výstupní koncentrací. V praxi je často v dokumentaci uváděn postup, kdy je trojčlenkou vypočteno, že pokud je při vstupní koncentraci 5 000 mg/l dosaženo do 5 mg/l koncentrace na výstupu, pak při vstupní koncentraci např. 100 mg/l bude dosaženo hodnoty výstupní koncentrace tisíckrát nižší. Podstatně nižších výstupních koncentrací nelze dosáhnout ani umístěním více odlučovačů za sebou, a to i přesto, že výrobce garantuje účinnost čištění v procentech.

9 LITERATURA

9.1 OBECNĚ

[1] ASOCIACE ČISTÍRENSKÝCH EXPERTŮ ČESKÉ REPUBLIKY Podklad pro Koncepci nakládání s dešťovými vodami v urbanizovaných územích. Odborná skupina Odvodňování urbanizovaných území, zpráva pro MZe ČR, 2007.

[2] BLÁHA, K. et al. Základní principy hydrogeologie. Metodická příručka Ministerstva životního prostředí ČR, 2010.

[3] BOVEE, K. D. Development and evaluation of habitat suitability criteria for use in the Instream Flow Incremental Methodology. Instream Flow Information Paper 21. Biological Report 86 (7), s. 235, Washington, D.C.: USDI Fish and Wildlife Service, 1986.

[4] CENIA Zpráva o životním prostředí České republiky 2016. Praha: Ministerstvo životního prostředí, 2016 https://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/zpravy_o_stavu_zivotniho_prostredi_publikace/$FILE/SOPSZP-Zprava_ZP_CR_2016-20171211.pdf

[5] DEUTSCH, B., WHITLOW, H., SULLIVAN, M., SAVINEAU, A. Re-greening Washington, DC: A green roof vision based on quantifying storm water and air quality benefits. Casey Trees Endowment Fund, Limo-Tech, Inc., https://greenroofs.org/resources ze dne 05. 02. 2008.

[6] DIERKES, C., GÖBEL, P., COLDEWEY, W. G. Entwicklung und Optimierung eines kombinierten unterirdischen Reinigungs-und Versickerungssystems für Regenwasser. Abschlussbericht Projekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt Az 18622. HydroCon GmbH, 2005.

[7] ENGELMEIER, M., SCHOLZ, M. Trees: the new branch of sustainable drainage. Civil Engineering, 159(3), pp. 100, 2006.

[8] KABELKOVÁ, I., ŠŤASTNÁ, G., STRÁNSKÝ, D., NÁBĚLKOVÁ, J. Vliv úprav na OK83 na ekologický stav Botiče. Vodní hospodářství, roč. 56, č. 5, s. I-III, 2006.

[9] KOLAFA, M., VOPELÁKOVÁ, E. Rok stromu. Metodika dlouhodobého projektu pro žáky 2. stupně základních škol a pro gymnázia, 2007.

[10] KREJČÍ, V. et al. Odvodnění urbanizovaných území - koncepční přístup. Brno: NOEL 2000, 2002.

[11] KUO, F. E., SULLIVAN, W. C. Environment and crime in the inner city: Does vegetation reduce crime? Environment & Behavior, 33(3), pp. 343-367, 2001.

[12] KUTÍLEK M., KURÁŽ V., CÍSLEROVÁ M. Hydropedologie. 2. přepracované vydání, skriptum. Praha: ČVUT, 176 s., 2000.

[13] LIU, K. B. Thermal Performance of Green Roofs Through Field Evaluation. Greening Rooftops for Sustainable Communities. Chicago: IL, pp. 10, 2003.

[14] Ministerstvo zemědělství ČR Voda v ČR do kapsy. Úsek vodního hospodářství MZe, 2006 (http://eagri.cz/public/web/mze/voda/osveta-a-publikace/publikace-a-dokumenty/publikace/voda-v-cr-do-kapsy.html)

[15] Ministerstvo životního prostředí ČR Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR (https://www.mzp.cz/cz/zmena_klimatu_adaptacni_strategie), 2015.

[16] MINKE, G. Inclined green roofs - Ecological and economical advantages, passive heating and cooling effects (2007), Proceedings of International Conference on Central Europe towards Sustainable Building in Prague - překlad KNOB J. https://voda.tzb-info.cz/ ze dne 20. 6. 2008.

[17] PAUL, M. J., MEYER, J. L. Streams in the urban landscape. Annual Review of Ecology and Systematics. 32, s. 333-365, 2001.

[18] RAND, G. M. Fundamentals of Aquatic Toxicology. Effects, Environmental Fate and Risk Assessment. Second Edition. North Palm Brach, USA: Taylors & Francis, 1995.

[19] RUTHERFORD, S. The Green Infrastructure Guide: Issues, Implementation, Strategies and Success Stories. West Coast Environmental Law Research Foundation, British Columbia, ISBN 978-0-919365-31-5, 2007.

[20] SLAVÍKOVÁ, L., BAREŠ, V., BENEŠ, R., JÍLKOVÁ, J., STRÁNSKÝ, D., VALENTOVÁ, M. Ochrana před povodněmi v urbanizovaných územích. Praha: IREAS, Institut pro strukturální politiku, o. p. s., 2007.

[21] STEINER, M. Strassenabwasserbehandlungsverfahren: Stand der Technik. Dokumentation ASTRA 88002, 130 s., Bern: 2010.

[22] ŠAMALÍKOVÁ, M. Inženýrská geologie a hydrogeologie. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s. r. o., 77 p., 1996.

[23] ŠŤASTNÁ, G. Změny struktury společenstva makrozoobentosu podél urbanizačního gradientu. Disertační práce, Praha: 2005.

[24] TAYLOR, A. F., KUO, F. E., SULLIVAN, W. C. Coping with ADD: The Surprising Connection to Green Play Settings. Environment & Behavior, 33 (1), pp. 54-77, 2001.

[25] TETZLAFF, D., GROTTKER, M., LEIBUNDGUT, C. Hydrological criteria to assess changes of flow dynamic in urban impacted catchments. Physics and Chemistry of the Earth. 30 (6-7), s. 426-431, 2005.

[26] USDA Forest Service, Center for Watershed Protection, Using Trees to Reduce Stormwater Runoff, https://www.slideshare.net/watershedprotection/using-trees-to-reduce-stormwater-runoff-formatted-presentation?type=powerpoint ze dne 31. 5. 2010

9.2 PRÁVNÍ PŘEDPISY

[27] Národní akční plán adaptace na změnu klimatu, schválený vládou ČR 16. 1. 2017.

[28] Národní plán povodí Labe pro období 2015-2021, schválený vládou ČR 21. 12. 2015.

[29] Nařízení vlády č. 416/2010 Sb., o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění odpadních vod a náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod podzemních.

[30] Plán hlavních povodí České republiky, schválený usnesením vlády České republiky ze dne 23. 5. 2007 č. 562.

[31] Politika územního rozvoje České republiky, schválená usnesením vlády České republiky ze dne 17. května 2006 č. 561.

[32] Směrnice 2000/60/ES Evropského parlamentu a rady ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky, MŽP, obor ochrany vod, Praha 2001.

[33] Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR, schválená vládou ČR 26. 10. 2015.

[34] Vyhláška MMR č. 501/2006 Sb. o obecných požadavcích na využívání území resp. č. 269/2009 Sb.

[35] Vyhláška MŽP č. 236/2002 Sb. o způsobu a rozsahu zpracovávání návrhu a stanovování záplavových území.

[36] Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů.

9.3 NORMY A METODICKÉ POKYNY

[37] BS 8525-1 Greywater systems - Part 1: Code of practice BS 8515:2009 Rainwater harvesting systems - Code of practice

[38] Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft (BGW) [online]. c2011. Dostupný z WWW: http://www.bgw.de

[39] ČSN 75 6551 Odvádění a čištění odpadních vod s obsahem ropných látek, 2008.

[40] ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod, 2012.

[41] ČSN 83 8030 Skládkování odpadů - Základní podmínky pro navrhování a výstavbu skládek, 2018.

[42] ČSN EN 752 Odvodňovací systémy vně budov, 2017.

[43] ČSN EN 858-1 Odlučovače lehkých kapalin (např. oleje a benzinu) - Část 1: Zásady pro navrhování, provádění a zkoušení, označování a řízení jakosti, 2003.

[44] ČSN EN 858-2 Odlučovače lehkých kapalin (např. oleje a benzinu) - Část 2: Volba jmenovité velikosti, instalace, provoz a údržba, 2003.

[45] DIN 1989-1:2001-10 Rainwater Harvesting Systems - Part 1: Planning, Installation, Operation and Maintenance.

[46] DWA-Arbeitsblatt A138 Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, 2005.

[47] DWA-Merkblatt M153 Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser, 2007.

[48] Metodický pokyn ČAH č. 1/2008. Vyjádření osoby s odbornou způsobilostí k zasakování odpadních vod do půdních vrstev.

[49] Naturnahe Regenwasserbewirtschaftung [online]. c2011. Autonome Provinz Bozen - Südtiro, Landesagentur für Umwelt [cit.2011-06-27]. Dostupný z WWW:

<http://www.provincia.bz.it/umweltagentur/wasser/regenwasserbewirtschaftung.asp#anc2002>

[50] ÖNORM B 2506-1 Regenwasser-Sickeranlagen für Abläufe von Dachflächen und befestigten Flächen. Teil 1: Anwendung, hydraulische Bemessung, Bau und Betrieb, 2000.

[51] ÖNORM B 2506-2 Regenwasser-Sickeranlagen für Abläufe von Dachflächen und befestigten Flächen. Teil 2: Reinigungsmöglichkeiten für Regenwässer, 2003.

[52] ÖNORM B 2572 Grundsaetze der Regenwassernutzung, 2005.

[53] ÖWAV-Regelblatt 35, Behandlung von Niederschlagswässern, 2003.

[54] TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami.

[55] Umwelttipps für den Umgang mit Wasser für Hausbesitzer. [online]. C1999. Wasserwirtschaftsamt Hof Bayern [cit. 2011-09-26]. Dostupný z https://www.wwa-ho.bayern.de/

[56] Ústav územního rozvoje, Průměrné ceny dopravní a technické infrastruktury obcí - aktualizace 2017. Dostupný z http://www.uur.cz/default.asp?ID=899

[57] VSA Regenwasserentsorgung - Richtlinie zur Versickerung, Retention und Ableitung von Niederschlagswasser aus Siedlungsgebieten, Verband Schweizer Abwasser - und Gewässerschutzfachleute, Zürich, 2002.

9.4 PUBLIKACE ČKAIT DOPLŇUJÍCÍ ŘEŠENOU PROBLEMATIKU

[58] KULHAVÝ, F., KULHAVÝ, Z. Navrhování hydromelioračních staveb. Praha: IC ČKAIT, 431 s., 2009.

[59] ŠÁLEK, J., TLAPÁK, V. Přírodní způsoby čištění znečištěných povrchových a odpadních vod. Praha: IC ČKAIT, 283 s., 2006.

[60] TLAPÁK, V. et al. Stavby pro plnění funkce lesa. Praha: IC ČKAIT, 304 s., 2008.

[61] ŽABIČKA, Z., VRÁNA, J. Hospodaření se srážkovou vodou v nemovitostech: IC ČKAIT, 42 s., 2011.

Kompletní nabídka služeb je přístupná pouze přihlášeným uživatelům.
1 2