Ochrona terenów zurbanizowanych przed podmakaniem i zabagnianiem

1. Ochrona terenów zurbanizowanych przed podmakaniem i zabagnianiem dr inż. Dariusz Andraka Katedra Systemów Inżynierii Środowiska

2. Odwadnianie terenu - wiadomości ogólne • odwadnianie terenów zurbanizowanych jest konieczne wszędzie tam, gdzie przewidywane lub istniejące stosunki wodne w gruncie odbiegają od wymaganych • zaprojektowanie skutecznego sposobu ochrony terenów przed podmakaniem lub zabagnieniem wymaga przed wszystkim poznaniaprzyczyn występowania tego zjawiska

3. Tereny podmokłe (podtopione) • na obszarach zabudowanych – są to grunty, na których budowle tam zlokalizowane znajdują się w stałym kontakcie z wodami zaskórnymi (gruntowymi) zalegającymi płytko pod powierzchnią terenu • na terenach zielonych – są to tereny, gdzie woda gruntowa zalega płycej niż jest to wymagane ze względu na normalną wegetację roślin

4. Tereny zabagnione • obszary na których wody podziemne stale „występują” na powierzchnię terenu lub zalegają tak płytko, że powodują stałe rozmiękczenie gleby; roślinność na tych terenach jest zwykle karłowata i ma chorobliwy wygląd; • użytkowanie terenów zabagnionych jest utrudnione z uwagi na grzęźnięcie kół pojazdów, nóg ludzi i zwierząt itp.

5. Optymalna głębokość zalegania zwierciadła wody podziemnej • wody podziemne powinny znajdować się na takim poziomie, aby nawet przy najwyższych stanach, tzw. „wznios kapilarny” nie osiągnął fundamentów budowli lub jej piwnic; jeżeli jest to niemożliwe wymagane są izolacje przeciwwilgociowe lub drenaże • dla gruntów piaszczystych głębokość zalegania wód gruntowych przyjmuje się zwykle 0,5-1,2 m poniżej fundamentu • dla gruntów pylastych i gliniastych wody podziemne powinny znajdować się 0,8-2,0 m poniżej fundamentów (a nawet więcej – zależnie od wyników badań geologicznych)

6. Wody podziemne na terenach zielonych • nie powinny zalegać głębiej niż 1,0 – 1,5 m pod terenem • przy większych głębokościach – konieczne jest intensywne nawadnianie wznios kapilarny

7. Ujemne skutki nadmiernie wysokiego poziomu wód podziemnych • niekorzystny klimat lokalny (wysoka wilgotność, częste zamglenia, oszronienia itp.) • zwiększone ryzyko osuwisk terenu • płytko zalegająca strefa przemarzania gruntu (niszczenie fundamentów, przewodów podziemnych, nawierzchni) • podwyższone koszty posadowienia budowli i infrastruktury podziemnej • zawilgocenie budowli (a w efekcie - zagrzybienie), przy nieodpowiedniej izolacji przeciwwilgociowej fundamentów

8. Przyczyny podmakania i zabagniania gruntów • czynniki klimatyczne – opady atmosferyczne, wilgotność powietrza, temperatura • rzeźba terenu – ma decydujący spływ na stosunki wodne w gruncie (ze względu na ew. utrudnienie spływu powierzchniowego)

9. Przyczyny podmakania.... – c.d. • sieć hydrograficzna – strumienie, rzeki, jeziora itd. stanowią zazwyczaj naturalny „dren”, utrzymujący poziom wody podziemnej na znacznej głębokości; zmiany poziomu wody w ciekach istotnie wpływają na poziom wód podziemnych zlewni

10. Przyczyny podmakania.... – c.d. • budowa geologiczna i warunki hydrograficzne wysoki poziom zalegania warstw nieprzepuszczalnych jest jednym z najczęstszych powodów podmakania lub zabagniania terenu

11. Przyczyny podmakania.... – c.d. • sztuczne utrudnienie naturalnego spływu powierzchniowego wód opadowych, roztopowych itp.

12. Przyczyny podmakania.... – c.d. • sztuczne utrudnienie naturalnego odpływu wód podziemnych

13. Przyczyny podmakania.... – c.d. • wadliwie działające urządzenia wodociągowe lub kanalizacyjne • brak sieci kanalizacyjnej na terenie wyposażonym w wodociąg • wadliwie działające lub uszkodzone urządzenia drenarskie • budowle hydrotechniczne • szkody górnicze

14. Ochrona przed podmakaniem i zabagnianiem - melioracje podstawowe • ochrona przeciwpowodziowa • wały przeciwpowodziowe • kanały odciążające • poldery • usprawnienia odwadniającego działania cieków powierzchniowych • obniżanie poziomu wody w cieku • oczyszczanie i regulacja koryta cieku • pogłębianie koryta • skracanie biegu rzeki • itp.

15. Ochrona przed podmakaniem... c.d. - poprawa stosunków wodnych w gruncie • rowy opaskowe • mają na celu nie dopuszczenie do infiltracji obcych wód opadowych na powierzchni terenu chronionego; • umieszcza się je wzdłuż dróg, granic parcel itp. od strony napływu wód opadowych; • powinny mieć one dobre spadki aby jak najszybciej odprowadzić wody, niekiedy stosuje się też w tym celu szczelne koryto

16. Ochrona przed podmakaniem... c.d. • plantowanie powierzchni terenu • jest to sztuczne ukształtowanie terenu, tak aby maksymalnie ułatwić spływ powierzchniowy w kierunku odbiornika (np. wpustów kanalizacji deszczowej)

17. Ochrona przed podmakaniem... c.d. • podnoszenie powierzchni terenu przez zalądowianie • stosowane bardzo rzadko (kosztowne i pracochłonne) • odwadnianie (drenowanie) gruntu • sztuczne odprowadzenie wody gruntowej z terenu chronionego celem jego odwodnienia • izolacje wodoszczelne budowli podziemnych • stosuje się zawsze w budowlach sięgających poniżej naturalnego poziomu wód podziemnych, nawet przy sprawnie działających systemach odwadniających

18. Rodzaje drenaży • poziomy • rowy, koryta, sączki, rury drenarskie, galerie itp. • stosuje się głównie wtedy gdy wody podziemne zalegają na niewielkiej głębokości, a wymagane obniżenie ich poziomu nie przekracza 2 – 3 m (koszty wykonania); • pionowy • studnie, sztolnie, igłofiltry, otwory chłonne • stosuje się gdy wody podziemne zalegają głęboko, wymagane jest znaczne obniżenie ich poziomu, warstwa wodonośna ma dużą miąższość i niewielką przepuszczalność, lub gdy budowa drenażu poziomego jest utrudniona (np. teren zabudowany) • mieszany • stosowany z reguły w terenie o zróżnicowanej budowie hydrogeologicznej

19. Układy drenaży • drenaż systematyczny • równomiernie rozmieszczony układ urządzeń odprowadzających wody podziemne i infiltracyjne bezpośrednio ze swojego sąsiedztwa • drenaż opaskowy • umieszczany na obrzeżach obszaru chronionego od strony napływu obcych wód podziemnych • drenaż nadbrzeżny • stosowany dla ochrony obszarów przed podtapianiem wodą infiltrującą ze zbiorowisk wody powierzchniowej • drenaż okólny • stosowany z reguły dla ochrony pojedynczych budynków lub głęboko posadowionych obiektów każdy z powyższych układów może być realizowany jako poziomy, pionowy lub mieszany

20. Drenaż systematyczny • działanie polega na odprowadzeniu w pierwszej kolejności pewnych zasobów statycznych wód podziemnych, a następnie na ciągłym odprowadzaniu infiltrujących wód opadowych lub naporowych

21. Drenaż opaskowy • najczęściej wykonywany jest w postaci galerii, drenu poziomego lub głębokiego rowu, ułożonych powyżej terenu chronionego, najlepiej prostopadle do kierunku napływu wód obcych

22. Drenaż nadbrzeżny • podobnie jak dr. opaskowy, wykonywany jest najczęściej jako dren poziomy lub bariera studzien umieszczona w poprzek strumienia przepływającej wody podziemnej

23. Drenaż okólny • projektowany tylko do odprowadzenia wód podziemnych (należy go zabezpieczyć przed dopływem wód infiltracyjnych np. z opadów atmosferycznych)