Retencja wód opadowych w obszarach zurbanizowanych

Współczesne miasta muszą sprostać wyzwaniom związanym ze zmianami demograficznymi, ekspansją przestrzenną, zanieczyszczeniem środowiska, zużyciem zasobów naturalnych (w tym wody), jak też skutkami zmian klimatycznych. Rozwój miast – następujący w wyniku zmian sposobu użytkowania terenu i regulacji naturalnych cieków – przyczyna się do zmiany obiegu wody, co niestety skutkuje zwiększoną częstotliwością występowania lokalnych podtopień i powodzi. Intensyfikacja procesów urbanizacyjnych i nasilenie ekstremów pogodowych, będących przyczyną powodzi i dotkliwych okresów suszy, narzucają konieczność zmiany sposobu myślenia o metodach gospodarowania zasobami wodnymi oraz o priorytetach kształtowania krajobrazu zarówno w skali globalnej, jak i lokalnej. Uwzględniając ilościowe i jakościowe oddziaływanie klasycznych systemów kanalizacyjnych na środowisko wodne, konieczna jest zmiana podejścia do ich projektowania w kierunku „zagospodarowania wód opadowych”, a nie „odprowadzania wód opadowych”. Podstawą nowoczesnych systemów odwodnienia jest zagospodarowanie wód opadowych w obrębie nieruchomości bądź w ich bezpośrednim sąsiedztwie. Do systemu kanalizacyjnego powinny trafiać tylko te wody opadowe, których stopień zanieczyszczenia uniemożliwia ich lokalne zagospodarowanie oraz zrzuty z przelewów awaryjnych urządzeń mikroretencyjnych. W monografii przedstawiono wyniki analiz trzech podstawowych grup urządzeń do lokalnego zagospodarowania wód opadowych: urządzenia infiltracyjne (podziemne, powierzchniowe), zbiorniki gospodarczego wykorzystania wód opadowych oraz zielone dachy. Dokonano długookresowej analizy efektywności poszczególnych urządzeń, wykorzystując dobowe dane o opadach zarejestrowane w siedmiu największych polskich aglomeracjach. Umożliwiło to oszacowanie wpływu położenia geograficznego na efektywność działania urządzeń do zagospodarowania wód opadowych. Zachęcamy do sięgnięcia po lekturę.

Wprowadzenie 1. Wpływ urbanizacji na obieg wody 1.1. Oddziaływanie obszarów zurbanizowanych na środowisko wodne 1.2. Wpływ zmian klimatu na gospodarkę wodną w obszarach zurbanizowanych 1.3. Wody opadowe w krajobrazie miejskim Literatura 2. Systemy odwodnienia miast 2.1. Klasyfikacja systemów kanalizacyjnych 2.2. Porównanie systemów kanalizacyjnych 2.3. Standardy odwodnienia dla systemów kanalizacyjnych 2.4. Metody określania standardów odwodnienia Literatura 3. Dane o opadach do projektowania i modelowania miejskich systemów odwodnienia 3.1. Pomiary opadów 3.2. Wymagania dotyczące danych o opadach 3.3. Modele opadów 3.5. Rzeczywiste dane o opadach 3.6. Przestrzenna zmienność opadów 3.7. Dane o opadach do wymiarowania urządzeń retencyjnych 3.8. Dane o opadach do wymiarowania indywidualnych urządzeń retencyjnych Literatura 4. Modele spływu powierzchniowego z terenów zurbanizowanych 4.1. Metody bilansowania spływu powierzchniowego 4.2. Modele symulacyjne spływu powierzchniowego 4.2.1. Powierzchnia, kształt i spadek zlewni 4.2.2. Stopień uszczelnienia zlewni 4.2.3. Wyznaczanie strat hydrologicznych Literatura 5. Model przepływu w systemach kanalizacyjnych 5.1. Przepływy ze zwierciadłem swobodnym 5.2. Przepływy ciśnieniowe w systemach kanalizacyjnych 5.3. Wpływ rzeczywistych warunków eksploatacyjnych na działanie systemów odwodnienia 5.4. Obiekty na sieciach odwodnienia 5.4.1. Przelewy 5.4.2. Regulatory przepływu 5.4.3. Separatory przepływu w kanalizacji półrozdzielczej 5.4.4. Zbiorniki retencyjne 5.5. Podsumowanie Literatura 6. Zanieczyszczenie wód opadowych 6.1. Źródła zanieczyszczeń wód opadowych 6.2. Charakterystyka wskaźników zanieczyszczeń wód opadowych 6.3. Skład jakościowy spływów opadowych 6.4. Modelowanie stężeń zanieczyszczeń w spływach opadowych 6.4.1. Modelowanie kumulacji zanieczyszczeń na zlewni 6.4.2. Modele spłukiwania zanieczyszczeń 6.4.3. Transport zanieczyszczeń w systemach kanalizacyjnych 6.5. Wymagania prawne w odniesieniu do spływów opadowych 6.5.1. Kanalizacja ogólnospławna 6.5.2. Kanalizacja deszczowa 6.6. Oczyszczanie wód i ścieków opadowych 6.6.1. Podstawy obliczania osadników wód deszczowych 6.6.2. Charakterystyki sedymentacyjne zawiesiny zawartej w wodach opadowych 6.7. Podsumowanie Literatura 7. Koncepcje rozwoju miejskich systemów odwodnienia 7.1. Koncepcje rozwoju zarządzania wodami opadowymi na świecie 7.2. Techniczne sposoby realizacji zrównoważonego rozwoju systemów odwodnienia 7.2.1. Urządzenia stosowane u źródła formowania się spływu 7.2.2. Urządzenia do transportu wód opadowych 7.2.3. Urządzenia stosowane na zlewni do kontroli przepływu i oczyszczania wód opadowych 7.3. Nietechniczne aspekty zrównoważonego rozwoju systemów odwodnienia 7.3.1. Zagadnienia prawne i planistyczne 7.3.2. Programy edukacji społecznej 7.4. Modelowanie działania urządzeń mikroretencyjnych 7.5. Podsumowanie Literatura 8. Urządzenia do infiltracji wód opadowych 8.1. Klasyfikacja urządzeń infiltracyjnych 8.2. Modele infiltracji wód opadowych 8.3. Wymiarowanie urządzeń infiltracyjnych 8.4. Analiza efektywności urządzeń infiltracyjnych dla wybranych aglomeracji Literatura 9. Gospodarcze wykorzystanie wód opadowych 9.1. Klasyfikacja i budowa systemów gospodarczego wykorzystania wód opadowych 9.2. Zasady wymiarowania systemów do gospodarczego wykorzystania wody 9.2.1. Bilansowanie zużycia wody 9.2.2. Bilansowanie opadów 9.3. Badania efektywności systemów wykorzystania wód opadowych dla wybranych aglomeracji 9.3.1. Efektywność w zakresie pokrycia zapotrzebowania na wodę 9.3.2. Efektywność w zakresie redukcji odpływu do systemów odwodnienia 9.4. Podsumowanie Literatura 10. Zielone dachy w gospodarce wodnej miast 10.1. Klasyfikacja i budowa zielonych dachów 10.2. Korzyści wynikające z zastosowania zielonych dachów 10.3. Zdolność retencyjna zielonych dachów 10.4. Badanie sezonowej efektywności zielonych dachów w polskich aglomeracjach 10.5. Podsumowanie Literatura 11. Rola systemów kanalizacyjnych w koncepcji zrównoważonego rozwoju 11.1. Kontrola podłączenia odwadnianych powierzchni z uwzględnieniem ich zanieczyszczenia 11.2. Monitoring i modelowanie sieci odwodnienia z uwzględnieniem mikroretencji 11.3. Retencja kanałowa w systemach kanalizacyjnych 11.4. Budowa sieciowych urządzeń retencyjnych 11.5. Sterowanie w czasie rzeczywistym Literatura Podsumowanie