W projektach infrastruktury liniowej, takich jak drogi bądź linie kolejowe, odwodnienia i drenaże chronią te budowle przed uszkodzeniami i przyczyniają się do poprawy zarządzania wodami opadowymi. Projektowanie systemów odwodnieniowych i drenarskich należy do katalogu usług HydroBIM. Należy to do naszych obowiązków m.in. jako podwykonawcy robót hydrotechnicznych i hydrologicznych na projektowanych odcinkach kolejowych CPK.
Definicje:
- Odwodnienia mają na celu obniżenie poziomu wód gruntowych w celu osuszenia terenu. Są stosowane m.in. na budowach, w celu umożliwienia prowadzenia prac ziemnych i fundamentowych poniżej pierwotnego poziomu wód gruntowych.
- Drenaże to system rur drenarskich ułożonych poniżej powierzchni terenu, które zbierają wodę gruntową i odprowadzają ją do odbiornika (np. rowu, stawu).
Odwodnienia i drenaże zapobiegają erozji, podtopieniom oraz uszkodzeniom infrastruktury. Ich odpowiednie zaprojektowanie i wdrożeniejest niezbędne do zapewnienia długoterminowej trwałości i funkcjonalności projektów infrastrukturalnych.
Zgodnie z Prawem wodnym, wszelkie projekty odwodnień muszą być zgodne z przepisami dotyczącymi ochrony przed powodzią i zarządzaniem wodami opadowymi. Ustawa ta nakłada obowiązek uzyskania odpowiednich zgód wodnoprawnych oraz przestrzegania norm dotyczących ochrony środowiska wodnego.
Typy odwodnień i drenażu stosowane w projektach liniowych
Odwodnienia powierzchniowe:
- Rowy i muldy służą do zbierania i odprowadzania wody z powierzchni terenu. Są to proste struktury, które efektywnie kierują wodę do zbiorników retencyjnych lub naturalnych cieków wodnych.
- Zbiorniki retencyjne magazynują wodę opadową, redukując ryzyko powodzi oraz umożliwiają jej późniejsze wykorzystanie, np. do nawadniania terenów zielonych.
Odwodnienia podziemne:
- Drenaż francuski składa się z perforowanych rur otoczonych żwirem, umożliwiających przepływ wody i jej infiltrację do gruntu.
- Skrzynki rozsączające systemy te umożliwiają wsiąkanie wody, zmniejszając obciążenie systemów kanalizacyjnych.
- Systemy rurowe to sieci rur odprowadzają wodę do systemów kanalizacyjnych lub bezpośrednio do naturalnych cieków wodnych.
- Studnie chłonne to pionowe struktury umożliwiające wodzie infiltrację do głębszych warstw gruntu, wspierając zasilanie wód podziemnych.
Projektowanie systemów odwodnień i drenażu – jak to robimy w HydroBIM?
Przed przystąpieniem do projektowania systemów odwodnieniowych i drenażowych, przeprowadzamy szczegółową analizę terenu oraz ocenę wymagań inwestycyjnych. Uwzględniamy istniejącą infrastrukturę, ukształtowanie terenu oraz warunki hydrologiczne.
Wykorzystujemy zaawansowane narzędzia do modelowania hydrologicznego, takie jak SCALGO oraz HEC-HMS, aby przeanalizować przepływy wód opadowych, miejsca gromadzenia się wody oraz odpowiednio zaplanować struktury odwadniające, jak na przykład:
- Rowy odwadniające – zbiorniki retencyjne – odbiorniki (cieki).
- Rowy odwadniające – zbiorniki retencyjne – niebiesko-zielona infrastruktura.
Korzystamy z programów do modelowania 2D, takich jak HEC-RAS oraz SWMM, aby symulować działanie systemów odwodnieniowych. Modele hydrodynamiczne umożliwiają:
- Dobór optymalnych parametrów elementów systemów odwodnieniowych.
- Odwzorowanie pracy układów odwodnieniowych za pomocą symulacji.
- Identyfikację obszarów zagrożonych podtopieniami.
Priorytetem HydroBIM jest zagospodarowanie wód opadowych w miejscu ich powstawania.
Wyzwania w projektowaniu odwodnień i drenażu
Projektowanie systemów odwodnieniowych i drenażowych wiąże się z licznymi wyzwaniami technicznymi i środowiskowymi. Ograniczenia przestrzenne, konflikty z istniejącą infrastrukturą oraz wymagania dotyczące ochrony środowiska często stanowią istotne przeszkody.
W takich przypadkach zadaniem projektantów HydroBIM jest optymalne dopasowanie projektu do stanu rzeczywistego i wykorzystanie istniejących urządzeń a nie zastąpienie ich nowymi.
W kontekście zmian klimatycznych, szczególnie w dobie powodzi błyskawicznych, zarządzanie ryzykiem powodziowym nabiera pierwszorzędnego znaczenia. Rozwiązania projektowe typu NBS (Nature-Based Solutions) pozwalają zminimalizować skutki powodzi i zwiększać odporności infrastruktury.
Zgodnie z Prawem wodnym, wszelkie projekty związane z odwodnieniami i drenażami muszą być uzgadniane z Wodami Polskimi. Proces ten obejmuje uzyskanie zgód wodnoprawnych oraz spełnienie wymogów dotyczących ochrony środowiska wodnego.
Korzyści z prawidłowo zaprojektowanych systemów odwodnień i drenażu
Prawidłowo zaprojektowane systemy odwodnieniowe i drenażowe:
- chronią infrastrukturę przed uszkodzeniami spowodowanymi przez wodę, zmniejszając koszty utrzymania i napraw;
- redukują ryzyko wypadków spowodowanych podtopieniami;
- poprawiają komfort użytkowników infrastruktury;
- NBS wspiera ochronę ekosystemów, poprawia jakość wód oraz zwiększa bioróżnorodność.
Odwodnienia i drenaże w projektach infrastruktury – podsumowanie
Skuteczne zarządzanie wodami opadowymi w projektach infrastruktury liniowej jest fundamentalne dla zapewnienia trwałości, funkcjonalności i bezpieczeństwa tych struktur.
Dzięki nowoczesnym technologiom i zintegrowanemu podejściu projektowemu, w HydroBIM projektujemy efektywne i zrównoważone systemy odwodnieniowe i drenażowe.
Jeśli chcesz wykorzystać naszą wiedzę i doświadczenie w projektowaniu systemów odwodnieniowych i drenażowych, które zdobyliśmy m. in. przy realizacji projektu ochrony przeciwpowodziowej Sandomierza lub projektów CPK,