Удержание ливневых вод и задержание: В чем разница и когда использовать каждый из них

Инженерам-строителям часто приходится выбирать между понятиями "удержание" и "задержание" при проектировании ливневых стоков. Иногда эти термины путают в проектной документации, что может привести к неудачным проверкам, перепланировкам и дополнительным расходам.

В этом руководстве объясняются основные различия между системами удержания и содержания, когда следует использовать каждую из них и как современные модульные системы ливневой канализации может выполнять обе функции в одном пространстве.

Разница в Core за 30 секунд

Системы содержания под стражей Временно накапливают ливневые воды, а затем постепенно сбрасывают их. Вода поступает внутрь, задерживается, а затем вытекает с контролируемой скоростью.

Системы удержания улавливать ливневые воды и удерживать их на месте, либо обеспечивая инфильтрацию в грунт, либо накапливая для дальнейшего использования.

Задержание служит временным барьером для воды, а удержание - ее конечным пунктом назначения.

Системы содержания под стражей: Задержка и освобождение

Системы задержания регулируют пиковый расход воды путем временного хранения стоков, поступающих быстрее, чем они могут быть отведены. Система заполняется, удерживает избыток воды, а затем сбрасывает ее через контролируемый выпуск.

Как устроено содержание под стражей

Типичная система подземного содержания включает в себя:

• Объем хранилища рассчитаны на расчетный ливень (часто 10-летний или 100-летний)
• Впускные сооружения которые направляют стоки в систему
• Управление выходом (пластина, водослив или ограничитель потока), который ограничивает скорость потока
• Положения о переливе для штормов, превышающих расчетную мощность

Основной метрикой является время задержания, или продолжительность пребывания воды перед сбросом. Согласно большинству норм, пиковый сброс после застройки должен соответствовать уровню до застройки или быть меньше его.

Когда содержание под стражей имеет смысл

Задержание хорошо работает, когда:

• В местных нормах основное внимание уделяется регулированию пикового расхода, а не снижению объема.
• Родные почвы имеют низкую проницаемость (глина, твердый песок), что препятствует инфильтрации.
• Участок сбрасывается в существующую ливневую канализацию с ограниченной пропускной способностью.
• Проблемы с загрязнением грунтовых вод исключают возможность инфильтрации.

На крупных коммерческих объектах часто используются системы задержания для управления высокими пиковыми потоками, которые в противном случае могли бы перегрузить существующую инфраструктуру. Подробный анализ стоимости вариантов задержания стоков см. в нашей статье руководство по сравнению стоимости подземного содержания.

Системы хранения: Захват и хранение

Системы удержания полностью удаляют ливневые воды из дренажной сети. Вода либо просачивается в грунт, либо накапливается для последующего использования, предотвращая сброс в ливневую канализацию.

Как происходит удержание

Системы удержания имеют несколько форм:

Удержание на основе инфильтрации позволяет собранной воде просачиваться в окружающие почвы. Для этого требуется:

• Достаточная проницаемость почвы (лучше всего подходят песчаные или гравийные почвы)
• Достаточное расстояние от фундамента, границ участка и уровня грунтовых вод
• Предварительная очистка для удаления отложений, которые могут засорить инфильтрационную поверхность

Сохранение на основе хранения данных хранит воду в резервуарах или цистернах для полива, смыва в туалете или промышленных процессов. Для этого требуется:

• Водонепроницаемая защитная оболочка (футерованные системы, герметичные резервуары)
• Насосы и распределительная инфраструктура для повторного использования
• Лечение, соответствующее назначению

Когда удержание имеет смысл

Удержание подходит для проектов, в которых:

• Правила требуют сокращения объема или нулевого сброса.
• Почвенные условия способствуют инфильтрации (скорость просачивания выше 0,5 дюйма в час)
• Повторное использование воды обеспечивает экономию эксплуатационных расходов (большие потребности в орошении, технологическая вода)
• Кредиты на LID/зеленую инфраструктуру снижают другие требования к участку

Во многих юрисдикциях теперь требуется удерживать на участке первый дюйм осадков, поскольку в нем обычно содержится наибольшая концентрация загрязняющих веществ.

Сравнение бок о бок

Гибридный подход: Задержание с частичным удержанием

В большинстве проектов выгоднее сочетать задержание и удержание в единой системе, чем полагаться только на один метод.

Сдерживание с инфильтрацией Захватывает расчетный ливень, позволяет части его просочиться и медленно сбрасывает избыток. Это удовлетворяет требованиям как к пиковому стоку, так и к снижению объема.

Математика работает следующим образом: если родные почвы могут инфильтровать 2 дюйма воды за 72-часовой период дренажа, а расчетный ливень создает 4 дюйма стока, то половина объема удерживается, а другая половина задерживается и высвобождается.

Такой гибридный подход позволяет сделать всю систему меньше. Вместо того чтобы определять размеры задержания и удержания отдельно, вы можете учесть инфильтрацию во время задержания для уменьшения объема.

Подземные модульные системы: Гибкость, встроенная в систему

Традиционные системы задержания используют бетонные хранилища или вырытые бассейны, а системы удержания - инфильтрационные траншеи или пруды. Каждый метод имеет свои ограничения:

• Бетонные хранилища не обеспечивают инфильтрации - только чистое задержание.
• Открытые бассейны занимают большую площадь и создают проблемы с безопасностью и обслуживанием.
• Инфильтрационные траншеи быстро засоряются без надежной предварительной обработки.

Современные геоячеистые модули представляют собой универсальное решение. Эти пластиковые конструкции со значительным открытым пространством могут быть обернуты различными материалами в соответствии с конкретными требованиями:

• Непроницаемая геомембрана для чистого содержания (водонепроницаемая оболочка)
• Проницаемый геотекстиль для удержания на основе инфильтрации
• Частичная упаковка для гибридного содержания/задержания

Один и тот же модуль можно использовать по-разному в зависимости от способа его установки. Например, система объемом 10 000 галлонов может иметь непроницаемое покрытие с трех сторон и снизу, а с четвертой стороны, рядом с почвой, допускающей инфильтрацию, - проницаемую ткань.

Структурные преимущества

Высококачественные модульные системы способны выдерживать большие нагрузки. Модули с рейтингом AASHTO H-20 в отличие от инфильтрационных траншей и пластиковых камер, могут выдерживать движение пожарных машин при прокладке под автостоянками.

Высокий коэффициент пустотности (обычно 95%+) означает больший объем хранилища при меньших объемах земляных работ. Система, хранящая 10 000 галлонов воды, может занимать всего 1 400 кубических футов пространства, по сравнению с 2 000+ кубическими футами для альтернативных вариантов на основе гравия.

Проектные соображения по типу системы

Определение размеров систем задержания

Определение размеров водосборника начинается с гидрологии:

1. Рассчитайте сток до разработки для расчетного ливня.
2. Рассчитайте сток после застройки для того же ливня.
3. Определите требуемое пиковое снижение.
4. Проведите гидрограф через предлагаемый водовыпуск, чтобы определить необходимый объем хранилища.

В большинстве юрисдикций указывается расчетное ливневое событие (например, 10-летнее, 25-летнее или 100-летнее событие) и допустимый уровень сброса. Некоторые из них также требуют моделирования нескольких ливневых событий для обеспечения работоспособности системы в различных условиях.

Определение размеров удерживающих систем

Размер хранилища зависит от нормативной базы:

Зачет инфильтрации, Рассчитайте объем, который будет просачиваться в течение периода дренажа:

Объем инфильтрации = скорость инфильтрации × площадь дна × время дренажа

Если инфильтрация не может справиться со всем расчетным объемом, оставшуюся часть необходимо регулировать с помощью методов задержания или перелива.

Для повторного использования воды, Размер хранилища должен соответствовать расчетному ливню, учитывая при этом характер спроса. Система, собирающая стоки с крыши для полива, должна иметь достаточную емкость для удовлетворения потребностей в засушливые периоды и предотвращения переполнения во влажные периоды.

Контрольный список для оценки участка

Прежде чем принять решение о задержании, удержании или гибридном подходе:

• ☐ Изучите местное постановление о ливневых стоках на предмет требований к пиковому расходу и объему.
• ☐ Проведите почвенные скважины для определения потенциала инфильтрации.
• ☐ Проверьте требования к расстоянию от строений, границ участка и колодцев.
• ☐ Убедитесь в сезонном высоком уровне грунтовых вод.
• ☐ Оцените риск загрязнения (уместна ли здесь инфильтрация?)
• ☐ Рассчитайте потребность в повторном использовании воды, если рассматривается возможность ее удержания для повторного использования.
• ☐ Оцените доступ к обслуживанию и долгосрочные обязательства.

Общие ошибки, которых следует избегать

Не думайте, что все подземные хранилища считаются задержанными. В некоторых юрисдикциях термин “задержание” используется для обозначения любого подземного хранилища. Всегда изучайте конкретные требования. Если требуется уменьшение объема или инфильтрация, необходимо задержание, а не просто хранение.

Не забывайте об изменениях в грунтовых водах в течение года. Система инфильтрации, работающая летом, может выйти из строя, если зимой грунтовые воды поднимутся в хранилище. Всегда проектируйте систему с учетом самого высокого ожидаемого уровня грунтовых вод.

Предварительная обработка для уменьшения размера. Системы удержания, основанные на инфильтрации, требуют чистой воды. Накопление осадка в зоне инфильтрации является основной причиной выхода из строя. Очистка выше по течению, такая как отстойники, фильтрующие полосы или гидродинамические сепараторы, значительно продлевает срок службы системы.

Не забывайте о доступе к обслуживанию. Подземные системы необходимо время от времени осматривать и чистить. Запланируйте точки доступа до того, как закончите планировку системы.

Рекомендации по установке

При строительстве систем задержания, удержания или гибридных систем качество монтажа имеет решающее значение для долгосрочной работы.

Подготовка фундамента имеет большее значение, чем многие подрядчики думают. Дифференциальное оседание приводит к растрескиванию геомембранных прокладок и смещению водовыпускных сооружений. Уплотните основание до минимальной плотности 95%.

Укладка геотекстиля и геомембраны требует квалифицированных бригад. Швы являются слабым местом - сваренные на месте швы должны быть проверены до того, как их засыплют.

Укладка обратной засыпки в слоях с надлежащим уплотнением предотвращает образование пустот, которые впоследствии могут привести к оседанию поверхности.

Полную последовательность установки см. на нашем сайте руководство по монтажу от представления до закрытия.

Сделать правильный выбор

Выбор между удержанием и содержанием под стражей обычно зависит от трех основных факторов:

1. Что требуется по кодексу? Некоторые юрисдикции предписывают удерживать минимальную глубину ливня, в то время как другие сосредоточены исключительно на контроле пикового стока с помощью задержания. Уточните требования до начала проектирования.
2. Каковы условия на участке? Песчаные почвы с низким уровнем грунтовых вод способствуют удержанию на основе инфильтрации. Глинистые почвы или высокие грунтовые воды обычно требуют задержания с контролируемым сбросом.
3. Что обеспечивает наилучшую стоимость? Удержание для повторного использования может компенсировать затраты за счет снижения счетов за воду, в то время как простое удержание с быстрым сбросом может минимизировать размер системы и расходы.

Лучшие проекты учитывают все три фактора. Даже на участках со средними почвами можно использовать гибридную систему, которая позволяет части воды впитываться, а остальную удерживает, удовлетворяя потребности как в объеме, так и в пиковом расходе.

Следующие шаги

Если вы проектируете систему ливневых стоков и вам необходимо определить, подходит ли для вашего участка метод удержания, задержания или гибридный подход:

1. Изучите местное постановление о ливневых стоках, чтобы узнать о конкретных требованиях к удержанию и задержанию воды.
2. Проведите геотехническое исследование для оценки потенциала инфильтрации.
3. Смоделируйте гидрологию для расчетного ливня (ливней).
4. Сравните альтернативные варианты системы, включая наземные и подземные варианты.
5. Запросите спецификации продукции для модульных систем, которые соответствуют вашим требованиям к погрузке и хранению.

Технические характеристики модульных систем задержания и удержания, свяжитесь с нашей командой инженеров или скачать технические характеристики продукта.

Информация в этой статье предназначена для общего руководства. Конкретные требования к проектированию зависят от юрисдикции. Обязательно ознакомьтесь с местными нормами по ливневым стокам и проконсультируйтесь с лицензированным профессиональным инженером по вопросам применения конкретного проекта.