Системы ливневого дренажа: Выбор правильного решения для вашего участка

Для каждого проекта по благоустройству необходим план управления дождевой водой после ее попадания на землю. На сайте выбранная вами дренажная система от этого зависит, будет ли ваш сайт надежным в течение многих лет или будет нуждаться в частом ремонте.

В этом руководстве рассказывается об основных типах систем ливневой канализации, их применении и о том, как подобрать их в соответствии с потребностями вашего участка. Для начала мы объясним, как работают эти системы, а затем сравним различные варианты.

Что на самом деле делает система ливневой канализации

Система ливневой канализации выполняет три функции:

Коллекция означает сбор стоков с твердых поверхностей, таких как крыши, парковки и дороги, до того, как они могут вызвать наводнение или эрозию.

Конвейер это перемещение воды по трубам, каналам или подземным системам к месту сброса или хранения.

Управление Это регулирование расхода воды, удаление загрязняющих веществ, медленный спуск воды или ее впитывание в грунт.

Выбор подходящей системы зависит от местных правил, условий участка и стоимости проекта. Важно знать основные типы дренажных систем и то, когда их следует использовать. Например, для склада в Техасе потребуется другая система, чем для многофункционального проекта в Портленде.

Типы систем ливневого дренажа

Поверхностный дренаж

Поверхностные системы переносят воду по земле в места, где она может быть собрана.

Борозды и каналы Это неглубокие, засаженные или выложенные растениями участки, по которым движется вода. Они хорошо подходят для больших участков с достаточным пространством. Стоимость обычно варьируется от $15 до $40 за фут, в зависимости от необходимых материалов и градации.

Листовой сток в пруды-накопители Позволяет стокам распределяться по озелененным территориям, прежде чем они соберутся в пруду. Для такого подхода обычно требуется от 2 до 5 процентов площади водосбора.

Поверхностный дренаж лучше всего подходит для сельских или загородных участков, где достаточно земли и нет строгих правил по уменьшению объема стоков.

Трубные сети

Обычные трубопроводные сети собирают воду через дренажи и перемещают ее под землей к месту сброса.

Железобетонные трубы (RCP) выдерживает большие нагрузки и большие диаметры. Стоимость монтажа труб диаметром 24 дюйма обычно составляет от $80 до $150 за погонный фут, при этом стоимость труб большего диаметра выше.

Гофрированная металлическая труба (ГМТ) менее дорогой, но имеет меньший срок службы в коррозионных грунтах. Стоимость установки обычно составляет от $40 до $80 за погонный метр.

Трубы из ПНД и ПВХ устойчивы к коррозии и имеют умеренную цену. ПНД может деформироваться при движении грунта, в то время как ПВХ более жесткий.

Трубопроводные сети хороши для перемещения воды, но не хранят и не очищают ее. Если у вас мало места на поверхности, лучшим выбором могут стать подземные системы задержания.

Системы подземного содержания

Если пространство на поверхности ограничено или дорого, подземные системы задержания хранят стоки под землей и выпускают их медленно.

Бетонные своды представляют собой монолитные или сборные конструкции. Они долговечны, но дорогостоящи - от $20 до $35 за кубический фут хранилища, и их установка занимает меньше времени. Бетон подходит для тех случаев, когда нагрузка от транспортных средств должна поддерживаться непосредственно над конструкцией без засыпки.

Камеры из гофрированного металла В результате они соединяются друг с другом, образуя большие объемы хранилища. Монтаж выполняется быстрее, чем при использовании бетона, но арочная форма снижает эффективность хранения, при этом коэффициент пустотности обычно составляет 85-90%. Стоимость камерных систем составляет от $12 до $20 за кубический фут.

Геоцеллюлярные модульные системы Используйте штабелированные пластиковые модули, обернутые геотекстилем или геомембраной. Коэффициент пустотности может достигать 95 процентов, что позволяет увеличить объем хранилища на кубический фут котлована. Стоимость установки варьируется от $8 до $15 за кубический фут, в зависимости от глубины и требований к нагрузке.

Смотрите наш подробное сравнение стоимости систем подземного содержания. Далее мы рассмотрим системы, ориентированные на инфильтрацию, а не на задержание.

Системы инфильтрации

Если почва подходит, инфильтрационные системы позволяют ливневым стокам впитываться обратно в землю.

Инфильтрационные траншеи это заполненные гравием котлованы, которые временно хранят воду, пока она просачивается в окружающую почву. Они требуют водопроницаемых местных почв (скорость просачивания более 0,5 дюйма в час) и достаточного удаления от грунтовых вод.

Водопроницаемый тротуар Позволяет воде проходить через дорожное покрытие в расположенный под ним каменный резервуар. Существуют такие варианты, как пористый асфальт, ячеистый бетон и проницаемые межблочные мостовые. Все они требуют регулярного обслуживания для предотвращения засорения.

Модульные системы инфильтрации сочетают в себе высокопустотные хранилища с проницаемой оболочкой. Вода заполняет модули и просачивается через дно и боковые стенки. Такие системы выдерживают более высокие нагрузки, чем традиционные траншеи.

Системы инфильтрации снижают общий сток, а не только пиковый, как того требуют многие кодексы LID и "зеленые" нормы. Выбор правильной системы также зависит от почвы, глубины залегания грунтовых вод, ожидаемой нагрузки и доступного пространства.

Соответствие систем условиям объекта

Тип почвы

От того, насколько хорошо почва пропускает воду, зависит возможность инфильтрации:

Если почва на участке не справляется с инфильтрацией, используйте систему задержания с контролируемым сбросом или отправьте воду на объект за пределами участка.

Глубина залегания грунтовых вод

Инфильтрационным системам необходимо пространство между дном и самым высоким уровнем грунтовых вод, обычно не менее 2-4 футов, как того требуют большинство норм. Если грунтовые воды находятся слишком близко к поверхности, лучше использовать системы задержания с облицовкой.

Требования к нагрузке

Подумайте о том, что будет находиться над системой ливневой канализации и какой вес она должна выдерживать.

Только для ландшафтного дизайна, Практически любая система подойдет. Большинству строений требуется укрытие не менее 12 дюймов.

Для пассажирских автомобилей, Системы должны иметь класс нагрузки H-10. Большинство геоячеистых модулей могут выдержать эту нагрузку с 18-24-дюймовым покрытием.

Пожарные машины и тяжелые автомобили необходимо иметь грузоподъемность H-20. Хорошие модульные системы могут выдерживать Нагрузки AASHTO H-20, Но камеры и инфильтрационные траншеи обычно не могут.

Строительный фундамент требуют инженерных решений. Некоторые модульные системы могут поддерживать здания напрямую, но для большинства из них требуются плиты для передачи нагрузки или большее расстояние от конструкции.

Свободное пространство

Подземные системы имеют смысл, когда:

• Стоимость земли превышает $50 000 за акр (безубыточность зависит от региона)
• Требования к зонированию или отступлению ограничивают возможности использования поверхности
• На участке необходима парковка или другие виды использования, расположенные выше зоны ливневых стоков
• Поверхностные водоемы создают проблемы с безопасностью или эстетикой

Задерживающий пруд площадью в пол-акра может обойтись дешевле, чем подземная система. Но если эта земля стоит $200 000 в качестве парковки, экономика выглядит совсем иначе.

Конструктивные соображения

Размер для шторма в дизайне

Большинство юрисдикций устанавливают требования к расчетному ливню:

• Контроль пикового расхода - сброс после застройки не может превышать показатели до застройки для определенного шторма (часто это 2-летние, 10-летние и 100-летние события)
• Регулятор громкости - определенная глубина осадков (обычно 1 дюйм) должна задерживаться или инфильтрироваться на участке
• Качество воды - первая промывка для удаления загрязняющих веществ

Системы должны быть рассчитаны на соблюдение всех правил. Проектирование только для пикового расхода может не соответствовать стандартам, требующим контроля объема.

Доступ для технического обслуживания

Все ливневые системы нуждаются в регулярном осмотре и очистке:

Трубопроводные сети требуют наличия люков для доступа в местах перепада высот и перекрестков. Расстояние между ними обычно не превышает 300-500 футов.

Подземные системы содержания предусмотреть стояки для визуального осмотра и доступа вакуумных машин. Предусмотрите удаление отложений в местах с малым стоком.

Инфильтрационные системы требуют предварительной обработки для предотвращения засорения. Предусмотрите отстойники или фильтрующие полосы выше по течению, а также заложите в бюджет средства на периодическое восстановление поверхности.

Планируйте доступ к обслуживанию с самого начала, чтобы избежать дорогостоящих изменений в дальнейшем. Убедитесь в том, что водовыпускные сооружения хорошо спроектированы для эффективного управления потоком.

Управление выходом

Системы задержания нуждаются в выпускных сооружениях, ограничивающих сброс до допустимых значений. Общие подходы:

Пластины с отверстиями предлагают простой и надежный метод ограничения потока. Размер отверстия должен соответствовать расчетному расходу.

Вейрс Они рассчитаны на переменный расход и легче регулируются, чем отверстия.

Многоступенчатые розетки использование отверстий и водосливов для независимого управления различными частотами штормов.

Всегда добавляйте аварийные переливы, чтобы безопасно отвести лишнюю воду от системы.

Рекомендации по установке

Независимо от того, какую систему вы выберете, правильная установка - залог долговременной работы.

Подготовка основания

Уплотните основание до 95 % плотности по стандарту Проктора. Мягкие участки могут привести к неравномерному оседанию, что может привести к повреждению труб, растрескиванию футеровки или смещению водовыпускных сооружений.

При использовании инфильтрационных систем не уплотняйте поверхность инфильтрации, так как это может разрушить структуру почвы и сделать ее менее впитывающей.

Подстилка под трубы и обратная засыпка

Правильная подстилка равномерно распределяет нагрузку вокруг трубы. Всегда следуйте инструкциям производителя по подстилающим материалам и их уплотнению.

Засыпку выполняйте слоями, обычно толщиной от 6 до 12 дюймов, и уплотняйте каждый слой. Избегайте крупных камней, которые могут привести к образованию точек давления или зазоров.

Установка геосинтетических материалов

Обращайтесь с геотекстилем и геомембранами осторожно.

• Держите рулоны на земле и под навесом, пока не будете готовы к их установке
• Перекрытие швов в соответствии с требованиями производителя, обычно 12-18 дюймов для геотекстиля и сварные швы для геомембран
• Не перетаскивайте оборудование через установленные материалы
• Проверьте материалы на наличие повреждений, прежде чем покрывать их

Подробное руководство по установке см. в разделе руководство по подготовке к закрытию.

Сравнение стоимости систем

Общая стоимость установки зависит от вашего участка, но типичные ценовые диапазоны могут помочь в составлении бюджета на начальном этапе.

Эти затраты включают в себя выемку грунта, материалы, установку и обратную засыпку. Такие специфические проблемы, как удаление породы, осушение или ограниченный доступ, могут значительно повысить стоимость.

Соответствие нормативным требованиям

Нормативы по ливневым стокам зависят от юрисдикции, но имеют общие закономерности:

Федеральные требования - Разрешения NPDES требуют управления ливневыми стоками для строительных площадок площадью более 1 акра и некоторых промышленных объектов.

Государственные требования - В большинстве штатов приняты стандарты по ливневым стокам, которые превышают федеральные минимальные требования. Во многих из них требуется, чтобы после строительства были установлены БМП, которые остаются на месте навсегда.

Местные требования - Города и округа часто устанавливают дополнительные требования, выходящие за рамки государственных стандартов. Некоторые юрисдикции предписывают конкретные подходы (LID, зеленая инфраструктура) или ограничивают другие.

Обратитесь к местным властям, поскольку стандарты часто меняются. В конце концов, окончательный выбор будет зависеть как от правил, так и от условий на участке.

Окончательный выбор

Чтобы выбрать правильную систему ливневой канализации, выполните следующие действия:

1. Начните с правил: Что должна делать ваша система? Подумайте о контроле пикового расхода, снижении объема стоков и улучшении качества воды.
2. Посмотрите на свой сайт: Может ли она поддерживать инфильтрацию? Какие нагрузки должна выдерживать система? Сколько места у вас есть?
3. Сравните свои возможности: Создайте предварительные проекты для двух или трех возможных систем. Учитывайте затраты на строительство, землю и долгосрочное обслуживание.
4. Подумайте о будущих потребностях: Могут ли измениться требования? Сможете ли вы впоследствии расширить или модифицировать систему?

Самая дешевая система не всегда является оптимальным вариантом. Иногда, если потратить больше средств, чтобы освободить землю для других целей, это может окупиться в долгосрочной перспективе.

Начало работы

Если вы рассматриваете варианты отвода ливневых вод для нового проекта, попробуйте выполнить следующие действия:

1. Соберите данные об участке, такие как почвенные скважины, глубина залегания грунтовых вод и топографическая съемка
2. Уточните правила, обратившись в местное управление по выдаче разрешений.
3. Разработать ранние варианты, такие как наземные или подземные системы, и сравнить методы задержания с методами инфильтрации
4. Запросите бюджетные цены на материалы и установку

Технические подробности о модульных системах ливневой канализации с номинальной нагрузкой H-20, проверьте информацию о продукте или свяжитесь с нашей командой инженеров чтобы получить консультацию с учетом особенностей вашего проекта.

Требования к конструкции зависят от юрисдикции. Данная информация предназначена только для общего руководства. Обратитесь к местным нормативным актам и проконсультируйтесь с лицензированным профессиональным инженером для применения в конкретном проекте.