Fakulta bezpečnostního inženýrství VŠB–TUO

ZÁSOBOVÁNÍ HASIVY ZÁSOBOVÁNÍ VODOU

Odvodnění tunelových staveb doc. Ing. Šárka Kročová, Ph.D.

Součástí každé tunelové stavby dopravních komunikací musí být odvodnění vozovek, chodníků a případných průsaků vody z ostění tunelu. Základním zdrojem povrchové vody v tunelové stavbě jsou zejména úkapy z vozidel zanesené do tunelu při dešťových srážkách a mytí tunelu. Ve srovnání s klasickou nekrytou částí dopravních komunikací jedná se o nevelké množství vody, které je nutno zachytit, odvést a následně dle stupně kontaminace likvidovat. Její řízené vypouštění do povrchových vod nebo půdního prostředí vychází z provozního řádu tunelové stavby na základě vodoprávního rozhodnutí příslušného vodoprávního orgánu. U některých tunelových staveb, zejména těch, které prochází silně zvodněnými vrstvami půdního prostředí, je nutno při řešení tunelové stavby počítat s průsaky podzemních vod a jejich trvalým odváděním mimo objekt tunelu.

Současně je nutno počítat i s alternativou zachycení a následnou likvidací silně kontaminovaných požárních vod použitých při požárním zásahu v tunelu. Tyto vody musí být vždy v plném rozsahu zachyceny a následně odváženy k vyčištění do čistíren odpadních vod.

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Optimální řešení odvodnění vozovek je velmi důležitým bezpečnostním prvkem stavby. Její důležitost vzrůstá s rizikem namrzání vozovky v zimních měsících, například při potenciálnímu přítoku průsakových vod na povrch vozovky v nižších nadmořských výškách a výskytu silně zvodněného půdního prostředí.

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění povrchových vod

Povrchové vody z vozovky a chodníků jsou svedeny průběžnými štěrbinovými troubami do čerpacích jímek tunelových staveb. Vlastní odvodnění je dáno podélným sklonem a příčným respektive dostředným sklonem vozovek. Ve stanovených délkách je do štěrbinových trub vložen sifonový dílec, který brání přeskočení požáru alternativních hořlavých kapalin ve štěrbinových troubách z jedné sekce podruhé. Dimenze trub a délka sekcí oddělených sifonovými uzávěry, je pro každou stavbu přesně vypočítávána a je součástí projektu stavby.

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění povrchových vod

Současně mimo technických parametrů daných staveb, musí provozovatel tunelové stavby zpracovat provozní a manipulační řád a provést v dané oblasti bezpečností školení. Převážně tyto povrchové vody nejsou kontaminovány a jejich likvidace nevyžaduje složité postupy jejich čištění před vypouštěním do vod povrchových.

Konstrukčně odvodnění tunelové stavby tvoří zpravidla následující objekty a prvky:

štěrbinové betonové trouby, sifonové kusy, čistící kusy, výpusťový kus.

Jejich kladečský plán je součástí projektu odvodnění každé tunelové stavby a je různý, dle typu tunelové stavby a místních podmínek.

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění průsakových vod

Specifickou problematikou je odvádění potenciálních průsakových podzemních vod z tunelových staveb. Tunelové stavby mohou ohrožovat nejen podzemní vody s volnou hladinou, ale i podzemní vody s hladinou napjatou.

Tunelová stavba má celou řadu podzemních objektů k vedení různých technologických prvků a zařízení, které se nachází pod úrovní odvodnění vozovek a chodníků tunelové stavby. Jedná se například o elektro-šachty, které nesmí být zatopeny průsakovými vodami. Sběrný kanál průsakových vod kopíruje podélný profil tunelové stavby a je zaústěn do čerpací jímky.

Z hlediska množství vod může být v řadě případů hlavním objemem čerpaných a odváděných vod z celé tunelové stavby. Kvalita vody však odpovídá podzemním vodám a není ji nutné před vypouštěním do vod povrchových čistit.

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

V tunelové stavbě vyloučit vznik dopravních nehod a následného požáru, proto je nutno v těchto stavbách počítat i se vznikem kontaminovaných nebo silně kontaminovaných vod, které nelze přečerpávat a následně vypouštět do půdního prostředí nebo do vod povrchových.

Po případném požáru a následném požárním zásahu, u kterého se uvažuje použití vody v množství až 40 l.s-1, dojde k částečnému odpaření vody. Převážná část, těchto již kontaminovaných vod, cca 30 l.s-1, však musí být bezpečně odvedena vybudované akumulační jímky.

Další nakládání s kontaminovanou vodou má dvě základní varianty:

odvádění kontaminovaných vod mobilní přeprava na čistírnu odpadních vod

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod

Mobilní přeprava na čistírnu odpadních vod

Pokud se tunelová stavba nachází v extravilánech katastrálních území měst a obcí, reálně přichází v úvahu jen 100 % akumulace použitých požárních, již kontaminovaných vod na čistírnu odpadních vod a následné řízené vypouštění kontaminované vody do II. stupně čistírenského procesu

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod Mobilní přeprava na čistírnu odpadních vod

Legenda:1 Přítok z primární části ČOV2 Aktivační nádrž3 Dosazovací nádrž4 Odstředivka

12

4

7

83

5 Recirkulovaný kal6 Přebytečný kal7 Kalové hospodářství8 Recipient

5

6

Schéma druhého stupně čistírny odpadních vod

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod

Mobilní přeprava na čistírnu odpadních vod

Čistírna odpadních vod má technické a technologické parametry vyčistit kontaminované požární vody ze zásahu v tunelové stavbě na hodnoty, které neohrožují kvalitu povrchových vod v recipientech nebo vodní ekosystémy.

Uvedené varianta je však ekonomicky náročná. V rámci investičních nákladů je nutno nejprve vybudovat akumulační nádrž na potenciální kontaminované vody o relativně velkém obsahu. Následně mobilní doprava celého obsahu kontaminovaných vod na čistírnu odpadních vod, bude zvyšovat provozní náklady příslušného správce tunelové stavby.

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod Vypouštění vod do kanalizačního systému Pokud se tunelová stavba nachází i intravilánu měst a obcí, je vhodnější pro odvádění kontaminovaných požárních vod využít kanalizační sítě pro veřejnou potřebu.

ČOV1

2 31

24

3

Legenda:1 výústní objekt2 odlehčovací komora3 kmenová stoka4 odlehčovací stoka5 recipient

51

Větvená kanalizační soustava

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod Vypouštění vod do kanalizačního systému

Využití kanalizačního systému zaručuje provozovateli tunelové stavby záruku, že prostřednictvím kanalizací pro veřejnou potřebu budou kontaminované vody čištěny na čistírně odpadních vod. Současně není nutné s velkými náklady budovat příslušnou akumulaci pro potenciální kontaminované vody a udržovat ji trvale v provozním stavu.

Dle reliéfu terénu mohou být kontaminované vody do kanalizačního systému odváděny:

gravitací výtlačným způsobem

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod Vypouštění vod do kanalizačního systému

Schéma gravitačního odvádění odpadních vod

Zpracování kalů Terciální čištění

AktivaceSeparace II.Separace I.Předčištění

Recirkulace

Využití biomasy

51

Sekundární čištění

Primární čištění

2a

Legenda:1 recipient2 čistírna odpadních vod2a schéma čistírny městských odpadních vod3 zastavěné území4 kmenová stoka5 výústní objekt vyčištěných odpadních vod

4

2

51

3

3

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod Vypouštění vod do kanalizačního systému

O způsobu odvádění kontaminovaných vod z tunelu do kanalizačního systému rozhoduje niveleta terénu. V řadě případů je nutno vody do kanalizace přečerpávat. V těchto případech je možné a vhodné využít stávající automatickou tlakovou stanici k přečerpávání vod k čerpání s čerpadly, v závislosti na výšce překonání terénní překážky.

Automatická tlaková stanice

Stavebně technické řešení odvodnění vozovek

Odvádění kontaminovaných vod Vypouštění vod do kanalizačního systému

Jednou ze základních podmínek bezpečného provozu automatické tlakové stanice a potenciálního úniku kontaminované vody do půdního prostředí nebo do povrchových vod, je 100 % záruka zdroje elektrické energie. Vzhledem k tomu, že tunelové stavby mají vždy daný záložní zdroj zajištěn, je současně zajištěno i přečerpávání vod do kanalizačního systému.

Literatura

[1] ČSN 73 0873 Požární bezpečnost staveb – Zásobování požární vodou. [2] ČSN 75 2411 Zdroje požární vody. [3] ČSN 75 5401 Navrhování vodovodního potrubí. [4] ČSN 75 0150. Vodní hospodářství: Terminologie vodárenství. [5] Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů. [6] Zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.

Odvodnění tunelových staveb

Fakulta bezpečnostního inženýrství VŠB–TUO

Tato prezentace pro výuku byla vytvořena s podporou ESF v rámci projektu:

„Inovace studia v oblasti bezpečnosti dopravy - SAFETEACH“, číslo projektu CZ.1.07/2.2.00/15.0476

Fakulta bezpečnostního inženýrství VŠB–TUO

Děkuji za pozornost.