Rzeszów University of Technology Department of Infrastructure and Sustainable Development No. 12203-0904/KOSICE03 Zielone dachy jako element zrównoważonego gospodarowania wodami opadowymi Green roofs as a part of sustainable rainwater management Agnieszka Stec, MSc, Eng. This project has been funded with support from the European Commission. This presentation/publication reflects the views only of the authors, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.
Tradycyjne metody zagospodarowania wód deszczowych powodują m.in. obniżenie poziomu wód gruntowych i nadmierne osuszenie terenu oraz wpływają niekorzystnie na odbiornik wskutek dopływu do niego wraz z wodami opadowymi dużego ładunku zanieczyszczeń. Traditional methods of rainwater management causes, inter alia, drawdown of groundwater and excessive drying of the area and might have adversely influence to the receiver due to the inflow of rain water with the heavy load of pollutants. Ponadto wzrost stopnia uszczelnienia zlewni i związana z tym zmiana dynamiki spływu wód może powodować przeciążenie sieci kanalizacyjnych, które często nie są w stanie przejąć i odprowadzić nadmiernych ilości wód deszczowych. W wyniku tego mogą występować podtopienia terenów i budynków oraz utrudnienia w komunikacji miejskiej. Furthermore, the increase of degree of catchment sealing and change in the dynamics of water flow can cause overloading of sewerage systems, which are often not able to take over and dispose of excessive amounts of rainwater. As a result, there may be land and buildings flooding and difficulties in municipal transport.
Alternatywne metody stosowane w gospodarowaniu wodami opadowymi Alternative methods used in the management of rainwater Jednak w ostatnich latach coraz częściej podejmowane są działania na rzecz zrównoważonego gospodarowania wodami opadowymi na terenach zurbanizowanych. However, in recent years, actions directed into sustainable management of rain water in urban are taken much more often. Wynika to głównie z przepisów dostosowanych do prawa Unii Europejskiej w zakresie gospodarki wodnej i ochrony środowiska. Zgodnie z nimi gospodarowanie wodami opadowymi z terenów zurbanizowanych powinno być realizowane według filozofii zrównoważonego rozwoju. This results mainly from the rules, which are adapted to the law of EU on water management and environmental protection. According to them, the management of rain water from urbanized areas should be implemented according to philosophy of sustainable development.
Metody tradycyjne odprowadzania ścieków opadowych do kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej nie zapewniają powyższego, dlatego też coraz częściej odchodzi się od tej tendencji projektując nowoczesne i przyjazne ekologicznie systemy odwadniające, których zadaniem jest zatrzymanie jak największej części wód deszczowych w miejscu gdzie opad wystąpił. Traditional methods of draining rainwater to sewer system do not guarantee this, therefore this traditional trend is not taken into account and more frequently modern and environmentally friendly drainage systems are designed, whose task is to stop the largest part of the of rainwater at the place where the rainfall occurred. Realizowane jest to poprzez obiekty i urządzenia, których działanie oparte jest głównie na naturalnych procesach retencji powierzchniowej i podziemnej oraz infiltracji wód do gruntu. This is realized by usage the facilities and equipment, whose functioning is based mainly on natural processes of surface and underground retention and water infiltration into the soil.
Typy dachów zielonych The types of green roofs Ze względu na gatunki roślin można wyróżnić trzy podstawowe rodzaje dachów zielonych: dachy z roślinnością ekstensywną, dachy z roślinnością intensywną niską, dachy z roślinnością intensywną wysoką. Based on species of plants green roofs can be divided into three types: Extensive green roofs, Intensive green roofs with low vegetation, Intensive green roofs with high vegetation. Na dachu ekstensywnym sadzi się rośliny sucholubne rozchodniki, zioła, mchy i niektóre trawy. Rozwiązanie to nie wymaga pielęgnacji i stałej obsługi wystarczy, że raz czy dwa razy do roku sprawdzimy, jak się sprawuje. Tego rodzaju nasadzenia można wykonywać na konstrukcjach, które pozwalają jedynie na niewielkie obciążenia, jak np. więźby drewniane bądź hale stalowe. Extensive green roofs require only a minimum of maintenance once, maybe twice a year it is recommended to check on such roofs. They are planted with vegetation that do not require a lot of watering mosses, sedums, succulents, herbs and few grasses. This kind of vegetation can be supported by constructions that bear only minimal weight, e.g. rafter framings or steel halls. Rys. Przykład roślinności ekstensywnej
Rośliny porastające dachy intensywne niskie to: trawy, byliny i niewielkie krzewy. Wymagają one zabiegów pielęgnacyjnych podobnych do tych jakie stosuje się w ogrodach oraz dawkowania nawozów mineralnych. Intensive green roofs with low vegetation include: grasses, perennials and low bushes. They require maintenance similar to traditional gardens and fertilization with mineral fertilizers. Natomiast roślinność intensywna wysoka obejmuje wszystkich rodzaje roślin: byliny, krzewy, trawy i niewielkich rozmiarów drzewa, które mają znaczne wymagania pielęgnacyjne oraz wymagają regularnego dostarczania wody i substancji odżywczych. Intensive green roofs with high vegetation include all kinds of plants: perennials, bushes, grasses and small trees, which require substantial care as well as regular irrigation and feeding.
Dżungla w centrum Singapuru Jungle in the heart of Singapore
Zielone dachy w Norwegii Green roofs in Norway
Podział dachów zielonych w zależności od rozwiązań konstrukcyjnych Green roofs divided by construction method W zależności od rozwiązań konstrukcyjnych i materiałowych, a przede wszystkim funkcji pełnionych przez dachy zielone można rozróżnić następujące ich rodzaje: dachy ekonomiczne, dachy lekkie, dachy naturalne, dachy retencyjne, dachy skośne, dachy ogrodowe, dachy krajobrazowe, dachy komunikacyjne, dachy termiczne. Due to construction method and materials used, and above all performed functions, green roofs can be divided into: economical roofs, light-weight roofs, natural roofs, retention roofs, sloped roofs, garden roofs, landscaped roofs, thermal roofs.
Dach ekonomiczny Economical roof Dach ekonomiczny należy do najmniej złożonych systemów dachów zielonych. Ze względu na charakter użytej roślinności ekstensywnej jest łatwy w budowie i eksploatacji. Ciężar dachu w zależności od przyjętej konstrukcji wacha się w granicach od 90 do 140 kg/m 2. Grubość warstwy roślinnej do 0,1 m. Spadek połaci dachowej niewielki wynoszący do 9%, co pozwala na uzyskiwanie współczynnika spływu powierzchniowego Ψ wynoszącego od 0,4 do 0,5 oraz retencję około 25 dm 3 /m 2. Economical roof is one of the least complex systems of green roofs. Due to the character of extensive vegetation, which it is planted with, it is easy to build and maintain. The weight of the roof varies in the range from 90 to 140 kg/m 2. Thickness of vegetation layer equals up to 0,1 m. Roof slope is minimal, up to 9%, what results in runoff coefficient Ψ equal from 0,4 to 0,5 and retention about 25 dm 3 /m 2. Rys. 1. Przekroje poprzeczne dachów ekonomicznych 1 roślinność ekstensywna, 2 substrat ekstensywny, 3 mata drenażowa, 4 geowłóknina chłonnoochronna, 5 membrana hydroizolacyjna, 6 przegroda konstrukcyjna, 7 termoizolacja Fig. 1. Cross sections of economical roofs 1 extensive vegetation, 2 extensive substrate, 3 drainage mat, 4 protective and absorptive geononwovens, 5 hydro-insulation membrane, 6 - construction partition, 7 thermal insulation
Dach lekki Light-weight roof Dach lekki charakteryzuje się najmniejszym ciężarem, który wynosi około 50 kg/m 2. Pomimo tego, głównie ze względu na niewielką grubość warstwy gruntowej (około 0,05 m) wymaga jednak większych nakładów konserwacyjnych m.in. nawadniania i nawożenia, niż dachy ekonomiczne. Jako roślinność stosowane są tutaj mchy i rozchodniki. Współczynnik spływu powierzchniowego Ψ dla tego typu dachów kształtuje się na poziomie od 0,5 do 0,6, a pojemność wodna wynosi około 18 dm 3 /m 2. Light-weight roof is characterized by the lowest weight, which averages 50 kg/m 2. However, in comparison to economical roofs, it requires more maintenance such as irrigation and feeding. It is due to low thickness of soil layer (about 0,05 m) in case of light-weight roofs. Vegetation of such roofs includes mosses and sedums. Runoff coefficient Ψ for these roofs equals from 0,5 to 0,6 and their water-holding capacity is about 18 dm 3 /m 2. Rys. 2. Przekrój poprzeczny dachu lekkiego 8 mata wegetacyjna, 9 substrat lekki Fig. 2. Cross section of light-weight roof 8 vegetation mat, 9 light substrate
Dach naturalny Natural roof Dach naturalny to dach o dużych możliwościach kompozycyjnych, uzyskiwanych w wyniku stosowania zmiennej grubości warstwy gruntowej. Pozwala to na wysoką bioróżnorodność gatunków flory i fauny. Stosuje się głównie rośliny długokwitnące, stanowiące korzystane środowisko dla bytowania pszczół i motyli o wysokich walorach ekologicznych i krajobrazowych. Ciężar jednostkowy dachu naturalnego zawiera się w granicach od około 100 do 300 kg/m 2. Współczynnik spływu powierzchniowego Ψ w zależności od nachylenia połaci dachowej, grubości warstwy gruntowej i roślinności wynosi od 0,1 do 0,4, a pojemność wodna od 30 do 80 dm 3 /m 2 Natural roof presents wide composition possibilities obtained due to variable thickness of soil layer. It results in diversity of flora and fauna species. There are usually long-blooming plants used, which create perfect environment for bees and butterflies, what is valuable from ecological point of view. Unitary weight of natural roof averages in the range from 100 to 300 kg/m 2. Depending on roof slope, thickness of soil and vegetation layer runoff coefficient Ψ of natural roof varies from 0,1 to 0,4 and its water-holding capacity equals from 30 to 80 dm 3 /m 2. Rys. 3. Przekrój poprzeczny dachu naturalnego 10 byliny, rozchodniki, 11 substrat do dachów ekstensywnych o grubości od 0,05 do 0,20 m, 12 geowłóknina filracyjna, 13 mata drenażowa, 14 - geowłoknina ochronno-dyfuzyjna Fig. 3. Cross sections of natural roof 10 sedums, perennials, 11 substrate for extensive roofs of thickness equal from 0,05 to 0,20 m, 12 filtration geononwovens, 13 drainage mat, 14 protection and diffusion geononwovens
Dach skośny Sloped roof Dachy skośne mogą być realizowane jako dachy z niską roślinnością ekstensywną (mchy, rozchodniki) lub z roślinnością o wyższych wymaganiach życiowych (mchy, trawy, zioła). Zasadniczym problemem w realizacji takich dachów, których nachylenia połacie dachowych mogą wynosić od 9 do 84% jest przeciwdziałanie możliwości obsuwania się podłoża. W zależności od typu roślinności i przyjętego rozwiązania konstrukcyjnego ciężar dachu skośnego wacha się w zakresie do od 100 do blisko 200 kg/m 2, a współczynnik od 0,3 do 0,6, co pozwala na retencjonowanie od 35 do 50 dm 3 /m 2 dachu. Sloped roofs may be applied as extensive roofs (planted with mosses, sedums) or intensive roofs (planted with more demanding vegetation such as mosses, grasses, herbs). Essential problem when it comes to construction of such roofs, which slope may vary in the range from 9 to 84 %, is preventing soil from sliding down. Depending on vegetation type and the roof design the weight of the sloped roof averages in the range from 100 to even 200 kg/m 2 and runoff coefficient equals 0,3-0,6 what allows to retain from 35 to 50 dm 3 /m 2 of roof.
Rys. 4. Przekrój poprzeczny dachu skośnego 15 obróbka blacharska, 16 belka oporowa, 17 żwir, 18 geowłóknina filtracyjna, 19 kanał drenażowy, 20 urządzenie przeciwześlizgowe, 21 system przeciwześlizgowe, 22 element dylatacyjny Fig. 4. Cross section of sloped roof 15 roof work, 16 retaining beam, 17 gravel, 18 filtration geononwovens, 19 drainage channel, 20 anti-sliding device, 21 anti-sliding system, 22 dilatation element
Dach ogrodowy Garden roof Dach ogrodowy o wadze od 300 do 600 kg/m 2 to jeden z cięższych typów dachów zielonych. Jego funkcją jest wytworzenie ekologicznej przestrzeni dachowej o oryginalnym zagospodarowaniu, która może być wykorzystywana jako obiekt rekreacyjny i użytkowy. Na powierzchni takiego dachu możliwe jest stosowania różnego rodzaju roślinności, w tym również krzewów i niewielkich drzew oraz wykonywanie oczek wodnych. Warstwa urodzajna ma grubość od 0,25 do 0,45 m co pozwala redukować odpływ z dachu od 70 do 95 %, z równoczesną pojemnością wodną od 110 do 160 dm 3 /m 2. Garden roof, which weight averages from 300 to 600 kg/m 2, is one of the heaviest types of green roofs. Its purpose is to create ecological roof space with interesting development, which may be used as functional or recreational area. It is possible to grow on such a roof different types of vegetation, even bushes and small trees as well as apply miniponds. Soil layer thickness equals from 0,25 to 0,45 m what allows to reduce runoff from the roof in 70% to event 95%. The water-holding capacity of such a roof varies in the range from 110 to 160 dm 3 /m 2. Rys. 5. Przekrój poprzeczny dachu ogrodowego 23 substrat dla roślinności intensywnej, 24 mata drenażowa Fig. 5. Cross sections of garden roofs 23 substrate for intensive vegetation, 24 drainage mat
Dach zielony dach retencyjny Green roof retention roof Cechy szczególne: rozwiązanie systemowe o zdefiniowanym współczynniki retencji; maksymalny współczynnik spływu: przy nachyleniu dachu 0 równy 0,08; przy nachyleniu 1 równy 0,17; drenaż i opóźnienie spływu wody; wysokość warstwy do 12 cm; retencjonowanie 80%; magazynowanie wody 32dm 3 /m 2 ; roślinność: zioła, trawy, rozchodniki. Particular features: system solution with defined retention coefficient; maximum runoff coefficient: 0,08 when roof slope equals 0, 0,17 when roof slope equals 1 ; rainwater runoff delay and drainage; layer thickness up to 12 cm; retention 80%; water-holding capacity 32dm 3 /m 2 ; vegetation: herbs, grasses, sedums. Rys. 6. Przekrój poprzeczny dachu retencyjnego 1 mieszanka siewna, 2 substrat ekstensywny, 3 geowłóknina filtracyjna, 4 mata drenażowa, 5 geowłóknina chłonnoochronna Fig. 6. Cross section of retention roof 1 seed mix, 2 extensive substrate, 3 filtration geononwovens, 4 drainage mat, 5 protective and absorptive geononwovens
Rys. 7. Model rocznego bilansu wód opadowych w przykładowym osiedlu mieszkaniowym położonym w centralnej Polsce, gdzie opad w roku średnim wynosi około 546 mm (100%). Model prezentuje stopniową modyfikację bilansu wód opadowych (wariant A, B, C i D) wraz ze wzrostem udziału ekstensywnej zieleni dachowej w powierzchni dachów wszystkich budynków wielorodzinnych przy założeniu, że są to dachy płaskie do ok. 9% spadku. Ekstensywne zielone dachy (wariant B = 20% udziału dachów zielonych, C = 50% udziału dachów zielonych i D = 100% udziału dachów zielonych) pomagają wyraźnie zredukować straty wody opadowej zwiększając ewapotranspirację i retencję przy założeniu, że procentowy udział powierzchni zabudowy, nawierzchni i zieleni osiedlowej pozostaje każdorazowo taki sam. Fig. 7. Model of annual rainwater balance on the example of residential area in central Poland, where precipitation in average year equals about 546 mm (100%). The model presents gradual modification of rainwater balance (variant A, B, C and D) along with the increase of extensive roof vegetation application on the roofs of all multi-family buildings on the assumption that these roofs are flat or sloped up to 9%. Extensive roofs (variant B = 20% share of green roofs in total roof surface, C = 50% share of green roofs and D = 100% share of green roofs) help to reduce rainwater losses by increasing evapotranspiration and retention providing that percentage share of total footprint, pavements and green areas within the housing estate stay always the same.
Przegląd badań dotyczących retencyjności dachów zielonych Liczne badania udowadniają, że dachy zielone mogą opóźniać spływ oraz redukować całkowity odpływ wód z powierzchni dachowych. Ze względu na to, że na wielkość odpływu ma wpływ wiele czynników związanych z lokalnym klimatem, opadami i samą konstrukcją dachu, to wyniki badań często bardzo różnią się między sobą. Widoczne to jest głównie przy określaniu retencyjności dachu, która może wynosić, według badań Gettera, nawet 80,8%, a według DeNardo, dla tego samego dachu 45%. Numerous research projects prove that green roofs can delay the runoff from roof surfaces and reduce its total volume. In view of the fact that the rainwater outflow rate is affected by many factors related to local climate, precipitation profile, and the structure of the roof itself, results of various studies differ from each other in many cases. This is the case especially when the roof retentiveness is determined; its value, according to Getter, can be as high as 80.8% [20], compared with 45% obtained by DeNardo for the same roof. Istotne jest w tych badaniach uwzględnienie lokalizacji obiektu i wynikającej z tego charakterystyki opadu dla danego regionu, zwłaszcza wielkości opadu, jego rozkładu w czasie, częstości występowania oraz intensywności. Przykładem może być dach zlokalizowany na terenie Hamburga, który (odnosząc się do rocznej sumy opadów wynoszącej 820 mm) może zretencjonować około 60% wód deszczowych, podczas gdy ten sam typ dachu zielonego w Berlinie (opad 500 mm w ciągu roku) posiada retencyjność wynoszącą 75%. In research work on this subject it is essential that such circumstances will be taken into account as facility location and the related precipitation profile typical for the area, especially precipitation total distribution in time, frequency of occurrence, and intensity. For example, a roof located in Hamburg area (with annual precipitation total amounting to 820 mm) can retain about 60% rainwater, while a green roof of the same type in Berlin (with annual rainfall total of 500 mm) will show retentiveness amounting to 75%. W związku z tym, przy określaniu możliwości retencyjnych dachów, nie należy bazować na wynikach badań uzyskanych w innych krajach, w których panują odmienne warunki klimatyczne, a jedynie mogą one służyć jako wyniki porównawcze. For that reason, when the roof retention capacity is being determined, it is inadvisable to base on results obtained in other countries where different climatic conditions prevail; such data may be used only for comparative purposes.
W przywołanych badaniach brane są pod uwagę nie tylko grubość oraz układ warstw dachu i ich wpływ na retencjonowanie wody, ale również nachylenie dachu. Niemieccy badacze [22, 24] doszli do wniosku, że spadek nie ma wpływu na ilość zmagazynowanej wody. Jednak zaprzeczają temu wyniki badań uzyskane przez innych naukowców, którzy poddali analizie dachy o różnym nachyleniu. The studies referred to herein take into account not only the green roof thickness and layered structure and their effect on water retention, but also inclination of the roof slope. German researchers arrived at the conclusion that inclination has no effect on the amount of rainwater retained. This is however contrary to results obtained by other scientist who analyzed roofs with different slope gradients. VanWoert przeanalizował wpływ nachylenia dachu w funkcji natężenia deszczu. Dla deszczy o małym natężeniu badane zielone dachy o spadku 2 % i 6,5 % retencjonowały odpowiednio 98 % i 90 % opadu. Natomiast w przypadku deszczy o dużej intensywności nie zauważył różnicy pomiędzy wynikami retencyjności analizowanych dachów [25]. Getter i inni przebadali na stanowisku badawczym 12 dachów zielonych ekstensywnych o nachyleniu 2%, 7%, 15% i 25%. Na podstawie dwuletnich obserwacji doszli do wniosku, że wartość retencji maleje wraz ze wzrostem nachylenia dachu. VanWoert analyzed the effect of roof slope inclination versus the rainfall intensity. For not very intensive rains, the examined green roofs with inclination of 2 and 6.5%, retained 98 and 90% rainwater, respectively. In the case of very intense rains, however, the author did not observe any difference between retentiveness measurement results taken for the two analyzed roofs [25]. Getter et al examined 12 extensive green roofs with slopes of 2, 7, 15 and 25% in their experimental station. On the grounds of two-year observations they have arrived at the conclusion that the retention value decreases with increasing roof slope inclination.
Znaczna część wody, która spadnie na powierzchnię zielonego dachu ulega wchłonięciu przez substrat dachowy i rośliny, a następnie poprzez parowanie i transpirację może być oddana z powrotem do atmosfery. Kolb opublikował wyniki badań, w których stwierdza, że 45 % wszystkich opadów może być recyklowane w ten sposób. A significant portion of water falling onto a green roof surface is subject to absorption by the roof substrate and vegetation, and then by means of evaporation and transpiration it can be returned back to the atmosphere. Kolb has published results of his research work showing that 45% of total precipitation can be recycled this way. Natomiast Bengtsson przeprowadził badania na dachu zielonym ekstensywnym zlokalizowanym w Malmö w południowej Szwecji. Na podstawie wykonanego bilansu wodnego stwierdził, że roczny odpływ wód opadowych z przedmiotowego dachu może być w wyniku parowania zredukowany nawet do 64 %. Köhler również w swoich badaniach uzyskał podobne wyniki. Zielone dachy o grubości warstwy wegetacyjnej od 5 do 10 cm są w stanie poprzez parowanie zmniejszyć całkowity opad roczny w granicach od 60 do 79 %. Bengtsson has carried out studies on an extensive green roof established in Malmo in southern Sweden. On the grounds of the performed water balance the author concluded that the annual runoff of precipitation water from the roof in question could be reduced as a result of evaporation by as much as up to 64%. Kohler obtained similar results in his own studies. Green roofs with vegetation layer 5 to 10 cm thick are capable to reduce, by means of evaporation, the total annual runoff by as much as 60 79%. W Polsce tematyka dotycząca oceny retencyjności dachów zielonych była stosunkowo rzadko w zainteresowaniach badawczych ośrodków naukowych. Opublikowane wyniki badań przeprowadzonych na stanowiskach badawczych na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu dla dwóch typów dachów wykazały, że średnia retencyjność badanych rozwiązań dachów wynosi około 89%. In Poland s scientific centers, issues concerning green roof retentiveness evaluation remained outside the mainstream of interest. Results of studies carried out on experimental setups at the Natural University of Wroclaw for two types of roofs proved that the average retaining capacity of the tested roof solutions amounted to about 89%.
MODELOWANIE ODPŁYWU WÓD DESZCZOWYCH ZE ZLEWNI MIEJSKIEJ UWZGLĘDNIAJĄCE ZASTOSOWANIE W NIEJ ZIELONYCH DACHÓW Modeling of storm water runoff from urban areas involving the use of green roofs
W celu analizy możliwości ograniczenia wielkości odpływu wód opadowych z terenów miejskich przeprowadzono badania symulacyjne na modelu zlewni zlokalizowanej w Przemyślu. Wykonano go w celu określenia wpływu sposobu zagospodarowania terenów miejskich na kształtowanie się przepływów w sieci kanalizacyjnej. To analyze the possibility of reducing rainwater runoff from urban areas some simulation studies was carried out on the model catchment, located in Przemyśl. It was performed to determine the influence of the land development in urban areas on the flows formation in the sewerage system. Model symulacyjny fragmentu zlewni dzielnicy Zasanie wykonano na podstawie istniejącego projektu kanalizacji tej dzielnicy, planów zagospodarowania przestrzennego oraz satelitarnej ortofotomapy. Simulation model of the Zasanie catchment area was based on an the real sewer system project, development plans and orthophotomaps. Ponadto stworzono hipotetyczny model tej samej zlewni, który uwzględnia rozwiązania stosowane w zrównoważonym gospodarowaniu wodami opadowymi - zielone dachy, nawierzchnie nieumocnione i perforowane. In addition, a hypothetical model of the same catchment area was made. This model takes into account devices, which are used in the sustainable management of rainwater - green roofs, perforated and pervious surface.
Narzędzie symulacyjne Simulation Tool Do symulacji wykorzystano program komputerowy Storm Water Management Model - Model Zarządzania Wodami Deszczowymi, który został stworzony przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska USEPA. Jest to uproszczony model deterministyczny pozwalający na obliczanie objętości spływu oraz na modelowanie nieustalonego przepływu ścieków kanałami z wykorzystaniem równań de Saint-Venanta. For the simulation a computer program Storm Water Management Model was used, which was created by the U.S. Environmental Protection Agency USEPA. SWMM is a comprehensive mathematical model for simulation of urban runoff quantity and quality in storm and combined sewer systems. W programie SWMM opad przekształcany jest w odpływ efektywny wyznaczany jako odpływ z nieliniowego zbiornika, którego napełnienie równe jest ilości wody jaka spadła na daną powierzchnię po uwzględnieniu strat powstałych w wyniku parowania, wsiąkania i retencjonowania wody w zagłębieniach terenu. In SWMM rainfall is converted into an effective runoff, which is designated as a outflow from the non-linear reservoir. The tank filling is equal to the amount of water which fell on a surface area, after taking into account losses caused by evaporation, infiltration and water retention in unevenness land.
Q = W/n (d d p ) 5/3 s 1/2 gdzie: Q odpływ ze zlewni, dm 3 /s; (subcatchment outflow), W szerokość pasa spływu, m; (subcatchment width), n współczynnik szorstkości Manninga, (Manning s roughness coefficient), d wysokość warstwy wody, m; (water depth), d p wysokość warstwy wody zretencjonowanej w zagłębieniach terenu, m; (depth of depression (retention) storage), s spadek terenu, % (slope).
Model infiltracji Infiltration model W obliczeniach wielkości odpływu wód deszczowych z powierzchni przepuszczalnych istotna jest zmienność natężenia infiltracji w czasie, która uwzględniana jest w modelu hydrodynamicznym zlewni. Dla tych powierzchni spływ obliczany jest jako różnica między natężeniem opadu efektywnego i zdolnością infiltracyjną danego gruntu. Do opisu tego zjawiska stosowany jest najczęściej model infiltracji Hortona, opisany wzorem: In calculation of quantity of storm water runoff from pervious surfaces, the most important is variation in the intensity of infiltration at the time, which is included in the hydrodynamic catchment model. For those surfaces, runoff is calculated as the difference between the effective rainfall intensity and the infiltration capacity. To describe this phenomenon Horton infiltration model is most commonly used, defined by the formula: f = f c + (f o f c )e -kt gdzie: f zdolność infiltracyjna, mm/h; (infiltration capacity) f c końcowa zdolność infiltracyjna, mm/h; (minimum infiltration rate) f o początkowa zdolność infiltracyjna, mm/h; (maximum infiltration rate) k stała czasowa krzywej spadku tempa infiltracji, 1/h; (decay constant for the Horton infiltration rate) t czas od momentu wystąpienia opadu, doba (time).
Model ten zakłada, że chłonność gruntu maleje asymptotycznie z wartości początkowej f o do końcowej f c, natomiast stała czasowa k określa kształt krzywej spadku tempa infiltracji. It is assumed in the model that water absorptivity of soil decreases asymptotically from the original value f o to the final value f c wheras time costant k determines the shape of infiltration drop rate curve Wykres krzywej infiltracji według modelu Hortona The Horton infiltration curve
Obiekt badań Model dzielnicy Zasanie w Przemyślu Subject of Research Obliczenia przeprowadzono na modelu rzeczywistej zlewni dzielnicy Zasanie miasta Przemyśla, który obejmuje łącznie 633 ha. Do analizy wybrano fragment zlewni o wysokim stopniu zurbanizowania. The calculations were performed on the model of the actual catchment area of the city of Przemysl, which covers a total of 633 ha. To the analysis selected the region with a high degree of urbanization. Zdjęcie satelitarne terenu dla którego przeprowadzono badania Area for which research was conducted
Sieć kanalizacyjna miasta Przemyśla Sewage system of the city of Przemysl Sieć kanalizacyjna miasta Przemyśla opiera się głównie na odprowadzaniu ścieków systemem ogólnospławnym. Ścieki z obszaru miasta transportowane są grawitacyjnie kolektorami głównymi zlokalizowanymi po obydwu stronach rzeki San do miejskiej oczyszczalni ścieków. Sewerage system in Przemysl is mainly based on the sewage disposal by the combined system. Sewage from the city area are transported by gravity through the main collectors located on both sides of the San river to the wastewater treatment plant. Ze zlewni lewobrzeżnej rzeki San z dzielnicy Zasanie ścieki odprowadzane są ciśnieniowo na drugą stronę rzeki z wykorzystaniem pompowni o wydajności do 900 dm 3 /s. Następnie po połączeniu z prawobrzeżnym kolektorem kierowane są do oczyszczalni ścieków. From the left catchment of the river San basin the sewage are disposal under pressure on the second side by using a pumping station with rate of delivery of pumps up to 900 dm 3 /s. After connection with right-bank channel, sewage are directed to the sewage treatment plant. Ponadto w miejskim systemie kanalizacyjnym występują lokalne miejsca zrzutu ścieków z przelewów burzowych do sąsiednich cieków i potoków. Na znacznej długości sieci, zwłaszcza na trasie przepływu ścieków kolektorami położonymi w bliskim sąsiedztwie rzeki San występują duże przeciążenia hydrauliczne, które przy intensywnych opadach powodują podtopienia oraz ciśnieniowe działanie sieci. On a substantial length of the sewage system occur large hydraulic overload, which cause land flooded and the pressure flows in sewerage by the time of intensive raining.
Model zlewni dzielnicy Zasanie miasta Przemyśla wykonany w SWMM The catchment model constructed in the SWMM Model sieci kanalizacyjnej całej dzielnicy Zasanie obejmuje 81 głównych odcinków o łącznej długości 177,15 km. Są to kanały betonowe o przekroju kołowym i jajowym. Ze względu na wiek i stan przewodów do obliczeń przyjęto wartość współczynnika szorstkości Manninga, wynoszący 0,013. Na podstawie dostępnych materiałów do każdego z odcinków przyporządkowano zlewnie cząstkowe według poniższego schematu. The model of sewage network of Zasanie quarter includes 81 main sections with total length of 177,15 km. These are concrete channels with circular and elliptical cross sections. Due to the age and condition of channels the value of Manning's Roughness Coefficient was assumed to be 0,013 for calculations. On the basis of available information materials every section got the subcatchment assigned according to the presented scheme. Na podstawie dostępnych danych przyjęto stopień uszczelnienia dachów i ulic jako 90 %, a chodników i parkingów na poziomie 80 %. W zależności od sposobu zagospodarowania terenu wyznaczono współczynnik spływu ψ dla poszczególnych podzlewni w granicach 0,1 do 0,6. Spadki powierzchni terenu odczytano z dostępnych map oraz na podstawie projektu systemu kanalizacyjnego. Based on available data it was assumed that sealing rate of roofs and streets is equal to 90% and in case of pavements and parking areas equals 80%. Depending on the land development runoff coefficient ψ was determined for particular subcatchments in the range from 0,1 to 0,6. Slopes of terrain were read out from available maps and on the basis of sewage network design.
Parametr Parameters Jednostka Unit Wartość Value Powierzchnia zlewni Catchment area ha 632,88 Powierzchnia zredukowana zlewni ha 246,82 Stopień uszczelnienia zlewni Percent of impervious area % 10 60 Współczynnik Manninga powierzchni uszczelnionych Mannings for impervious area - 0,015 Współczynnik Manninga powierzchni nieuszczelnionych Mannings for pervious area - 0,30 Wysokość retencji powierzchni uszczelnionych Depth of depression storage on impervious area mm 1,5 Wysokość retencji powierzchni nieuszczelnionych Depth of depression storage on pervious area Minimalna prędkość infiltracji Minimum infiltration rate Maksymalna prędkość infiltracji Maximum infiltration rate Stała spadku intensywności infiltracji Decay constant for the Horton infiltration rate mm 7,0 mm/h 20 mm/h 90 1/h 4
Kalibracja modelu The model calibration Kalibracja modelu wykonana została z wykorzystaniem danych pomiarowych dotyczących objętości zrzutu burzowego z lat 2007 i 2008 oraz danych dotyczących objętości ścieków zrzucanych na przelewie do odbiornika otrzymanych w symulacji. Uzyskano współczynnik determinacji na poziomie R 2 = 0,771. The model calibration was carried out with the use of measurement data concerning total volume of wastewater discharged from storm overflow in the years of 2007 and 2008 as well as data concerning volume of sewage discharged on the overflow to the receiver obtained in the calculation. Coefficient of determination R 2 = 0,771 was determined. Objetość zrzutu otrzymana w symulacji, m 3 60000 50000 y = 0,601x - 3566,2 R 2 = 0,771 40000 30000 20000 10000 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 Objętość zrzutu zmierzona, m 3
Hipotetyczny model zlewni Hypothetical model of the catchment W celu analizy możliwości ograniczenia wielkości odpływu z dwóch typów zlewni oraz w celu określenia wpływu sposobu zagospodarowania terenów miejskich na przepływy w sieci kanalizacyjnej stworzono hipotetyczny model tej samej zlewni obejmujący analizowany jej fragment, który uwzględniał urządzenia stosowane w zrównoważonym gospodarowaniu wodami opadowymi. In order to analyze the possibility of diminishing the volume of wastewater discharged from two types of catchments and to determine the influence of urban areas development on flow rates in sewage networks hypothetical model of the same catchment embracing its analyzed section was created. The model assumed application of facilities used for sustainable rainwater management.
Założenia do modelu zlewni hipotetycznej Assumptions for the model of a hypothetical catchment W modelu tym dachy budynków zastąpiono dachami zielonymi, szczelne betonowe i asfaltowe powierzchnie zamieniono, tam gdzie było to możliwe ze względów eksploatacyjnych, na nawierzchnie perforowane i ażurowe. Wielkość dachów i innych powierzchni szczelnych ustalono z pewnym przybliżeniem, m.in. na podstawie ortofotomapy. In this model, the roofs of buildings were replaced by the green roofs, surfaces of concrete and asphalt were changed, where it was possible for operational reasons, on the openwork and perforated surfaces. The size of roofs and other impervious surfaces were determined with some approximation, inter alia, based on the orthophotomap. Założono, że płaskie dachy budynków zostaną całkowicie pokryty roślinnością charakterystyczną dla dachów ekstensywnych, tj. trawą i mchem. Przyjęto dachy jednospadowe o nachyleniu 5 % i grubości warstw 25 cm. Współczynnik spływu powierzchniowego dla dachów zielonych ze względu na grubość warstwy wegetacyjnej przyjęty został na podstawie danych literaturowych i wynosił ψ = 0,3. It was assumed that the flat roofs of the buildings will be completely covered with vegetation typical for extensive roofs, such as grass and moss. Only roofs with a slope of 5% and layer thickness of 25 cm were taken into account. Runoff coefficient (ψ) for green roofs for the thickness of vegetation layer was adopted on the basis of literature - ψ = 0.3.
Natomiast parametry obliczeniowe do modelu infiltracji Hortona dla dachu zielonego przyjęto według publikacji [Hydrology Handbook] dla gruntów o dobrej przepuszczalności porośniętych niską roślinnością. The calculation parameters for the Horton infiltration model for the green roof was adopted from literature [Hydrology Handbook] as for soils with good permeability overgrown with low vegetation. W przypadku dachu o tradycyjnym przykryciu założono, że infiltracja nie występuje. In the case of a traditional doesn't occur covered roof, it was assumed that infiltration
Analiza wyników symulacji Analysis of simulation results Obliczenia wykonano dla dwóch modeli zlewni: istniejącej i hipotetycznej. Do symulacji wybrano dane opadowe z dwóch lat (2007-2008) zarejestrowane na deszczomierzach zlokalizowanych w dzielnicy Zasanie. The calculations were performed for two types of catchment: existing and hypothetical. Precipitation data from the years 2007-2008 collected by rain-gauges situated in Zasanie quarter were chosen for the simulation. Przeprowadzone badania symulacyjne wykazują znaczne różnice w odpływie ze zlewni hipotetycznej w stosunku do zlewni istniejącej. Ograniczenie spływu wód opadowych do kanalizacji wynika głównie ze zmniejszenia stopnia uszczelnienia zlewni w skutek zwiększenia retencyjności powierzchni oraz infiltracji wód do gruntu. Simulation studies show significant differences in the outflow from the hypothetical catchment in relation to an existing. Reducing of rainwater runoff to sewer follow from reduction in the degree of sealing in the catchment area, which is caused by increase water retention and water infiltration into the ground. Program umożliwia określenie nie tylko wielkości odpływu wód deszczowych, ale również oblicza ilość wód, które zostały zatrzymane w procesie infiltracji. Uzyskane wyniki symulacji w programie SWMM dla dwóch rodzajów zlewni dla wybranego opadu przedstawiono poniżej. The program can specify not only the storm water runoff, but also can calculate the quantity of water, which have been retained in the process of infiltration. The simulation results for two types of catchment, for selected rainfall are shown below.
Wyniki symulacji dla zlewni istniejącej i hipotetycznej dla opadu z dnia 9 maja 2007 The results of simulations for catchments of existing and hypothetical for the rainfall of May 9, 2007
Odpływ dla przykładowej podzlewni S34 The outflow for the selected catchment S34 Zlewnia istniejąca Existing catchment Uzyskane wyniki symulacji w programie SWMM dla dwóch rodzajów zlewni dla wybranego opadu przedstawiono na poniższych rysunkach. The results obtained in the simulation in SWMM program for two types of catchments for the chosen precipitation are presented in the pictures. Zlewnia hipotetyczna Hypothetical catchment W przypadku stanu istniejącego odpływ z tej zlewni wynosił ponad 250 dm 3 /s, a dla zlewni hipotetycznej 191 dm 3 /s, co daje średni stopień redukcji odpływu na poziomie 24 %. In the case of existing catchment, the rainwater runoff was more than 250 dm 3 /s, and from the hypothetical catchment 191 dm 3 /s, which gives the average degree of reduction in runoff of 24%.
Przeciążenie systemu kanalizacyjnego Overloading of the sewerage system Na niektórych odcinkach sieci w wyniku nadmiernego dopływu wód deszczowych ścieki przepływają kanałami pod ciśnieniem, co nie pozwala na dołączanie do istniejącego systemu kanalizacyjnego nowych terenów. On some sections of the sewerage system due to excessive inflow of rainwater, the sewage flow through channels under pressure, which does not allow to attach to the existing sewerage system new areas. Rozwiązaniem tego problemu może być budowa zbiornika retencyjnego lub ograniczenie spływu wód z nowoprojektowanych terenów poprzez zrównoważone gospodarowanie wodami deszczowymi. The solution to this problem might be building a storage reservoir or reducing rainwater runoff from the newly designed areas through the sustainable management of rainwater.
Zlewnia istniejąca Existing catchment Wykres linii ciśnień na przeciążonym odcinku sieci od studzienki nr 12 do 16. Chart the line pressure in a channel, which is overloading. Zlewnia hipotetyczna Hypothetical catchment Jak pokazano na wykresach linii ciśnień, zmiana sposobu zagospodarowania zlewni mogłaby częściowo odciążyć te odcinki. Jednak nie spowoduje to całkowitego odciążenia przykładowego odcinka, ale skróci czas ciśnieniowego działania kanału. As shown at the graphs of the line pressure, a change in catchment management could partially unload this channel. However, this will not completely unload the exemplary sewage channel, but will shorten the time of pressure flows in channel.
Podsumowanie Conclusion Z przeprowadzonej analizy możliwości zmniejszania odpływu wód deszczowych ze zlewni zurbanizowanej w zależności od sposobu jej zagospodarowania wynika, że można uzyskać stopień redukcji odpływu wód z rozpatrywanej zlewni w granicach 10 25%. Uzyskane wyniki symulacji pokazały, że ograniczenie wielkości odpływu wód do sieci poprzez zastosowanie obiektów ekologicznej gospodarki wodami opadowymi (m.in., zielonych dachów) może częściowo odciążać hydraulicznie systemy kanalizacyjne i tym samym zmniejszać częstość i wielkość zrzutów burzowych. The analysis shows that it is possible to obtain the degree of reduction of water outflow from the catchment from 10 to 25%. The obtained simulation results showed that the reduction of rainwater runoff to the sewerage system, through the use of objects which are used to the ecological rainwater management (e.g., green roofs) can partly unload the sewerage systems. Rozbudowa miasta idąca w kierunku rozwoju zrównoważonego przynosi korzyści nie tylko w eksploatacji systemów kanalizacyjnych, ale również poprzez tworzenie takich obiektów, jak przykładowo dachy zielone, poprawia walory krajobrazowe oraz wpływa na jakość życia w mieście. Expansion of the city-reaching in the direction of sustainable development brings benefits not only in the operation of sewer systems, but also through the creation of objects such as green roofs, improves the landscape values and affects the quality of life in the city.
MODELOWANIE ODPŁYWU WÓD DESZCZOWYCH Z DACHÓW ZIELONYCH Modeling of storm water runoff from green roofs
Dane wyjściowe i założenia do modelowania odpływu wód opadowych Primary data and assumptions for stormwater modeling Do symulacji wielkości odpływu wykorzystano program komputerowy Storm Water Management Model. Computer program Storm Water Management Model was used for modeling the volume of outflow. W symulacji odpływu wód deszczowych z różnych typów dachów wykorzystano dane opadowe z dwóch lat (2007-2008), uzyskane z deszczomierza zlokalizowanego w Przemyślu. Odczyt z deszczomierza następował co 10 minut. For the simulation of volume of rainwater outflow from various types of roofs precipitation data from years 2007 2008 collected by the rain-gauge situated in Przemyśl was used. Rain-gauge readout was made in every 10 minutes. Badania symulacyjne wykonano dla budynku położonego w mieście Przemyśl o powierzchni dachowej równej 500 m 2. Nawierzchnię dachu w stanie istniejącym stanowi pokrycie szczelne. Dach jest jednospadowy, a jego powierzchnia nachylona jest ze spadkiem 5%. Simulation research was performed for the building situated in the city of Przemyśl with the roof area equal to 500 m 2. Roof surface in existing state is made of impermeable roofing. The roof is flat monopitch with the slope equal to 5%. Założono, że dach budynku zostanie całkowicie pokryty roślinnością charakterystyczną dla dachów ekstensywnych, tj. trawą i mchem. It was assumed that the roof will be completely covered with vegetation typical for extensive roofs, e.g. grass and moss.
Dla dachów tradycyjnych (o pokryciu szczelnym) i dachów zielonych przyjęto dane wyjściowe jak w tabeli 1. Primary data for traditional roofs and green roofs was taken as in Table 1. Tabela 1. Dane wyjściowe do symulacji odpływu dla dachu szczelnego i zielonego Rodzaj dachu Roof type Powierzchnia dachu Roof surface Współczynnik spływu Runoff coeffcient Nachylenie dachu Roof slope Grubość warstw dachu zielonego Thickness of green roof layers Dach szczelny Traditional roof Dach zielony Green roof m 2 - % cm 500 0,80 5-0,50 10 500 0,40 5 15 0,30 25 Współczynnik spływu powierzchniowego dla dachu zielonego przyjęty został ze względu na grubość warstwy wegetacyjnej. Runoff coefficient for green roofs was taken in relation to the thickness of vegetation layer. W symulacji odpływu analizowano proces infiltracji według Modelu Hortona. Parametry obliczeniowe do Modelu Hortona dla dachu zielonego przyjęto jak dla gruntów porośniętych niską roślinnością, o dobrej przepuszczalności. W przypadku dachu o tradycyjnych przykryciu przyjęto, że infiltracja nie występuje. In runoff simulation the infiltration process was analyzed according to Horton s Model. In case of green roofs, computational data for Horton s Model was taken as for soil characterized by high permeability overgrown with low vegetation. In case of traditional roofs it was assumed that infiltration does not occur.
Badania i analiza wyników Research and results analysis Celem analizy jest porównanie wielkości odpływu wód deszczowych z tradycyjnego dachu pokrytego materiałem szczelnym i z dachu zielonego pokrytego roślinnością. W symulacji odpływu przyjęto różne grubości warstwy dachu zielonego. The aim of analysis is comparison between the volume of rainwater runoff from traditional roof paved with impermeable material and green roof paved with vegetation. For runoff simulation different thicknesses of green roof layers were taken. Dla dwóch typów dachów odpływ wód deszczowych znacznie się różni. Na rysunku 3 przedstawiono wyniki symulacji ukazujące wynikowe wielkości odpływu z dachu szczelnego i zielonego z powierzchni 500 m 2. The runoff is significantly different for two types of roofs. In the the Figure 3 the simulation results show the volume of runoff from traditional and green roof of a surface 500 m 2. Rys. 3. Wyniki symulacji w programie SWMM dla dachu zielonego i szczelnego o powierzchni 500 m 2 każdy, dla opadu z 18 sierpnia 2007 roku dla współczynników odpływu równych odpowiednio: 0,3; 0,4 oraz 0,5 Fig. 3. Simulation results from SWMM program for green and traditional roof of a surface 500 m 2 each, precipitation from 18 August 2007, runoff coefficients equal: 0,3; 0,4 and 0,5
Program SWMM umożliwia określenie wielkości odpływu z każdego obiektu. Ponadto, po określeniu odpowiednich danych wejściowych, oblicza ilość wód, które dachy zielone były w stanie zatrzymać w procesie infiltracji. Widoczna jest ścisła zależność między ilością wód deszczowych zatrzymanych w warstwach dachu zielonego (a tym samym odpływem wód z dachu do kanalizacji), a grubością warstwy wegetatywnej, która w programie regulowana jest poprzez określenie współczynnika odpływu. Na rysunku 4 przedstawiono odpływ z rozważanych powierzchni dachowych dla wybranego dnia. SWMM program enables to determine runoff volume from every object. Moreover, after incorporating appropriate primary data, it calculates the amount of water, that is possible to retain by the green roof in process of infiltration. There is evident relation between the volume of rainwater retained by green roof layers (thereby rainwater runoff from the roof to the sewage network) and the thickness of vegetation layer, which in program is adjusted by defining runoff coefficient. In Figure 4 rainwater runoff from considered roof surfaces for the chosen day are presented.
Rys. 4. Wyniki symulacji w programie SWMM dla dachu zielonego o współczynniku spływu równym 0,50 oraz szczelnego o powierzchni 500 m 2 każdy dla opadu z 18 sierpnia 2007 roku Fig. 4. The results of simulation in SWMM program for each green roof of a runoff coefficient 0,50 and for traditional roof of a surface 500 m 2 each and for precipitation from 18 August 2007
Badania symulacyjne wykazują znaczne różnice w odpływie z dachu zielonego w stosunku do wielkości odpływu z tradycyjnie pokrytego budynku. Różnice te są tym większe, im większa jest grubość warstwy dachu zielonego. Simulation results reveal significant differences between runoff from green roof and runoff volume from traditionally paved roof. Difference is the greater, the thicker is the layer of green roof. Wartości retencji w dniu 18 sierpnia dla wybranych opadów wahały się od 26,7 % dla warstw dachu o grubości 10 cm, do nawet 91,7 % dla większych grubości warstw. Najwięcej wód deszczowych dało się zatrzymać w najgrubszej warstwie (25 cm). Retention value on 18 August for chosen precipitation varied from 26,7 % for roof layer of 10 cm thickness to even 91,7 % for thicker layers. The biggest amount of water was retained in the thickest layer (25 cm). Podobne badania na dachach zielonych potwierdziły zależność stopnia retencyjności dachu zielonego od grubości warstwy dachu zielonego. Ponadto, warstwa gruntu ma pewną ograniczoną zdolność zatrzymywania wód deszczowych, przez co redukcja odpływu maleje wraz ze wzrostem wysokości opadu. Similar research on green roofs confirmed dependence of retention rate of roof from thickness of green roof layer. Moreover, soil layer has limited ability to retain rainwater, therefore rainwater runoff reduction decreases along with increase of precipitation.
W zależności od grubości warstwy wielkość odpływu zmienia się w czasie trwania opadu, jak to przedstawiono na rysunku 6. Depending on the thickness of layer the runoff volume changes during the rainfall, what is shown in Figure 6. Rys. 6. Wyniki symulacji w programie SWMM dla dachów zielonych o różnych grubościach warstw o powierzchni 500 m 2 każdy dla opadu z 18 sierpnia 2007 roku Fig. 6. Results of simulation in SWMM program for green roofs of surface equal 500 m 2 characterized by different thicknesses of layers for the precipitation of 18 August 2007
Podsumowanie Conclusion Przedstawiona analiza odpływu wód deszczowych z dachów zielonych pokazała, iż mogą one stanowić element ekologicznego gospodarowania wodą opadową w miastach. Uzyskane wyniki symulacji wskazują, że spływ z tego typu powierzchni może być znacznie zmniejszony, w zależności od grubości warstw dachu a także wielkości opadu. Presented analysis of rainwater runoff from green roofs proved that they can be the part of ecological rainwater management in the cities. Obtained results of simulation indicate that runoff from this type of surface may be considerably decreased, what is dependent on the thickness of roof layers and amount of precipitation. Wykorzystanie tej jako jednej z wielu możliwości ma to duże znaczenie, zwłaszcza przy odprowadzaniu wód opadowych do systemów kanalizacji. Retencjonując wodę już w miejscu jej powstawania, a więc na dachach oraz opóźniając jej odpływ, można odciążyć hydraulicznie, często i tak już przeciążoną sieć kanalizacyjną. Use of this solution is significant, especially when it comes to rainwater discharge to the sewage network. Rainwater retention in the place of rainfall occurrence and delaying the discharge may hydraulically relieve sewage network. Ograniczenie ilości wód opadowych, jakie są odprowadzane w czasie deszczu do kanalizacji ogólnospławnej wpłynie także na zmniejszenie częstości i wielkości zrzutów burzowych do rzeki. Reduction of rainwater amount discharged to the combined sewage network during the precipitation may result as well in decrease of frequency and volume of wastewater discharged to the river by storm sewer.