Podkowa Leśna Energetyka i środowisko

Mała retencja drogą do korzystnego bilansu wodnego

Obszar wdrożenia

Energetyka i środowisko

Źródło finansowania

Środki z budżetu miasta

Wielkosć miasta

Małe (3,8 tys. mieszkańców)

Województwo

Mazowieckie

Odpowiednie projektowanie dróg pozwoliło na ograniczenie zjawiska podtopień i suszy w Podkowie Leśnej

Krótki opis rozwiązania

Globalne zmiany klimatyczne przynoszą lokalne problemy. Podkowa Leśna, jak wiele miast w Polsce, zmaga się z występującymi naprzemiennie okresami suszy i nawalnymi opadami. Charakteryzują się one wysoką prędkością spływu wody, która powoduje, że deszczówka zamiast wsiąkać w glebę, przynosi lokalne podtopienia oraz zamulanie systemu kanalizacyjnego. Nierówne, pagórkowate ukształtowanie terenu w Podkowie Leśnej, dodatkowo pogłębia te zjawiska, dlatego też magistrat postanowił skorzystać z wprowadzonego w Seattle systemu retencyjnego dla poprawy infiltracji wody opadowej w mieście.

Rozwiązania wprowadzone w Podkowie Leśnej polegają na przeprojektowaniu budowy pasa drogowego, lekkiego odchylenia jego osi, sprzyjając zmniejszeniu prędkości spływu wody i jednoczesnej budowie pobocza w taki sposób, jakby było stworzone z ułożonych kaskadowo naczyń. System, który ma uniwersalny charakter i jest możliwy do zastosowania w przypadku każdej drogi o szerokości powyżej 10 m, ma sprzyjać zatrzymywaniu wody w miejscu opadu. Zbierane opady przekazywane są do ziemi za pomocą studni chłonnych, drenaży, podziemnych zbiorników i skrzynek rozsączających i pozwalają na odprowadzenie do ziemi średniorocznie w przypadku Podkowy Leśnej ok. 50 tys. m3 wód rocznie, znacznie poprawiając bilans wodny miasta.

Problem

  • Spowodowana zmianami klimatycznymi oraz ukształtowaniem terenu Podkowy Leśnej rosnąca szybkość fali spływu i prędkość dopływu wód opadowych do granic miasta.
  • Coraz częstsze opady o dużej intensywności, które spływają z wodami powierzchniowymi i nie zasilają wód gruntowych.
  • Woda, która spływa powierzchniowo z dużą prędkością niejednokrotnie powoduje zamulanie i utratę drożności systemu kanalizacyjnego.
  • Występujące ze zwiększoną częstotliwością okresy suszy, który powoduje deficyt wody w mieście.

Szczegółowy opis rozwiązania

Ostatnie lata przynoszą – także w Polsce - coraz więcej gwałtownych zjawisk atmosferycznych, spowodowanych zmianami klimatycznymi. Należą do nich m.in. krótkotrwałe, ale ulewne opady, występujące naprzemiennie z okresami suszy. Ze skutkami tych anomalii walczy także położona niedaleko Warszawy Podkowa Leśna, w której dodatkową dokuczliwość wskazanych wyżej zjawisk powoduje jej niejednorodne ukształtowanie terenu, przyczyniające się do rosnącej szybkości fali spływu i prędkości wód opadowych1. Nawalne opady szybko przemieszczają się przez miasto, spływają z wodami powierzchniowymi i nie zasilają wód gruntowych przez co bilans wodny miasta pozostaje wciąż ujemny. Ponadto, woda, która spływa powierzchniowo z dużą prędkością niejednokrotnie powoduje zamulanie i utratę drożności systemu kanalizacyjnego.

Podkowa Leśna, jak sama nazwa wskazuje, jest gminą i miastem o niedużej gęstości zabudowań, za to intensywnie zalesioną. Obecność dużej ilości drzew, choć oczyszcza i nawilża powietrze, powoduje, że pobierają one znaczne ilości wody z gleby, przyczyniając się dodatkowo do pogłębiania ujemnego bilansu wodnego miasta.

Urzędnicy miejscy, na czele z Burmistrzem Arturem Tusińskim, zainspirowali się retencyjnymi rozwiązaniami amerykańskimi, które na początku lat dwutysięcznych wprowadzono w Seattle w celu poprawienia bilansu wodnego miasta. W ramach Natural Drainage System próbowano radzić sobie z ponadnormatywnymi, ale krótkotrwałymi opadami, podczas których woda zalewała najniżej położone tereny Seattle. Tamtejsi urzędnicy wpadli na pomysł, aby przeprojektować budowę pasa drogowego i lekko odchylić jego oś, sprzyjając zmniejszeniu prędkości spływu wody i jednocześnie zbudować pobocze w taki sposób, jakby było stworzone z ułożonych kaskadowo naczyń. System zastosowany w Podkowie Leśnej jest rozwinięciem tego pomysłu.

Co do zasady, drogowcy zawsze projektują jezdnie w taki sposób, żeby woda jak najszybciej z nich odpłynęła, bo jest uznawana za swego rodzaju „zło konieczne”. W Podkowie Leśnej chcąc przeciwdziałać zmianom klimatu i jednocześnie uchronić mieszkańców przed podtopieniami, urzędnicy wpadli na pomysł wykorzystania pasów drogowych i przepuszczalności gruntów i przekonali projektantów dróg, aby tworzyli je w sposób odwrotny do tradycyjnego, podporządkowanego odprowadzaniu wody. Jezdnie w Podkowie Leśnej – podobnie jak w Seattle- są zaprojektowane tak, aby udało się wytracić szybkość spływu, dzięki czemu mniejsza jej ilość jest wytracana bez wchłonięcia do gleby, powodując stratę w bilansie wodnym2.

Przy stosunkowo wąskich pasach drogowych w Podkowie Leśnej, która ma układ urbanistyczny objęty ochroną konserwatora zabytków, udało się stworzyć rozwiązanie, w którym zastąpiono spadki daszkowe liniowymi, natomiast jezdnie mają maksymalne dopuszczalne pochylenie poprzeczne. Dzięki temu, woda podczas opadów deszczu jest zrzucana na pobocze, które częściowo wysypane zostało bardzo grubym tłuczniem. Pod spodem znajdują się geowłókniny, drenaże i skrzynki rozsączające w różnych konfiguracjach. Standardowo są to skrzynki rozsączające, przygotowane specjalnie do zbiorników retencyjnych, ale też bardzo często studnie chłonne, które jednak są mniej efektywne, jeśli chodzi o długość pracy i zamulanie się.

Fot. Dobre praktyki w Podkowie Leśnej. Mała retencja

Całość tego systemu została zrealizowana tak, żeby droga sprzyjała zatrzymywaniu wody w miejscu opadu, a nie odwrotnie3. Standardowo, gdy specjaliści zaczynają projektować drogę i myślą o stworzeniu systemu odwodnienia, typują najniższe miejsca, w których znajdują się zlewnie i wiedzą, że czym dłuższe odcinki dróg, tym większa jest potrzebna ilość miejsca na zbiornik retencyjny. W Podkowie Leśnej założeniem jest wychwycenie wody w jak największej liczbie miejsc i zmagazynowanie jej, dlatego zbiorniki retencyjne zaprojektowane są w skali mikro – po 5 czy 6 m3. Dzięki systemowi mikrozbiorników i odpowiedniej geometrii drogi, spowolniona fala spływu może zatrzymać zdecydowanie więcej wody w miejscu opadu. Droga infiltruje większą ilość wody, która później jest odzyskiwana i straty związane z parowaniem wody są minimalne.

Co ciekawe, dobrze zaprojektowana droga z odgiętą osią jezdni, jest jednym z elementów fizycznego spowolnienia ruchu, a tym samym zmusza kierowców samochodów do zmniejszenia prędkości.

Odzyskane dzięki systemowi retencyjnemu wody, które gromadzone są w zbiornikach bezodpływowych, będą zwiększać wilgotność powietrza w Podkowie Leśnej, jak również stworzą warunków dla zwiększenia bioróżnorodności obszaru. Co warto zaznaczyć, w ten sposób projektowane są wszystkie przebudowywane i projektowane drogi w tym mieście po 2015 r.

Fot. Dobre praktyki w Podkowie Leśnej. Mała retencja

Obecnie w mieście można zaobserwować pewien paradoks, gdyż na drogach, które mają pełny system z poboczami chłonnymi i ze skrzynkami retencyjnymi i studzienkami odpływowymi, po deszczu nie występują kałuże, pomimo budowy jezdni w taki sposób, by zmniejszać prędkość spływu wody. Niezależnie więc od tego, że Podkowa Leśna projektuje drogi w sposób odwrotny od tradycyjnego, którego celem jest jak najszybsze spłynięcie opadów, cały ten system jest na tyle „chłonny”, że umożliwia niemal natychmiastowe zaabsorbowanie wody do gleby.

Jak wskazuje Burmistrz Podkowy Leśnej, Artur Tusiński, taki system retencyjny można wprowadzić w każdym mieście, w którym drogi mają powyżej 10 m szerokości. Odpowiednia rozpiętość pasów drogowych jest niezbędna do efektywnego wytracenia prędkości wody. W Podkowie Leśnej podjezdnie posiadające mniej niż 10 m szerokości są wyposażone w zbiorniki retencyjne pod powierzchnią asfaltu.

Obraz zawierający zewnętrzne, podłoże, trawa, drogaOpis wygenerowany automatycznieFot. arturtusinski-podkowa.pl

Zastosowanie takich rozwiązań retencyjnych nie wymaga większych nakładów finansowych niż zrealizowanie tradycyjnej inwestycji drogowej, jednak pewną barierę stanowi znalezienie wykonawcy, który będzie otwarty na tworzenie tego typu rozwiązań.

W Podkowie Leśnej prowadzone są także inne działania promujące oszczędność wody i zwiększające świadomość ekologiczną, w tym: szkolne inicjatywy edukacyjne, powiązanie zużycia wody z opłatami za odpady i tworzenie publikacji opisujących dobre praktyki4.

Nasze działania mają charakter kompleksowy, od zmiany sposobu projektowania dróg i zagospodarowania ich pasów, poprzez wykorzystanie infrastruktury do społecznych działań z zakresu odpowiedzialności za zasoby naturalne, po edukację z wykorzystaniem technik smart mających na celu przybliżyć społeczeństwu wiedzę o danych z zakresu konsumpcji i zużycia wody. Rozwiązania zastosowane w Podkowie Leśnej mają charakter modelowy i po 4 latach użytkowania można jednoznacznie stwierdzić, że sprawdziły się w miejscowych warunkach. Zalewanie otaczających posesji zostało wyeliminowane5.

Artur Tusiński, Burmistrz Podkowy Leśnej

Korzyści

  • Zbieranie wód opadowych i roztopowych z ulic oraz otaczających je terenów, podczyszczania i przekazywania ich do ziemi za pomocą studni chłonnych, drenaży, podziemnych zbiorników i skrzynek rozsączających, pozwalają na odprowadzenie do ziemi średniorocznie w przypadku Podkowy Leśnej ok. 51 tys. m3 wód rocznie, znacznie poprawiając bilans wodny miasta.
  • Odprowadzenie z powierzchni miasta wód opadowych, lecz również zasilanie nimi wód podziemnych, a przede wszystkim zatrzymanie w miarę możliwości całego opadu na terenie miasta, retencjonowanie w pasach drogowych i utrzymanie przez jak najdłuższy czas pożądanego poziomu wilgoci w glebie.
  • Cały system wspomaga też nawadnianie strefy korzeniowej drzew, które mają naturalną zdolność do nawilżania powietrza w okresach suszy i obniżania temperatury powietrza podczas upału.
  • Zastosowanie poboczy retencyjnych, które mają wyeliminować narastający problem gromadzenia się w wyniku intensywnych opadów wód deszczowych, zalewających także okoliczne posesje. Dzięki temu woda jest równomiernie magazynowana i infiltrowana w głąb gleby.
  • Pozytywnym skutkiem ubocznym tworzenia wyprofilowanych dróg jest fakt, że ich budowa wymusza zmniejszenie prędkości przez kierowców samochodów.  

Rekomendacje

  • Przed rozpoczęciem tworzenia systemu retencyjnego opartego na odprowadzaniu wody z jezdni, bezwzględnie należy wykonać badania gruntu w celu sprawdzenia jego przepuszczalności i głębokości przemarzania i ustalić, na ile w danym miejscu inwestycja będzie efektywna.
  • Należy zmienić podejście do projektowania ulic i odejść od ich symetrii, gdyż odginanie osi projektowanej drogi pozwala na bardzie efektywne „wyłapanie” wody opadowej i bardziej racjonalne zagospodarowanie poboczy.
  • System stworzony w Podkowie Leśnej, w przeciwieństwie do poboczy francuskich i rowów melioracyjnych, nie wymaga okresowego oczyszczania, a odzyskana woda nie ulega parowaniu.
  • W przypadku stosowania nawierzchni przepuszczalnych ekokraty warto wypełnić kruszywem, nie zaś trawami, które ulegną szybkiemu zniszczeniu podczas parkowania samochodów.
  • Drogi, które zostaną zaprojektowane według Natural Drainer System warto obsadzić roślinnością wspomagającą, co pogłębi efekt retencyjny i korzystnie wpłynie na wygląd.

Kontakt do kierownika projektu

Artur Tusiński                                                                                                                                  
Burmistrz Podkowy Leśnej
[email protected]

Warunki RODO

Warunki RODO