Дренажные системы

Назначение

Процесс укладки дренажных труб в траншеи.

Процесс укладки дренажных труб в траншеи.

Дренажные воды – это влага, которая скапливается на участке в результате обильных осадков, весенних паводков, близкозалегающих грунтовых вод, воды, стекающей с соседних участков. Если вы желаете, чтобы ваш участок выглядел красиво, а фундамент служил долго, эти воды необходимо удалять. Для этого применяют дренажные системы.

Схематическое изображение дренажной системы дома.

Схематическое изображение дренажной системы дома.

В результате правильного расчета и монтажа дренажных элементов можно добиться таких результатов:

  • Отсутствие лишней влаги на участке. На земле нет луж, мокрых пятен, грязи и прочих подобных мест, где размножаются комары, земноводные, прочие любители влаги, а сам участок приобретает опрятный вид.
Этому участку дренажная система не помешает

Этому участку дренажная система не помешает

  • Фундамент дома не подвергается воздействию напорной и капиллярной влаги. Это значительно продлевает срок его службы, исключает сдвиги основания, затопления подвальных помещений и повышенную влажность в них.
  • Корневая система плодовых деревьев и кустарников не гниет от переизбытка воды и растения не погибают, меньше болеют, дают ощутимо больший урожай.
Качественный дренаж – красивое озеленение

Качественный дренаж – красивое озеленение

  • Отдых или постоянная жизнь на сухом участке несравнимо приятнее. Вам не надо «месить» грязь, надевать резиновые сапоги или специальную обувь, чтобы добраться до удаленных или даже ближних частей владения.
То, во что может превратиться газон без отведения дренажных вод.

То, во что может превратиться газон без отведения дренажных вод.

Бывают и такие случаи.

Бывают и такие случаи.

Еще один пример необходимости дренажа.

Еще один пример необходимости дренажа.

И это, заметьте, не весенний паводок.

И это, заметьте, не весенний паводок.

Особенно актуально наличие дренажных систем для тех, кто хочет облагородить свой участок зелеными насаждениями ландшафтного дизайна. Выполненный в сухую летнюю погоду, он будет просто смыт дождями или утоплен в паводковых лужах.

Последствия отсутствия дренажа для фундамента.

Последствия отсутствия дренажа для фундамента.

Разновидности

Глубинный дренаж – защита от высоких грунтовых вод.

Глубинный дренаж – защита от высоких грунтовых вод.

Виды дренажей бывают разные, это зависит от назначения и решаемых задач:

  1. Кольцевой дренаж. По названию можно понять, что этот вид представляет собой замкнутую систему, опоясывающую сооружение, которое нуждается в защите от подтопления. Чаще всего кольцевые дренажи сооружают вокруг жилых домов, хозяйственных построек и гаражей.

Схема кольцевого дренажа жилого дома.

  1. Пристенная дренажная система. Если основание здания стоит на водоупорном грунте, то с внешней стороны его стен укладывают дренажные трубы с обсыпкой для фильтрования. Трубы пристенного дренажа укладывают на водоупорный слой грунта.
Схематическое устройство пристенной дренажной системы.

Схематическое устройство пристенной дренажной системы.

  1. Пластовый дренаж. Эта разновидность отличается тем, что укладывается непосредственно на водоносный слой земли в основании дома, который необходимо защитить от подтопления. То есть дренажные трубы кладут под бетонный пол подвала внутри дома, а сборную трубу выводят наружу в коллекторный колодец, связанный с кольцевой системой.
Схема устройства пластового дренажа.

Схема устройства пластового дренажа.

Виды дренажей различаются еще по особенностям конструкции:

  • Горизонтальная конструкция дренажа. Отличается системой горизонтально расположенных труб (дрен), канав, лотков и так далее. Это наиболее распространенный вид конструкции дренажной системы. Применяется в ливневой канализации, поверхностных и глубинных системах отвода воды.
Дренаж горизонтального типа.

Дренаж горизонтального типа.

  • Вертикальный дренаж. Отличается системой скважин. Это могут быть скважины, выкачивающие воду из водоносного слоя наверх, а могут быть такие, которые сбрасывают её под водоупорный слой в нижний водоносный пласт. Ввиду дороговизны редко используются частниками.
Схема работы скважин обоих типов.

Схема работы скважин обоих типов.

  • Комбинированная конструкция. Состоит из вертикальной скважины первого типа (которая выбрасывает воду наверх) и системы горизонтальных труб, отводящих жидкость в коллекторы или водоемы.
Водоотводная канава вертикального дренажа.

Водоотводная канава вертикального дренажа.

Существует классификация дренажных систем по глубине залегания. Это может быть глубинный и поверхностный дренаж, но о них я расскажу отдельно.

Предлагаем ознакомиться  Посадка лука чернушки под зиму в подмосковье

Методы оценки эксплуатационных запасов дренажных
вод

4.1. Оценка эксплуатационных
запасов месторождений дренажных вод заключается в определении возможной производительности
проектируемых дренажных сооружений в процессе разработки основного полезного
ископаемого в течение заданной продолжительности расчетного периода и при
условии сохранения качества воды в пределах установленных кондиций.

4.2. Оценка эксплуатационных
запасов месторождений дренажных вод, связанных с вновь разведуемыми
месторождениями твердых полезных ископаемых, проводится в два этапа. На первом
этапе по результатам гидрогеологических исследований, проведенных при
предварительной разведке месторождения основного полезного ископаемого,
осуществляется общая оценка эксплуатационных запасов по категории С2
или внекатегорийных применительно к обобщенной системе, к которой приводится
месторождение.

4.3. Оценка эксплуатационных запасов дренажных вод по категориям,
обосновывающим их промышленное освоение, проводится применительно к принятой
схеме отработки месторождения и системе отбора дренажных вод. Если
месторождение будет отрабатываться под защитой поверхностной внешней
водопонизительной и внутренней водоприемной систем и воды, откачиваемые этими
системами, будут отличаться по качеству и использоваться по различным
направлениям, к утверждению следует представлять запасы, соответствующие
дебитам каждой системы раздельно.

Качество дренажных вод

а) оценка возможной производительности каптажных сооружений при принятой
схеме отбора воды;

б) прогноз возможных изменений качества воды (в необходимых случаях);

в) определение границ зон санитарной охраны (при использовании дренажных
вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения);

г) оценка обеспеченности эксплуатационных запасов дренажных вод
балансовыми составляющими (источниками формирования);

д) оценка влияния отработки оцениваемого месторождения на другие месторождения
и водозаборы, находящиеся в зоне влияния оцениваемого;

Качество дренажных вод

е) оценка влияния отбора подземных вод на гидрогеологические и другие
природные условия окружающих территорий.

Две последние задачи связаны с экологическими аспектами разработки месторождений
твердых полезных ископаемых. Решение этих задач необходимо вне зависимости от
того, будет или не будет проводиться оценка эксплуатационных запасов дренажных
вод.

4.5. Оценка эксплуатационных запасов дренажных вод по категориям,
обосновывающим их промышленное освоение, не проводится и запасы соответственно
не представляются к утверждению в следующих случаям

а) отсутствие потребителя;

б) если величина потребности в воде не превышает 20 % от общих запасов;

в) если месторождение основного полезного ископаемого будет осваиваться
через 20 лет и более;

г) если месторождение основного полезного ископаемого планируется
разрабатывать способом гидродобычи.

4.6. В связи с изменчивостью величины водопритоков во времени к
утверждению представляются эксплуатационные запасы дренажных вод,
соответствующие либо величине минимального среднемесячного водопритока, либо
его среднему значению за заданный расчетный период. Оценка запасов по среднему
значению водопритока выполняется при наличии согласования и проектной организацией режима
водопотребления, соответствующего режиму водопритока. Это допускается также при
накоплении дренажных вод в водохранилище. В этом случае проводится также график
изменения водопритока во времени.

Поверхностный дренаж для сбора и отведения ливневых вод.

4.7. Величина эксплуатационных запасов подземных вод
не может в общем случае отождествляться с величиной общешахтного водопритока,
рассчитанного для выбора системы осушения и насосного оборудования, так как
инженерный запас принимаемый при расчетах водопритоков, может привести к
существенному завышению эксплуатационных запасов дренажных вод.

4.8. При оценке эксплуатационных запасов дренажных вод учитывается
взаимодействие дренажных систем оцениваемого месторождения с имеющимися в
районе другими дренажными системами на ме сторождениях твердых полезных ископаемых, а также с действующими и
проектируемыми водозаборами на месторождениях подземных вод.

Предлагаем ознакомиться  Фильтр для воды от извести для скважины

4.9. Во всех случаях оценки
эксплуатационных запасов дренажных вод необходимо дать прогноз влияния
планируемого отбора на существующие водозаборные сооружения и разработать
рекомендации по обеспечению водой потребителей, использующих существующие
водозаборные сооружения, если последние в результате эксплуатации месторождения
дренажных вод выйдут из строя.

4.10. Оценка эксплуатационных
запасов дренажных вод проводится на определенный ограниченный срок
эксплуатации. Учитывая сложность гидрогеологических и горнотехнических условий,
а также поэтапность освоения месторождения твердого полезного ископаемого, этот
срок целесообразно принимать равным сроку первоочередной отработки.

Однако могут быть приняты и
другие продолжительности расчетного периода. Во всех случаях расчетный срок
оценки эксплуатационных запасов дренажных вод должен согласовываться с
проектной организацией.

4.11. В тех случаях, когда
основным источником формирования эксплуатационных запасов дренажных вод
являются поверхностные или родниковые воды, при оценке эксплуатационных запасов
должна приниматься обеспеченность запасов в зависимости от класса водозабора от
85 до 95 %. Класс водозабора
определяется по СНиП 2.04.02-84.

4.12. Для оценки
эксплуатационных запасов дренажных вод применяются различные методы. В каждом
конкретном случае используются те из них, которые в наибольшей мере позволяют
учесть гидрогеологические условия исследуемых месторождений, характер и степень
полноты исходной информации. Могут быть применены гидродинамический, гидравлический,
балансовый, вероятностно-статистический методы, метод аналогии.

4.13. Гидродинамический метод
включает аналитические расчеты по известным уравнениям фильтрации, полученным
для определенных расчетных схем, и моделирование на аналоговых и цифровых вычислительных
машинах (АВМ и ЦВМ). Оценка эксплуатационных запасов дренажных вод
гидродинамическим методом производится путём расчетов притока подземных вод к
обобщенным осушительным системам для принятых начальных и граничных условий и
гидрогеологических параметров водоносных горизонтов.

Уличная канава

Аналитические методы применяются
для условий развития водоносных горизонтов с мало изменяющимися фильтрационными
и емкостными свойствами и простыми постоянными граничными условиями. Наиболее
широко эти методы применимы для месторождений I и V типов, выделенных в
разделе 2.

Выполняя расчеты по
аналитическим зависимостям, принимается во внимание, что сложное сочетание
дренажных устройств и эксплуатационных горных выработок, которыми производится
водоотбор в целом по месторождению, может быть приведено к “большому
колодцу”. При этом величина понижения определяется, исходя из положения
нижнего горизонта горных работ. В практике расчетов используются разнообразные
формулы, некоторые из них приводятся ниже.

                                                                                  (1)

где Q – запасы дренажных вод месторождения, м3/сут;

km – коэффициент водопроводимости, м2/сут;

S – понижение уровня подземных вод, принимаемое
как разность между статическим уровнем подземных вод и отметкой
горизонта горных работ на момент выхода рудника или шахты на проектную производительность
по добыче основного полезного ископаемого, м;

Качество дренажных вод


– радиус “большого колодца” горных выработок; он может определяться
по формуле  в которой F – площадь горных
выработок на момент выхода рудника на проектную производительность;

a*
– коэффициент пьезопроводности, м2/сут;

t –
расчетное время.

Формула ( 1) справедлива для
напорных водоносных горизонтов.

                                                                                            (2)

                                                                               (3)

где he – столб безнапорных горизонтов равный разности между отметками
статического уровня подземных вод и отметкой нижнего горизонта горных работ, м;

ho – столб воды над подошвой водоносного горизонта на участке
горных выработок, м;

Качество дренажных вод

m –
мощность напорного водоносного горизонта, м;

He
– первоначальный пьезометрический напор, отсчитываемых от нижнего горизонта
горных работ, м.

Для безнапорных вод вместо коэффициента пьезопроводности принимается
коэффициент уровнепроводности.

Применение формул ( 2) и ( 3) зависит от неравенства

Если это
неравенство выполняется, то используются формулы ( 3) и ( 1). Если
расчетное число менее 0,3, то используется формула ( 1), а если по расчету выходит более 3, то используются
формулы ( 2) и ( 1) с соответствующими заменами коэффициента пьезопроводности
на коэффициент уровнепроводности.

Предлагаем ознакомиться  Прополис водная настойка применение

Качество дренажных вод

                                                                                       (4)

Глубинный вид

Трубы и дренажный колодец глубинной системы.

Трубы и дренажный колодец глубинной системы.

Основная задача, которую решает глубинный дренаж – понижение уровня грунтовых вод. В результате такая мера помогает (наряду с гидроизоляционными мероприятиями) защитить фундамент и различные подземные сооружения от разрушений, коррозии и т.д.

Вода в подвале – результат отсутствия дренажа.

Вода в подвале – результат отсутствия дренажа.

Кроме того, глубинная дренажная система не дает корням деревьев и других культурных растений перегнивать.

Хороший фруктовый сад – что может быть лучше?

Хороший фруктовый сад – что может быть лучше?

Когда стоит устраивать такую дренажную систему?

  1. Грунтовые воды ближе полутора метров от поверхности почвы.
  2. На участке застаивается вода.
  3. Землевладение находится в низине и на него стекает вода от соседей.
  4. Есть подпорные стены (под водоемы и т.п.).
Уровень грунтовых вод можно определить по расстоянию до зеркала воды в ближайшем колодце.

Уровень грунтовых вод можно определить по расстоянию до зеркала воды в ближайшем колодце.

Большинство экспертов считает, что практически вся средняя полоса России нуждается в глубинной дренажной системе за исключением участков, находящихся на возвышенностях.

Дренажные перфорированные трубы укладывают по всему периметру участка в специально вырытые траншеи. Трубы кладут на подсыпку из щебня и песка, заворачивают в геотекстиль, сверху присыпают обычным грунтом. Последний слой – дёрн.

Укладка дренажной трубы.

Укладка дренажной трубы.

Обычно кладут одну трубу по центру участка, а к ней подводят под углом несколько труб с каждой стороны, получая своеобразную «ёлочку». Центральная труба находится ниже боковых. Уклон в сторону движения воды должен быть не меньше 1 см на 5 м.

Схема прокладки труб напоминает «ёлочку».

Схема прокладки труб напоминает «ёлочку».

Далее центральная труба направляется (под уклоном) к коллектору. Коллектор сделан из железобетонных колец или гофрированной трубы большого диаметра из ПВХ, ПНД или других полимеров.

Из коллектора жидкость перекачивается насосом за пределы участка (сбрасывать грязную воду в водоемы запрещено законом).

Коллектор с дренажной водой.

Коллектор с дренажной водой.

Инструкция по расчету глубинной дренажной системы достаточно сложна. Эту работу лучше доверить специалистам, так как даже небольшая ошибка может привести к гибели растений и прочим неприятным последствиям.

Поверхностный вид

Элемент поверхностной дренажной системы.

Элемент поверхностной дренажной системы.

Поверхностный дренаж предназначен для сбора и отведения лишней влаги с поверхности участка. Это может быть дождевая, талая или паводковая вода, вода от излишнего полива огорода или мытья автомобиля.

Водоотводный канал на парковке.

Водоотводный канал на парковке.

Как и глубинный дренаж, поверхностная система понижает уровень грунтовых вод, однако делает это совсем по-другому. Она отводит ту влагу, которая впитывается в грунт сверху в результате атмосферных явлений или деятельности человека. Кроме того, поверхностный дренаж не дает образовываться лужам.

При наличии эффективной системы водоотведения можно смело поливать участок.

При наличии эффективной системы водоотведения можно смело поливать участок.

Наиболее эффективной будет согласованная работа обоих типов дренажа – глубинного и поверхностного. Только в этом случае вы сможете быть уверенным, что ваш частный дом никогда не подтопит осадками или грунтовыми водами, а участок будет опрятным и сухим.

Сухо, красиво и чисто – результат дренирования.

Сухо, красиво и чисто – результат дренирования.

Основные задачи поверхностной системы: отведение воды, стекающей с крыши, с замощенных площадей (дорожек, площадок, парковок и т.д.), а также влаги, собирающейся на газонах и в саду.

Для этого используется два типа дренажа:

  1. Локальный (точечный) – предназначен для сбора и отведения воды в отдельных местах её наибольшего скопления. Это могут быть водостоки с крыш, приямки около дверей, места под кранами для полива растений и прочие подобные точки. Представляет собой трапы, водоприемники, отводы и т.д.
Локальный водосборный трап под водосточной трубой.

Локальный водосборный трап под водосточной трубой.

  1. Линейный – предназначен для сбора воды с больших площадей, таких как дорожки, парковки, крыши строений, газоны и т.д. Представляет собой систему мелкозаглубленных каналов, закрытых декоративными решетками из металла. Сами каналы могут быть пластиковыми, бетонными, металлическими или полимербетонными.
Решетка защищает крупного от мусора.

Решетка защищает крупного от мусора.

Для максимальной эффективности следует организовать работу обоих типов дренажа. Линейный дренаж через отводы соединяют с ливневой канализацией, точнее сказать, отводят в тот же коллектор, что и ливневку.

Система линейного дренажа и ливневой канализации.

Система линейного дренажа и ливневой канализации.

В местах, где планируется проезд тяжелого автотранспорта, дренажные каналы выполняют из бетона или металла. Хотя по правилам технологии основную нагрузку принимает на себя закрывающая декоративная решетка.

На фото - бетонные водоотводные лотки.

На фото — бетонные водоотводные лотки.

Если делать современную и эффективную водоотводную систему для нашего климата, инструкция для расчета будет достаточно сложной.

Цена работ и материалов тоже способна нанести ощутимый удар по бюджету. Зато в результате ваши дети вырастут в чистоте, а вас самих будет всегда тянуть домой, в это царство красоты и уюта!