Cílem projektu a spolupráce mezi VUT v Brně, FAST (dále jen Centrum AdMaS) a společností VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s. bylo poskytnutí smluvního výzkumu v oblasti odborného posouzení vybrané části stokové sítě ve městě Znojmo prostřednictvím provedení kamerového průzkumu a zpracování studie. Celková délka posuzované stokové sítě byla 329,7 m.
Jaroslav Raclavský, Jakub Lžičař, Jaroslav Babák, Zdeněk Jaroš
Úvod
Cílem projektu a spolupráce mezi VUT v Brně, FAST (dále jen Centrum AdMaS) a společností VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s. bylo poskytnutí smluvního výzkumu v oblasti odborného posouzení vybrané části stokové sítě ve městě Znojmo prostřednictvím provedení kamerového průzkumu a zpracování studie. Celková délka posuzované stokové sítě byla 329,7 m. Rozsah kamerového průzkumu a odborného posouzení stavebně-technického stavu vybrané stoky:
- kamerový průzkum, poruchy dle ČSN EN 13 508;
- stanovení stavebně-technického stavu vybrané stoky;
- návrhy možnosti sanace vybrané stoky;
- hydraulické posouzení vybrané stoky.
Kamerový průzkum a stanovení stavebně-technického stavu vybrané stoky
Kamerový průzkum byl proveden kamerou RTH 112, která byla osazena na podvozku RV315 od společnosti Zikmund Electronics.
Ve stoce byl zjištěn výskyt silné biogenní síranová koroze, dno potrubí bylo poškozeno dlouhodobým abrazivním účinkem odpadní vody. Stěna potrubí byla v některých částech staticky poškozena a byla zaznamenána tvorba střepů.
Stávající šachty měly malé trhliny po obvodu, povrch byl zasažen lehkou biogenní korozí, stupadla byla funkční. Poklopy nebyly poškozeny.
Vyhodnocení technického stavu:
Z výše uvedeného vyplývá, že zájmová stoka spadá svým technickým stavem do kategorie 4 – nevyhovuje a doporučujeme v krátkém časovém úseku provést obnovu nebo renovaci zájmové stoky. Šachty na této stoce spadají svým technickým stavem do kategorie 3 – vyhovující.
Hydraulické posouzení vybrané stoky
Zájmová stoka byla posuzována z hlediska hydrauliky. Za tímto účelem byl v programu EPA SWMM vytvořen nekalibrovaný model odvodňovaného území. Území bylo zatíženo syntetickým a blokovým deštěm.
Stávající stav: Drsnost potrubí byla uvažována n= 0,015. Simulací bylo zjištěno, že v případě srážkové události, která se bude blížit 5 letému dešti, pravděpodobně dojde k tlakovému režimu ve stoce a bude hrozit její přetečení. Zároveň byla provedena simulace, kdy stávající stav byl zatížen blokovým deštěm, který měl dobu trvání 15min a periodicitu n= 0,2. Výpočtem bylo zjištěno, že stávající stoka bezpečně převede návrhový blokový déšť, nicméně v případě syntetického deště, který více odpovídá reálným dešťům, s velkou pravděpodobností dojde k tlakovému režimu proudění ve stoce.
Variantní návrh renovace – vložka: Za účelem návrhu sanace potrubí byl vytvořen nekalibrovaný hydraulický model, který uvažuje s vyvložkováním potrubí. Tímto dojde ke zmenšení průtočného profilu o 6cm, nicméně drsnost nového povrchu bude odpovídat hodnotě n=0,008.
Zájmové území bylo zatíženo shodným syntetickým deštěm, který byl uveden výše. Výpočtem bylo zjištěno, že blokový déšť zatíží stoku mnohem méně než syntetický, a proto s ním není již dále počítáno.
Ze simulace vyplynulo, že navržené opatření bezpečně převede navrhované průtoky. Z důvodu, že se stoka nachází v centru města, byla posouzena i na 10 letý syntetický déšť.
V tomto případě bylo výpočtem doloženo, že může dojít k tlakovému režimu proudění, ale nedojde k jejímu přetečení ani v případě 10 letého deště.
Variantní metoda renovace – výměna potrubí: V následující simulaci bylo uvažováno s betonovým vejčitým profilem 500/750, který je opatřen vnitřní výstelkou. Uvažovaná drsnost potrubí je n= 0,014. Zájmové území bylo zatíženo 5 letým deštěm.
V tomto případě pravděpodobně dojde k riziku zatopení dané lokality v úseku od šachty Š B322 ve směru toku. Aby k tomuto nedošlo, musí být v úseku Š B322 – Š B321 zvětšena dimenze na 600/900.
Další možností je použití potrubí 500/750 z polymerbetonu nebo sklolaminátu s uvažovanou drsností n= 0,008.
Z výpočtu vyplynulo, že toto potrubí by mělo bezpečně převést návrhový průtok 10 letého syntetického deště.
Shrnutí hydraulického posouzení obsahuje následující tabulka.
Návrh možností sanace vybrané stoky
Obnova úseku otevřeným výkopem
Návrh materiálu:
- železobetonové potrubí DN 500/750;
- železobetonové potrubí s čedičovou výstelkou DN 500/750;
- polymerbetonové potrubí DN 500/750;
- sklolaminátové potrubí DN 500/750.
Renovace úseku vložkou - návrh technologie:
- CIPP na místě vytvrzované vložky;
- obložení segmenty.
Návrh materiálu:
- CIPP vložka s polyesterovou pryskyřicí;
- CIPP vložka sklolaminátová;
- segmenty z polymerbetonu;
- segmenty ze sklolaminátu.
Závěr
Na základě výše uvedených skutečností definovaných v předchozích kapitolách lze konstatovat, že:
- stávající technický stav stoky BA-4 je nevyhovující, zařazen do kategorie technického stavu 4 a je třeba provést renovaci nebo obnovu v následujících 5ti letech;
- z hydraulického hlediska je nejvhodnější provést výměnu potrubí za nové – polymerbetonové, sklolaminátové, železobetonové s čedičovou výstelkou;
- z hlediska ceny je výhodnější provést vyvložkování CIPP technologií;
- z hlediska životnosti je vhodnější provést výměnu potrubí než renovaci.
Literatura
- Zákon č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (Zákon o vodovodech a kanalizacích)
v aktuální znění. - Vyhláška č. 428/2001 Sb., kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu, ve znění vyhlášky č. 146/2004 Sb. a vyhlášky č. 515/2006 Sb.
- Nařízení vlády č. 23/2011 Sb., kterým se mění nařízení vlády č. 61/2003 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech, ve znění nařízení vlády č. 229/2007 Sb.
- ČSN 75 6101 Stokové sítě a kanalizační přípojky.
- ČSN EN 752 Odvodňovací systémy vně budov.
- TNV 75 6911 Provozní řád kanalizace.
- ČSN 01 3463 Výkresy inženýrských staveb – výkresy kanalizace.
- ČSN EN 13 508 - 1 Zjišťování a hodnocení stavu venkovních systémů stokových sítí a kanalizačních přípojek - Část 1: Obecné požadavky.
- ČSN EN 13 508 – 2 Posuzování stavu venkovních systémů stokových sítí a kanalizačních přípojek - Část 2: Kódovací systém pro vizuální prohlídku.
Poděkování
Článek byl vytvořen v rámci řešení projektu č. LO1408 "AdMaS UP - Pokročilé stavební materiály, konstrukce a technologie" podporovaného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy v rámci účelové podpory programu „Národní program udržitelnosti I"."
Článek vznikl na základě spolupráce se společností VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s., divize Znojmo.
Autoři
Ing. Jakub Lžičař, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav vodního hospodářství obcí, Žižkova 17, 602 00 Brno
Ing. Jaroslav Babák, Aut. Ing., Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav vodního hospodářství obcí, Žižkova 17, 602 00 Brno
Ing. Zdeněk Jaroš, VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s., divize Znojmo, Kotkova 2518/20, 670 25, Znojmo
Recenze
Článek byl recenzován. Recenze jsou uloženy v redakci.
Bibliografiická citace
Raclavský, J., Lžičař, J., Babák, J., Jaroš, Z. Posouzení stavebně-technického a hydraulického stavu vybrané části stokové sítě ve městě Znojmo. Vodovod.info - vodárenský informační portál[online]. 10.8.2017, 08/2017, [cit. 2017-08-10]. Dostupný z WWW: http://vodovod.info. ISSN 1804-7157.
English Summary
The aim of the project and cooperation between BUT, FAST (hereinafter referred to as the AdMaS Center) and VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s. was the provision of contractual research in the field of expert assessment of the selected part of the sewerage network in the city of Znojmo through the implementation of a camera survey and study elaboration. The total length of the sewerage network under consideration was 329.7 m. The scope of the camera survey and expert assessment of the construction and technical condition of the selected sewer:
- camera survey, faults according to ČSN EN 13 508;
- determination of the construction and technical condition of the selected sewer;
- suggestions for remediation of the selected sewer;
- hydraulic assessment of selected sewer.
