14
1 UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA URBAN RAINFALL RUNOFF MANAGEMENT IN 7 STEPS Prof.dr Jovan Despotović, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Prof.dr Jasna Plavšić, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Doc.dr Andrijana Todorović, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Doc.dr Dragutin Pavlović, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Prof.dr Dušan Prodanović, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet, Bulevar Kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Ljiljana Janković, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Prof.dr Miloš Stanić, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Dr Aleksandar Đukić, dipl.ing. Institut za vodoprivredu Jaroslav Černi, ul. Jaroslava Černog 80,Beograd [email protected] Prof.dr Nenad Jaćimović, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Prof.dr Marko Ivetić, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet, Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected] Sažetak:U radu je shematski i fragmentarno prikazano upravljanje kišnim vodama u gradskim uslovima, po osnovnim fazama koje su spontano proistekle na osnovu gotovo 40 godina iskustva članova Instituta za hidrotehniku i vodno ekološko inženjerstvo Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu: istraživačkog – laboratorijskog, terenskog i studijskog, projektantskog i izvođačkog. Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog trajanja, preko potrebnih podloga za analizu i modeliranje oticaja kišnih voda, uz merenja u kanalizacionim sistemima, u skladu sa konceptom i stepenom zaštite od kišnih voda – prihvatljivim rizikom od poplava – na bazi projektnog zadatka se formira tehničko rešenje. Rešenje takođe treba da osigura i bezbedno odvijanje pešačkog i motornog saobraćaja na ulicama, na prelazima i kolovozima. Analiziraju se efekti kanalisanja i ispuštanja kišnih voda, koje su do 70-ih godina smatrane „čistim“, na životnu sredinu, prvenstveno na recipijente - vodotoke, dok se poslednjih 20-ak godina koriste kao izvori voda za korišćenje. Ključne riječi:gradovi, kišni oticaj, integralno upravljanje, računske kiše, zavisnosti ITP, merenja, kapacitet slivnika, količine i kvalitet u sistemima, modeliranje oticaja, projekti, kvalitet oticaja, kontrola zagađenja, prečišćavanje kišnog oticaja, korišćenje kišnih voda Abstract:The paper presents schematic and fragmentary management of rain water in urban conditions, according to the basic stages that were spontaneously arisen based on nearly 40 years of experience of members of the Institute of Hydraulic and Water Ecological Engineering at the Faculty of Engineering, University of Belgrade: research, laboratory works, studies, design and workexecution. Starting from analysis of short duration heavy rainfall through required analysis of background information for modelling of rainfall runoff, together with measurements in drainage/sewer systems, based onTerms of references, that includes concept and protection degree from rain waters – acceptable flood risk, and finaly development of technical solution. The solution also needs to ensure safe pedestrian and motor traffic on streets, at crossings and on pavements. Before the 70-ies the effects of collecting and discharge of rain water were considered "pure" on the environment, primarily on the recipients – watercourses, what was found being wrong. Yet, during last two decadesafter treatment rainfall runoff being used as water sources. Key words:, urban conditions, rainfall runoff, management,design storm,ITP relationships, measurements, inlet capacity, drainage system measurements, runoff modelling,master plans, design, runoff quality,pollution control, runoff pretreatment, rainfall harvesting

UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

1

UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA

URBAN RAINFALL RUNOFF MANAGEMENT IN 7 STEPS Prof.dr Jovan Despotović, dipl.ing.

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja

Aleksandra 73, Beograd [email protected]

Prof.dr Jasna Plavšić, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu

Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd

[email protected]

Doc.dr Andrijana Todorović, dipl.ing.

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja

Aleksandra 73, Beograd [email protected]

Doc.dr Dragutin Pavlović, dipl.ing.

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja

Aleksandra 73, Beograd [email protected]

Prof.dr Dušan Prodanović, dipl.ing.

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet, Bulevar

Kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected]

Ljiljana Janković, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu

Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd

[email protected]

Prof.dr Miloš Stanić, dipl.ing.

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet,Bulevar kralja

Aleksandra 73, Beograd [email protected]

Dr Aleksandar Đukić, dipl.ing. Institut za vodoprivredu Jaroslav

Černi, ul. Jaroslava Černog 80,Beograd

[email protected]

Prof.dr Nenad Jaćimović, dipl.ing. Univerzitet u Beogradu

Građevinski fakultet,Bulevar kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected]

Prof.dr Marko Ivetić, dipl.ing.

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet, Bulevar

kralja Aleksandra 73, Beograd [email protected]

Sažetak:U radu je shematski i fragmentarno prikazano upravljanje kišnim vodama u gradskim uslovima, po osnovnim fazama koje su spontano proistekle na osnovu gotovo 40 godina iskustva članova Instituta za hidrotehniku i vodno ekološko inženjerstvo Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu: istraživačkog – laboratorijskog, terenskog i studijskog, projektantskog i izvođačkog. Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog trajanja, preko potrebnih podloga za analizu i modeliranje oticaja kišnih voda, uz merenja u kanalizacionim sistemima, u skladu sa konceptom i stepenom zaštite od kišnih voda – prihvatljivim rizikom od poplava – na bazi projektnog zadatka se formira tehničko rešenje. Rešenje takođe treba da osigura i bezbedno odvijanje pešačkog i motornog saobraćaja na ulicama, na prelazima i kolovozima. Analiziraju se efekti kanalisanja i ispuštanja kišnih voda, koje su do 70-ih godina smatrane „čistim“, na životnu sredinu, prvenstveno na recipijente - vodotoke, dok se poslednjih 20-ak godina koriste kao izvori voda za korišćenje. Ključne riječi:gradovi, kišni oticaj, integralno upravljanje, računske kiše, zavisnosti ITP, merenja, kapacitet slivnika, količine i kvalitet u sistemima, modeliranje oticaja, projekti, kvalitet oticaja, kontrola zagađenja, prečišćavanje kišnog oticaja, korišćenje kišnih voda Abstract:The paper presents schematic and fragmentary management of rain water in urban conditions, according to the basic stages that were spontaneously arisen based on nearly 40 years of experience of members of the Institute of Hydraulic and Water Ecological Engineering at the Faculty of Engineering, University of Belgrade: research, laboratory works, studies, design and workexecution. Starting from analysis of short duration heavy rainfall through required analysis of background information for modelling of rainfall runoff, together with measurements in drainage/sewer systems, based onTerms of references, that includes concept and protection degree from rain waters – acceptable flood risk, and finaly development of technical solution. The solution also needs to ensure safe pedestrian and motor traffic on streets, at crossings and on pavements. Before the 70-ies the effects of collecting and discharge of rain water were considered "pure" on the environment, primarily on the recipients – watercourses, what was found being wrong. Yet, during last two decadesafter treatment rainfall runoff being used as water sources. Key words:, urban conditions, rainfall runoff, management,design storm,ITP relationships, measurements, inlet capacity, drainage system measurements, runoff modelling,master plans, design, runoff quality,pollution control, runoff pretreatment, rainfall harvesting

Page 2: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

2

1 Uvod Urbanizacija utiče na hidrološki ciklus, u smislu promene

postojećih elemenata ciklusa, kao i uvođenja novih„ponora“, „izvora“ i sistema , kao što su vodovodni i

kanalizacioni sistemi ( Slika 1). Uticaj urbanizacije se pre svega ogleda u povećanju površinskog oticaja, smanjenja infiltracijai evapotranspiracije. Povećanje oticaja podrazumeva i veću verovatnoću plavljenja, što, uzimajući u obzir potencijalne štete koje bi nastale, vodi većem riziku od poplava. Takođe, urbanizacijautiče na smanjenje zaliha vode u podzemlju i na kvalitet svih voda. Kako bi se zaštitili postojeći vodni resursi od antropogenog uticaja u urbanim sredinama, smanjio rizik od štetnog dejstva voda, neophodno je integralno upravljanje gradskim vodama. Važna komponenta u ovom procesu je upravljanje kišnim oticajem. U ovom radu prikazana je metodologija za projektovanje hidrotehničkih objekata, kao i njihovo praćenje u fazi eksloatacije, kako bi se obezbedilo

adekvatno upravljanje kišnim oticajem u urbanim sredinama.

1. Koncept, ciljevi, standardi i projektni zadatak

2. Analiza padavina: padavine kao povremen,

složen i slučajan proces.

3. Merenja radi modeliranja procesa padavine–

oticaj, u laboratoriji i na sistemima. 4. Projektovanje – proračuni i dimenzionisanje

hidrotehničkih objekata i elemenata.

5. Izgradnja, održavanje i funkcionisanje.

6. Bezbednost saobraćaja – motornog i

pešačkog na ulicama.

7. Zaštita životne sredine ikorišćenje -

recikliranje kišnih voda.

Slika 1. Hidrološki ciklus u urbanim sredinama sa posebnim osvrtom na opšti kanalizacioni sistem.

Page 3: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

3

2 Metodologija 2.1 Sedam koraka integralnog upravljanjakišnim

oticajem U ovom poglavlju su detaljnije prikazane etape u uspostavljanju integralnog upravljanja kišnim oticajem u urbanim sredinama. 2.1.1 Koncept, ciljevi, standardi i projektni

zadatak Najvažniji cilj izgradnje kišnih kanalizacionih sistema je bezbednost odvijanja svih aktivnosti u gradu, uključujući pešački i motorni saobraćaj za vreme većih padavina. CIlj je takođe i kontrola i smanjenje rizika od poplava u gradovima. Pitanja zaštite životne sredine obuhvata tretiranje kišnog oticaja, uključujući rasteretneh prelive opšteg kanalizacionog sistemai drugaizlivanja, procurivanja, taloženja i sl.! Total Quality Management (TQM) – Ukupno upravljanje kvalitetom je osnova cele procedure od Projektnog zadatka (Terms of References, ToR) do izgradnje, održavanja i funkcionisanja i unapređenja sistema za kišne vode. 2.1.2 Analiza padavina. Padavine kao

povremen, složen i slučajan proces Standardna analiza padavina zasniva se na osmatranjima visina padavina, pri čemu su za male i srednje urbane slivovemerodavna trajanja kiše znatno kraća od 24 sata. Stoga su za simuliranje oticaja u urbanim sredinama neophodni podaci o padavinama fine vremenske rezolucije. Na osnovu ovih podataka se statističkom analizom dobijaju zavisnosti visina kiše - trajanje - povratni period (HTP krive), odnosno intenzitet – trajanje-povratni period (ITP krive), koje predstavljaju osnov za dimenzionisanje mnogih hidrotehničkih objekata. Konstrukciju zavisnosti HTP prate razni problemi koji mogu dovesti do velikih neizvesnosti u vezi sa rezultujućim računskim kišama. Većina ovih problema potiče od grešaka u merenju i obradi podataka merenja padavina, ali poslovični nedostatak ovih merenja dovodi inženjere u praksi do toga da zavisnosti HTP određuju na osnovu skromnih raspoloživih podataka, bez sagledavanja neizvesnosti koje postoje. Metodologija za konsistentno određivanje HTP zavisnosti primenjena je na primeru meteorološke stanice Banja Luka (Topalović sa sar., 2016). Velike neizvesnosti u podacima potiču od izrazite prostorne neravnomernosti padavina, koja često nije

praćena odgovarajućim brojem kišomera. Stoga jefinija prostorna rezolucija osmatranja padavinaod suštinske važnosti za bolje upravljanje oticajem. Dodatni problem u analizi osmatranja padavina i određivanje merodavnih kiša predstavlja uticaj urbanizacije i klimatskih promena. Todorović i sar. (2014) su analizirali trendove u pokazateljima padavina, koji su određeni na osnovu 100 godina dugog niza osmatranja denvih padavina na stanici „Vračar“ u Beogradu. Pokazatelji su definisani tako da odražavaju prosečne i ekstremne događaje, dok su za detekciju trendova u nizovima pokazatelja primenjena četiri statistička testa. Ova analiza nije ukazala na statistički značajne trendove u srednjim vrednostima većine razmatranih parametara, s tim da je kod većine parametara detektovan porast u varijansi. Pretpostavljeno je da se odsustvo trendova u srednjim vrednostima mogu biti posledica eventualnog prisustva cikličnosti u nizovima. Plavšić i sar. (2016) su uporedo analizirali prisustvo trenova i cikličnosti u pokazateljima ekstremnih padavina na tri meteorološke stanice u Srbiji. Rezultati su pokazali odsustvo statistički značajnu cikličnost, ali da periodičnost ima veliki uticaj na varijabilnost u nizovima. Iako značajni trendovi ni periodičnost nisu identifikovani na razmatranim stanicama, ovakve statistčke analize bi trebalo da prethode određivanju merodavih padavina. Dodatno, za analize pokretanja nanosa i transporta zagađenja u urbanim sredinama od interesa su i drugi pokazatelji padavina kao što su maksimalni inteniziteti kiše (određuju pokretanje istaloženog nanosa na saobraćajnim površinama), ili trajanje sušnih perioda (određuju istaložavanje nanosa na saobraćajnim površinama) (Đukić, 2016). Savremeni pristupi, kao i iskustva iz regiona predstavljenu su na naučnim skupovima „Regional Rainfall Conference at the Balkans“, koji su održani na Građevinskom fakultetu u Beogradu 2005. i 2010. godine. Analiza ukupnih dnevnih padavina, pogotovu uzastopnih dana, kao prethodne padavine, kao: Kišni i sušni periodi, i Ukupna visina padavina u zadatom periodu

Računska kiša određenog – zadatog trajanja ima: Intenzitet-trajanje-frekvencija – ITP, ili visina kiše

– trajanje - verovatnoća – HTP, Model padavina , vremenska raspodela ukupne

visine kiše, Prostorna redukcija: kiše u tački – kiše na slivu.

Imax – za analize pokretanja istaloženog materijala na ulicama,

Sušni periodi između kiša, zbog istaložavanja. Računske kiše su osnovni ulazni podaci za hidrološke proračune i projektovanje objekata za zaštitu od velikih voda. Na malim i srednjim

Page 4: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

4

slivovima merodavna trajanja kiše su znatno kraća od 24 sata i računske kiše se definišu zavisnostima visina kiše – trajanje kiše – povratni period (ili zavisnosti HTP), koje se dobijaju statističkom analizom visina kiše u intervalima vremena različitog trajanja (LITERATURA, Plavšić... Despotović...) Na slici 2. su potrebne informacije za proračune oticaja kišnih voda u gradskim uslovima detaljnim ili konceptualnim modelima

Slika 2. Zavisnosti (a) visine kiše, odnosno (b) intenziteta kiše od povratnog perioda 2, 5, 10 i 100 godina za kiše trajanja od 5 do 60 minuta za lokaciju kišomerne stanice Vračar (Beograd) za potrebe modeliranja kišnog oticaja Konstrukciju zavisnosti HTP prate razni problemi koji mogu dovesti do velikih neizvesnosti u vezi sa rezultujućim računskim kišama. Većina ovih proble-ma potiče od grešaka u merenju i obradi podataka merenja padavina, ali poslovični nedostatak ovih merenja dovodi inženjere u praksi do toga da za-visnosti HTP određuju na osnovu skromnih raspoloživih podataka, bez sagledavanja neizvesnosti koje postoje. U ovom radu se ukazuje na metode dostupne u literaturi za konsistentno određivanje zavisnosti HTP; npr. na primeru podataka sa meteorološke stanice Banja Luka (Plavšić, sa sar., 2015, 2016). Moderne analize padavina obuhvataju i ispitivanje postojanja trenda promena kao elementa klimatskih promena, i od novijih se navode rezultati iz rada „Trendovi u pokazateljima režima padavina u Beogradu“ (Todorović, sa sar, 2015). U tom radu su analizirane promene u pokazateljima režima dnevnih padavina osmotrenih na stanici „Vračar“. Pokazatelji su odabrani tako da oslikavaju prosečne i ekstremne događaje. Kod većine pokazatelja nisu detektovani trendovi u srednjim vrednostima. Na režim padavina u Beogradu, pored promena usled globalnog povećanja koncentracije gasova efekta staklene bašte, utiče i intenzivna urbanizacija. Međutim, analiza prikazana u radu nije

ukazala na značajne promene u režimu dnevnih padavina. Razlog nedetektovanja trendova može biti i eventualno prisustvo cikličnosti u razmatranim nizovima. Dalja istraživanja trebalo bi da obuhvate analizu cikličnosti, što bi moglo dovesti do pouzdanije detekcije trendova u režimu padavina. 2.1.3 Merenja za potrebe modeliranja procesa

padavine-oticaj za potrebe projektovanja Merenja prijemne moći – kapaciteta i efikasnosti ključnih elemenata sistema za kanalisanje – slivnika, su imala za cilj utvrđivanje realnih karakteristika slivnika pošto je na terenu – na ulicama, utvrđeno da oni funkcionišu kao što je shematski dato na Slici 3 (a), i kao što se uvek predpostavlja, već kao što je dato na Slici 3 (b), koja su dala interesantne i važne zaključke za razmatranje kompletnih kanalizacionih sistema (Despotović, 2009).

Slika 3. Shematski prikaz prihvatanja oticaja slivnicama: (a) pretpostavljena efikasnost slivnika kišne kanalizacije, i

(b) relana efikasnost slivnika u realnim uslovima Merenja u laboratoriji radi utvrđivanja kapaciteta i efikasnosti slivnika kišne kanalizacije, jer je i na terenu – na ulicama i u laboratoriji utvrđeno da oni funkcionišu kao što je shematski dato na Slici 4 (a), a ne kao što se po pravilu predpostavlja, kao što je dato na Slici 4 (b), pokazala su mnoge intersantne aspekte (Despotović, 2009). Brojni su radovi sa ovom temom, ali otkako su utvrene zavisnosti prijemne moći slivnika od doticaja do njega, podužnog i poprečnog nagiba, i svakako od vrste slivnika, i proračuni i praksa su se bitno– unapredili (Despotović, sa sar, 1999)

Page 5: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

5

Slika 4. Potpuno „nova“ saznanje da voda ne teče po srednjem nagibu, kako se uvek smatralo, i shodno, da je kapacitet slivnika, pošto zavisi od količine vode koja dotiče do njega, različit u funkciji od kombinacije oba nagiba – od poprečnog

i podužnog nagiba kolovoza ( Despotovic, et al, 1996: Despotović et al, 2012)

Slika 5. Prijemna moć kombinovanog slivnika (rešetka u kolovozu + otvor u ivičnjaku, prema dimenzijama u okviru), za različite navedene podužne i poprečne nagibe, kao i doticaje do slivnika od 1 l/s do 100 l/s: naglašene tačke predstavljaju idealnu prijemnu moć od 100 %

Brojni su radovi sa ovom temom, i otkako su utvrđene zavisnosti prijemne moći slivnika od doticaja do njega, podužnog i poprečnog nagiba, i svakako od vrste slivnika, i proračuni i praksa su se bitno– unapredili (Despotović, sa sar, 1999 Merenja komponenti procesa oticaja u gradskim uslovima se obavljaju po pojedinim fazama, i to: 1) Padavine: ukupne visine padavina i

pluviografski zapisi; 2) Kapacitet zahvatnih građevina (npr. slivnika); 3) Protoka (kroz cevi / kolektore, u oknima, na

spojevima, na prelivima u opštem kanalizacionom sistemu, na izlivima, itd.);

4) Uticaji na recepijente (količine voda i parametri kvaliteta).

Eksperimentalni sliv gradske kanalizacije za kišne vode uspostavljen je na Miljakovcu u Beogradu 1979. godine ( Slika 6). Na ovom slivu su se obavljala sistematska merenja gotovo 12 godina, o čemu postoje brojni radovi (Maksimovic, Radojkovic, 1986). To je podloga da je 1988. godine došlo do uspostavljanje centra pod pokroviteljstvom UNESCO-a pod

Page 6: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

6

imenom IRTCUD (International Research and Training Center on Urban Drainage), koji i danas postoji (www.grf.bg.ac.rs/hikom/irtcud). Razvijena je baza podataka sa podacima sa eksperimentalnim slivovima iz celog sveta (tzv. UDM baza), kao i niz konferencija pod istim imenom, počev od 1986. godine do 2015. je održano 10 širom sveta. Na slici 6 je prikazan deo eksperimentalnog poligona – podsliv 1, na kome se mogu videti brojni detalji, a na nizvodnom kraju slivnička rešetka koja obezbeđuje da sav površinski oticaj bude zahvaćen i sproveden na merni objekat podsliva 1.

Slika 6. Podsliv na eksperimentalnom slivu Miljakovac u

Beogradu (merenja u periodu od 1979. do 1992.) Na slici 7. je prikazan aktuelni eksperimentalni poligon na Građevinskom fakultetu u Beogradu, koji je opremljlen za merenje količine i kvaliteta oticaja sa jedne tipične gradske površine, i koji funkcioniše od 2010.g. (Djukić, 2016).

Slika 7. Eksperimentalni poligon kišne kanalizacije od

2010. g. na Građevinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu sa opremom za merenje kišnog proticaja i

zagađenja u proticaju (Đukić, 2016)

2.1.4 Projektovanje – analize, proračuni i dimenzionisanje objekata i sistema

Nakon prikupljanja podloga, uslova i mišljenja, sprovodi se kompletan postupak projektovanja prema Projektnom zadatku, standardima i propisima – nacionalnim, regionalnim i lokalnim, sa ciljem: Formiranja pouzdanih i tačnih baza podataka, Zaštite ili poboljšanja hidrološkog ciklusa u

gradu, pre svega kanalisanja kišnih voda, Efikasnog funkcionisanja, upravljanjasistemom i

buduće dogradnje sistema, Zaštite – obezbeđenja bezbednosnih zahteva, Procene uticaja i unapređenja za životne sredine. Primeri izrade master planova, idejnih, glavnih i izvođačkih projekata počev od 70-ih godina savremenim postupcima i metodama za brojne gradove, kao što su: Ruma, Kraljevo, Maribor (na slici 9), Bijeljina, Podgorica, mnogi delovi Beograda (npr. Kumodraž, Slika 8), zatim aerodromi u Podgorici, Beogradu, Batajnici, Alžiru i Angoli, kao i autoputeve u Sloveniji, Srbiji, Kanadi i dr. , u saradnji sa drugim institucijama, kao što je Institut za ekološki inženjering u Mariboru, preduzeća CEKIBEO, „Hidrometal“ i dr.

Slika 8. Shematski prikaz rešenja zaštite od poplava autoputa, naselja i ulica na nizvodnom kraju, sa više-4, retenzija za kišni oticaj, razdvajanjem fekalnih voda na

slivu Kumodraškog potoka i rasteretnim kanalom(800 ha) Kasnije sudati projekti odvodnjavanja saobraćajnica i mostova - Gazela i Ostružnica u Beogradu, most kod Obrenovca, uz češće u projektu mosta na Adi i dr, takođe u saradnji sa preduzećima Mostprojekt, CEKIBEO, Trasa, Vodoinženjering i dr. (Despotović sa sar, 2011, 2015), sa više detalja gde je opisano prečišćavanje kišnih voda i korišćenje.

S2

S1

S3

S4

S5

Page 7: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

7

Slika9. Rezultatihidrauličkog proračuna tečenja u cevima kanalizacionog sistema u Mariboru: potpuno ispunjeni

kolektori (crveno), i plava okna - čvorovi u kojima se izliva voda i dr.

2.1.5 Izgradnja, održavanje i funkcionisanje U mnogim projektima je potom obavljen nadzor – projektantski ili investitorski nad izgradnjom sistema za kanalisanje i pretretiranje kišnih voda u gradovima i na saobraćajnicama, a u poslednje vreme i sa mostova i saobraćajnih petlji. Međutim, u građevinsku praksu sporo prodiru najnovija saznanja. Poseban problem je opšte gledanje na masivne infrastrukturne saobraćajne sisteme kao što su autoputevi i brze železnice „koji se sami održavaju“, pa tako pokušaji uvođenja savremenih postupaka i metoda, a tek novih tehnologija, proizvodi otpore. U isto vreme, svi su vrlo ponosni da su mnoge EU direktive primenjivane na našim rekama, međutim, tačnije da će biti primenjene u nekom dalekom budućem vremenu (CEE..). Održavanje složenih kanalizacionih sistema, pored tradicionalnih metoda, treba da sadrži kontinualni monitoring, pre svega zbog mogućih incidenata, čak i kada nisu u gradskim uslovima koji neposredno mogu da utiču na životnu sredinu, zdraavlje ljudi ili životinja, odnosno na zaštićene zone. takođe je vrlo bitno da stepen obuke i raspolaganje savremnim saznanjima treba da bude ona dohvat ruke nadležnima kako bi se ztari i orinuli sistemi blagvremeno popravljali pre havarija uz pomoć inteligentnih sistema praćenja, što je danas praksa u razvijenom svetu. To je osnova za unaprećenje kanalisanje i tretiranjne kinog oticaja, i potom, korišćenje tih voda. Postoji velika zabluda da izgradnja sistema kišne kanalizacije, pogotovu savremenih kompleksnih, može biti poverena svakoj građevinskoj kompaniji, ali to je pogrešno. Jer svaki objekat - cev, slivnik, okno ili ispust, mora uraditi po projektu. Ako bilo koji od tih elemenata ne funkcioniše, jer je izgrađen ili povezan pogrešno ili nije povezan uopšte i zao ne funkcioniše po projektu, on bukvalno „odseca“

uzvodni podsliv grada ili bar deonice. U ovakvoj praksi je tajna prisutne vrlo često neefikasnosti sistema za kišnu kanalizaciju pa ček i uzroka izlivanja, poplava i velikih rizika po pešake i vozače. Naročito je ovakva neefikasnost izražena kada se kompleksni sistemi izvode po fazama, sa provizorijumima (koji traju zauvek) i sličnim pristupima… Jasno je da postoji razlika u izradi projekata sistema za kanalisanje kišnih voda radi proširenja, dogradnje, popravke, delimične ili kompletan prenamene (umesto opšti sistem, treba da bude separatni - za kišne vode). Takođe je sasvim drugačije kada se rade klasični sistemi od projekata kada se rade sistemi u kojima se kišni oticaji retenziraju - usporavaju, delimično – manje ili više infiltriraju, uz pojedine uslovu, ograničenja i sl. Jedan od osnovnih uslova i parametara za izradu analiza i kasnijih proračuna je tzv. merodavni povratni period ili verovatnoća pojave padavina i shodno proticaja koje predviđeni sistemi treba da prihvate, o čemu postoje brojen diskusije. Kod nas je na delu klasična ili konzervativna serija povratnih perioda od 2 g. do 10 godina, osim za podvožnjake, izuzetno skupe građevine koje raspolažu sa podzemnih spratovima sa opremom i velikom imovinom. Mi smo, međutim mišljenja da je taj deo hidrotehničke prakse potpuno „zaostao“ i da se mnoge intervencije moraju sugerisati (Despotović, 2009). I ono što je najvažnije, sa savremenim metodama za detaljne proračune svih delova transformacije padavina u površinski oticaj, i potom transformacije u pojedinim elementima sistema kišne kanalizacije, i konačne pozicije u mikro lokaciji i svih dimenzija, nema nikakvog razloga da se svi delovi grada ili infrastrukture, kao što je autoput, železnica, objekti istorijske vrednosti i sl, čuvaju od kišnih voda i poplava na isti stepen sigurnosti, kao drugi, manje važni delovi grada, ako neće biti ugroženi stanovništvo i osnovne aktivnosti u gradu. Na kraju, vrlo je odgovoran posao utvrđivanja koncepta – master plana kanalisanja i zaštite od kišnih voda a neophodno je imati u vidu sledeće, često zaboravljene momente:

1. Da li je reč o naseljima u kojima opada ekonomija. Ili se razvija,

2. Kakva vrsta ekonomije se razvija i kakve su perspektive da se to nastavi na duži rok,

3. Savremenost društva, stanovništva koje će u tom gradu da živi u dužem vremenskom periodu, jer je za složene i savremene sisteme potrebno obezbediti domaćinsko ponašanje – održavanje svih elemenata i sistema, čišćenje.

4. Kontrola uticaja drugih sistema na kanalizaciju.

Page 8: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

8

2.1.6 Bezbednost motornog i

pešačkogsaobraćaja u vreme padavina i oticaja

Ovaj problem je predstavljen analizom prostiranja površinskog oticaja na kolovozima ulica da bi se moglo proceniti koliko je odvijanje pešačkog i motornog saobraćaja ugroženo (ne)kontrolisanim tečenjem, što je prikazano na Slici 10. Mogu se samo zamisliti nervoza i mogućnosti za neadekvatno ponašanje i pešaka i vozača u ovakvim situacijama. Na slici je moguće uočiti širenje površinskog oticaja u zavisnosti od položaja slivnika, tačnije od veličine slivne površine i odgovarajućeg proticaja. Imajući u vidu koeficijente sigurnosti obezbeđenja širine površinskog toka od oko 30 cm, što se može smatrati nevelikim prostorom koji se može prekoračiti, utvrđeno je da se mora smanjiti međusobno rastojanje sa 19m na 16 m, da bi se zadovoljio taj uslov (literatura). Proračunima koeficijenata sigurnosti kontrole širine površinskog oticaja na mestima pešačkih prelaza definiše se položaj slivnika preko intenziteta kiša i karakteristika slivnika ( Despotović sa sar, 2008,, 2010). Ovakvi proračuni dovode sistema za kanalisanje kišnih voda u ravan drugih građevinskih projekata kada se zahteva sigurnost stabilnost i adekvatno – zahtevano funkcionisanje, inače se smatraju enuspešnim, pa čak i opasnim objektima koje treba napustiti ili što pre rekonstruisati i popraviti.

Slika 8. Bezbednost prelaska ulice i upravljanja motornim vozilom kada je površinski oticaj preko kolovoza nekontrolilsan se znatno smanjuje. Na slici 11 je prikaz proračunameđusobnog rastojanja slivnika na šta se svodi celokupna kompleksna analiza padavina, modelirnaje merodavnih oticaja, ispitivanja slivnika i konačno postavljanje kompletne cevne mreže ispod kolovoza i trotoara radi odvođenja merodavnih proticaja ka recipijentima, nakon tretmana. Postoje dva aspekta u okviru hidrotehnike, i hidrološki i hidraulički, prema sledećem:

• hidrološki

KF1 = intenzitet projektovane kiše za povratni period T / stvarni intenzitet prirodne kiše

• hidraulički

KS2 = projektovani doticaj u rigoli / protok zahvaćen slivnikom Ukupni koeficijent sigurnosti se može izračunati na sledeći način: KS = KS1 · KS2 Sprovodeći takvu računicu, došlo se do međusobnog rastojanja kao što je dato na slici 10. tj. međusobno su približeni slivnici sa 19 m na 16 m, tako da je ukupni KS veći od 1, što je jedino egzaktno uređenje ove saobraćajnice sa aspekta sprečavanja odvijanja pešačkog saobraćaja (Despotović sa sar, 2010). Obratiti pažnji da su navedeni svi relevantni parametri za definisanje položaja slivnika, što u vreme savremenih tehnologija nije velikiposao, već je mnogo teže naterati kompanije da zajedno sa komunalnim preduzećima i putnim kompanijama insistiraju na ovakvim procedurama.

Slika 11. Određivanje međusobnog rastojanja između slivnika na kolovozu od 19 m i 16 m za zadate parametre kako bi se obezbedilo najveće rastojanje od 30 cm širine

površinskog toka

2.1.7 Pitanja zaštite životne sredine i

recikliranja kišnih voda

Uticaj zagađenja kišnog oticaja na životnu sredinu je višestruk i može biti incidentan ili dugotrajni, obzirom

i

projd

QTQ

KS)(,

2

iTiKS rac )(

1

Page 9: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

9

na period vremena ispuštanja kišnih voda bez kanalizacije i bez tretiranja oticaja. Ubrzani razvoj gradova i urbanizacija ruralnih područja nosiprobleme, i jedan od najznačajnijih je pogoršanje kvaliteta vode. Zagađenja se akumulišu na gradskimpovršinama, odakle ih spira kišni oticaj. Količina zagađenja koje spira oticaj zavisi od brojnih faktora, pre svega: karakteristike površina, postojanje zagađivača (saobraćaj, industrija, i dr.)i njihov prostorni raspored, kao i od brojnih hidrološkihi meteoroloških faktora (npr. kvalitet vazduha).Istraživanja kvaliteta kišnog oticaja sa urbanih slivova ukazuju na prisustvo sledećih zagađenja u oticaju (Đukić i Ljubisavljević 2011): Organska zagađenja, iskazana kao HPK ili

BPK5, prisutna su u umerenim koncentracijama kod oticaja sa urbanih nepropusnih površina;

Suspendovane materije se smatraju najviše izraženim zagađenjem u kišnom oticaju jer su prisutne u značajnim koncentracijama, a njihova koncentracija zavisi od korišćenja zemljišta na slivu, intenzitet i trajanja kiše;

Teški metali (bakar, olovo, kadmijum, nikl, hrom, cink) su prisutni u kišnom oticaju u širokom opsegu koncentracija, njihova koncentracija pokazuje dobru korelaciju sa koncentracijom suspendovanih materija, i prvenstveno zavisi od načina korišćenja zemljišta na slivu i intenziteta saobraćaja;

Ulja i masti su samo povremeno prisutna u kišnom oticaju i njihovo prisustvo je pokazatelj akcidentnih zagađenja;

Jedninjenja azota i fosfora su prisutna u većim koncentracijama kada postoji veće spiranje sa zelenih površina.

Druga specifična zagađenja javljaju se u površinskom oticaju u zavisnosti od načina korišćenja zemljišta, hemijskog sastava tla, kvaliteta vazduha i dr.

U tabeli 2su date vrednosti godišnjih opterećenja zagađenjem od oticaja sa različitih tipova površina, koje su dobijene iz istraživanja sprovedenih u SAD (Hvitved-Jacobsen i sar. 2010).Međutim, rezultati prametri kvaliteta oticaja veoma variraju u zavisnosti od lokacije (Debo i Reese 2003). 2.2 Principi za uspostavljanje mera za kontrolu

urbanog oticaja Velika prostorna i vremenska promenljivost svih parametara površinskog oticaja, kao i činjenica da zagađenje koje se spira oticajem potiče iz rasutih izvora zagađenja, predstavlja teškoću u uspostavljaju jednostavnih pravila i zahteva u pogledu kontrole i smanjenja zagađenja od urbanog uticaja. Stoga, uvođenje graničnih vrednosti emisije, odnosno maksimalnih dozvoljenih koncentracja parametara u kišnom oticaju koji se ispušta u

vodoprijemnike, ne deluje kao opravdano i praktično primenjivo u praksi (Hvitved-Jacobsen i sar. 2010). Efekti od zagađenja u oticaju mogu biti akutni i hronični. Protiv akutnih efekata treba se boriti prevencijom i akcionim planovima pri akcidentima. Dugoročni (hronični) efekti zagađenja potencijalno nose rizik od nedostizanja propisanog statusa vodnog tela u koje se urbani oticaj izliva. Pristup ovoj problematici u zakonodavstvu EU, a delom i u Srbiji, je da sva ispuštanja u vode budu takva da ne naruše dobar status vodnih tela. Ovo ukazuje da je krajnji cilj smanjenje negativnih uticaja od ljudskih aktivnosti, što podrazumeva da se u prvom koraku moraju odrediti uslovi na slivu bez urbanizacije, a zatim primenom odgovarajućih mera se negativni uticaji urbanizacije i drugih ljudskih aktivnosti kontrolišu da ne pređu neku vrednost koja ne ugrožava opstanak i razvoj ljudske zajednice, ali ni ciljani status vodnog tela. Ovakav pristup zavisi od lokalnih specifičnosti. Kako istraživanja ukazuju da emisija zagađenja prvenstveno zavisi od visine kiše (Đukić 2016), mere i tehnička rešenja moraju biti usmerene ka smanjenju (kontroli) oticaja i kontroli kvaliteta oticaja od kiše određene ukupne visine padavina, određene prema specifičnostima konkretnog sliva i karakterisitkama vodoprijemnika. Sistemi koji za primarni cilj imaju odvođenje, kontrolu i smanjenje količina urbanog kišnog oticaja uz poboljšanje njegovog kvaliteta najčešće su: Održivi sistemi za odvođenje urbanog oticaja (eng. Sustainable Urban Drainage Systems – SUDS) iliSistemi sa niskim negativnim uticajima od urbanizacije (eng. Low Impact Development Systems – LIDs). Da bi ovi sistemimogli da ispune zahteve koji se pred njih postavljaju potrebno je da budu takav da u što većoj meri oponašaju prirodne procese na slivu. To se postiže uspostavljanjem tzv.„niza tehnika“ (engl.menagement train). Objekti i tehnike koje će se koristiti se hijerarhiskih mogu grupisati na sledeći način (Woods-Ballard i sar 2007): 1. Prevencija – podrazumeva sprečavanje pojave

oticaja, odnosno njegovo prikupljanje i sprečavanje dospevanja u sam sistem za odvođenje oticaja. Ta voda se zatim koristi kao "siva voda" u tehničke svrhe.

2. Kontrola na mestu nastanka – podrazumeva upotrebu različitih tehnika za kontrolu količina ali i kvaliteta oticaja na najuzvodnijem kraju sliva. Neke od ovih tehnika su infiltracioni bazeni, jame i rovovi kao i zeleni krovovi itd.

3. Kontrola na samom slivu (engl. Site Control) – sadrži mere za prikupljanje i zadržavanje oticaja na lokalnom slivu.

4. Regionalana kontrola – prikupljanje i kontrola oticaja sa više manjih urbanih slivova iz prethodnog koraka.

Page 10: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

10

Slika 9. Metodologija SUDS „management train“ (Woods-Ballard i sar., 2007)

2.3 Metode za kontrolu količina oticaja i

njegovog kvaliteta Kontrola količina otekle kišne vode obuhvata (Woods-Ballard i sr. 2007) sledeće : 1. Infiltracija - oceđivanje vode kroz zemlju radi

smanjenja količina otekle vode. Kada podzemna voda nije previsoka i nema rizika od njenogzagađivanja rešenje je idealno. Efikasnost zavisi od tla kroz koje voda prolazi.

2. Zadržavanje vode predstavlja prihvatanje ili usporavanje vode pomoću suvih depresija, jezera ili podzemnih objekata. Ove metode smanjuju vrh poplavnog talasa, ali ne smanjuju količine otekle vode.

3. Prenos vode je neophodna karika u lancu povezivanja pojedinih komponenti i predstavlja kontrolisani prenos količina vode sa jednog na drugo mesto površinskim kanalima, kolektorima ili rovovima.

4. Korišćenje kišnih voda, npr. za navodnjavanje, pranje ulica ili u druge svrhe, u zavisnosti od lokalnih uslova. U analizama se mora uzeti u obzir prostor za zadržavanje vode, pouzdanost i aspekti kvaliteta vode.

Kontrola kvaliteta otekle vode postiže se primenom mnogih metoda. U zavisnosti od kriterijuma, neke metode prečišćavanja treba koristiti pre drugih, a metode se mogu kombinovati na više načina. Najčešće korišćene su metode: 1. Taloženje je jedan od primarnih načina

prečišćavanja kišnih voda. Najveći deo zagađenja u oticaju je vezan za suspendovane čestice, te se njihovim taloženjem značajno može smanjiti količina zagađujućih materija u oticaju.

2. Filtracija i biofiltracija kroz zemljište, agregat ili veštačke materijale (geotekstil) uklanja zagađene materije filtracijomi u filterskom materijalu se mogu odigrati biohemijski procesi i ukloniti organske materije i nutrijenti

3. Adsorpcija predstavlja vezivanje zagađenja za površinu čvrstih čestica. Materijal kroz koji protiče zagađena voda vremenom je zasićen pa prestaje proces adsorpcije. Postoje različiti mehanizmi sorpcije (Woods-Ballard i sr. 2007).

4. Biodegradacija predstavlja biološki proces, gde se mikrobiološke zajednice formiraju u okviru zemljišne sredine i biodegradabilne organske materije (ulja, masti, i dr.) i koriste kiseonik i nutrijenate iz voda koja se infiltrira.

5. Isparavanjem voda iz mešavine prelazi u gasovitu fazu i formira se talog.

6. Precipitacija je metod tretmana gde se ubacuju soli metala koje reaguju sa rastvorenim metalima u vodi stvarajući nerastvorena jedinjenja, koja se zatim uklanjaju iz vode taloženjem.

7. Upijanje biljaka - biljke u jezerima i barama koriste određena jedinjenja iz vode u procesu fotosinteze. Ovim putem se izvajaju iz vode jednjenja fosfora i azota i ugrađuju u biomasu, uz upijanje i drugih materija (sulfati, teški metali).

8. Nitrifikacija je proces gde amonijak i amonijum joni biohemijskom oksidacijom uz prisustvo određenih bakterija formiraju nitrate.

9. Fotoliza je proces gde UV zraci rastvaraju organskih materija.

U tabeli1 dati podaci o mogućim načininima uklanjanja najviše zastupljenih zagađenja u oticaju.

Tabela 1. Mehanizmi prečišćavanja različitihvrsta zagađenja

Zagađenje Mehanizam uklanjanja

Nutrijenti (Fosfor, Azot) Sedimentacija, biodegradacija, precipitacija, denitrifikacija.

Suspendovane materije Sedimentacija, filtracija

Ugljovodonici Biodegradacija, fotoliza, filtracija, adsorpcija

Metali: Pb, Cu, Cd, Hg, Zn, Cr, Al

Sedimentacija, adsorpcija, filtracija, precipitacija, upijanje od biljaka

Pesticidi Biodegradacija, adsorpcija, isparavanje

Hloridi Prevencija Cijanidi Isparavanje, fotoliza

Plivajuće i lebdeći predmeti

Zadržavanje na rešetkama, izdvajanje na dnu i bokovima kanala, uklanjanje u redovnom čiščćenju i održavanju

Organske materije Sedimentacija, filtracija, biodegradacija

3 Primeri projekata kanalisanja i prečišćavanja kišnih voda i mogućnosti njenog korišćenja

U zoni uže sanitarne zaštite izvorišta vode za piće Beogradskog vodovoda, u projektima kanalizacije kišnih voda sa saobraćajnica i mostova preko reke Save, primenjene su moderne metode i postupci za

Regionalna kontrola

Evapotranspiracija

Evapotranspiracija

Kontrola oticaja

Lokalna kontrola

Oticaj ka recipijentu ili infiltracija

Evapotranspiracija

Oticaj ka recipijentu ili infiltracija

Oticaj ka recipijentu infiltracija

Prenos vode

Prevencija i upravljanje oticajem

Prenos vode

Page 11: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

11

projektovanje sistema za zahtevano zahvatanje površinskog oticaja slivnicima u trotoaru, i samo 15 cm na kolovozu, i na kraju sistema pretretman kišnih voda, kako bi se potom voda infiltrirala u podzemlje, tačnije u akvifer reke Save (Despotović sa sar, 2011, 2015). Dalje, traženo je da se sa svakog ispusta kao neophodne mere predviđa na oba sistema monitoring, iako je gotovo sigurno da će ovi sistemi znatno popraviti kvalitet vode koja otiče sa mostova, kao i kvalitet zemljišta – terena oko bunara, jer je do sada proticaj bio bez tretmana, odnosno slivanje vode sa mostova je bilo u reku Savu ili tlo priobalja, sa svim zagađenjima koja kišne vod nose, i što se može videti u Tabeli 2 (Djukić, sa sar. 2016).

Na slici 13. je prikazan kanalizaconi sistem na delu čeličnog i delu betonskog mosta Gazele na levoj obali reke Save kojim se voda odvodi do sistema za prečišćavanje kišnih voda, retenziranje tih voda i potom infilttriranje u podzemlje. Sistem je izgrađen u periodu rekonstrukcije i dogradnje mosta i pristupnih saobraćajnica od 2011-2013. g. Na slici 14. je centralni deo pretretmana kiših voda sa Stormfiltetima, koji su takođe koriste i na sledećem mostu kod Ostružnice, uzvodno od prvog mosta za oko 6 km. Prečišćena voda se takođe ispušta u irigacioni kanal u zaleđu bunara beogradskog izvorišta vode za piće. Kompletno rešenje uključuje i nepopularne mere, ali je stanje kompletnog sistema bunara relativno ugroženo širenjem urbanizacije na račun uših zona sanitarne zaštite (Despotović, sa sar, 2012, 2016) .

Slika 10. Objekti za zahvatnje oticaja, provođenje, raspodelu ka objetu za filtriranje i retetnziranje, kao i infiltraciju u podzemlje

Slika 11. Objekti za provođenje, raspordelu proticaja, filtriranje i retenziranje oticaja sa mosta „Gazela“ ipripadajućih

saobraćajnica, ukupno oko 70.000m2, dispozicija sistema i presek kroz retenziju

Page 12: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

12

Tabela 1. Tipična godišnja opterećenja zagađenjem od oticaja sa jedinice površine različitih namena, izražena u kg/ha/god (prema Hvitved-Jacobsen i sar., 2010)

Parametar Tip površine - način korišćenja zemljšta

Komercijalna Stanovanje (velika gustina)

Stanovanje (srednja gustina)

Stanovanje (niska gustina) Industrija Putevi Parkirališta

TSS 1100 450 270 10 550 1000 450 TP 1,7 1,1 0,4 0,05 1,5 1,0 0,8 TKN 7,5 4,7 2,8 0,3 3,7 8,9 5,7 BPK5 70 30 15 1 - - 53 HPK 470 190 60 10 230 - 300 Pb 3,0 0,9 0,06 0,01 0,2 5,0 0,9 Zn 2,3 0,8 0,1 0,05 0,4 2,3 0,9 Cu 0,4 0,03 0,03 0,01 0,1 0,4 0,07

Na slici 14 je prikazan glavni objekat u kome se razdvajaju više zagađene od manje zagađenih voda, i potom gde se filtrira više zagađena voda. Takođe je ovaj podsistem primenjen i na mostu kod TENTa u Obrenovcu

Slika 12. Komora sa Storm-filterima.

4 ZAKLJUČAK Složeni sistemi za kanalisanje i prečišćavanje kišnih voda u gradovima ili na infrastrukturnim sistemima zahtevaju odgovarajući detaljni projektni zadatak i precizna istraživanja i raznovrsne podloge kako bi se svi elementi kompleksnih projekata obradili na kvalitetan način. Uvek se mogu istaći kao osnovni ciljevi zaštita i obezbeđenje aktivnosti ljudi i funkcionisanje u sredinama koje su od interesa za vreme pojave kiša jakih intenziteta, kontrola i sprečavanje plavljenja saobraćajnih koridora i transport ljudi i robe. Za potrebe detaljnih projekata neophodno je poznavati lokalne karakteristike režima kiša, sve podloge i podatke o površinama, prostorima, prirodnim putevima tečenja i izgrađenim objektima . Ali još je važnije upozoriti na ekstremne događaje i

mogućnost pojave plavljenja u gradovima i moguće prekidanje infrastrukturnih sistema i procesa kao što je saobraćaj, energetski putevi, kretanje ljudi... Zato se formiraju projektna rešenja koja umesto neposrednih priključaka na ispuste i velike kolektore i recipijente, kišna voda usporava, prečišćava, infiltrira i potom koristi za razne namene, pranje, navodnjavanje, zalivanje, ili irigaciju akvifera – vodonosnih slojeva, čak i kao izvor vode za piće. Izučavanje svih lokalnih uslova od urbanističkih, geoloških, saobraćajnih, geodetskih, hidrografskih i drugih do detalja, pre nego što se pređe na savremene načine i postupke obrade, je najvažniji korak. Potom je veoma bitno razlikovati šta je cilj izrade projekata, da li je to obaveza malog značaja ili se radi projekat za često ugrožene sredine koje trpe velike štete, pretnju i pod rizikom su da može biti velikih poplava. Obzirom da u regionu ne postoje precizni i detaljni propisi i procedure, ovaj rad je imao za osnovni cij da informiše zainteresovane slušaoce i nadležne kolege koje su neophodne faze ili koraci koji se moraju imati u vidu, detaljno izučiti i primeniti. Trebalo bi da odgovorni za bilo koji od infrastruktiurnih sistema u svim planovima, višeg i nižeg reda, u projektima urbanizacije, izgradnje, zelenih inicijativa, saobraćajnih poduhvata, Ali i rekonstrukcija ulica i platoa, drugih hidrotehničkih sistema , da imaju u vidu međusobnu povezanost svih „ponora“ i „izvoda“, kao i sistema. Zbog toga je formiranje jedne, jedinstven podloge sa nabrojanim podacima neophodni minimum za savremeno upravljanje vodama. .

Page 13: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

13

LITERATURA [1] J.Petrović, J.Despotović: Historical rainfall

for urban storm drainage design, Water Science and Technology, Vol. 37, No. 11, str. 105-111, 1998.

[2] Debo T.N. and Reese A.J. (2003) Municipal Stormwater Management, 2nd ed. Lewis Publishers, New York, USA

[3] Đukić A. (2016) Modeliranje emisije zagađenja kišnog oticaja sa urbanih slivova, Doktorska disertacija, Univerzitet u Beogradu-Građevinski fakultet

[4] Đukić A., Ljubisavljević D. (2011) Upravljanje kvalitetom kišnog oticaja – mogućnosti i ograničenja, Zbornik radova sa konferencije Voda 2011, SDZV, Beograd, 2011.

[5] Hvitved-Jacobsen T., Vollertsen J., Nielsen A. (2010) Urban and Highway Stormwater Pollution-concepts and Engineering. CRC Press. Taylor&Francis Group, Boca Raton, FL, USA.

[6] Metcalf&Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4th edition, McGraw hill INS, NY, USA, (2002)

[7] Woods-Ballard, B., Kellagher, R., Martin, P., Jefferies, C., Bray, R., Shaffer, P. (2007) The SUDS manual, CIRIA C697

[8] J.Despotović, J.Petrović, N.Jaćimović: Measurements, calibration of rainfall-runoff models and assessment of the return period of flooding events at urban catchment Kumodraž in Belgrade, Water Science and Technology, Vol. 45, No. 2, pp. 127- 133, 2002.

[9] J.Despotović, N.Stefanović, D.Pavlović, J.Plavšić: Inefficiency of urban storm inlets as a source of urban floods, Water Science and Technology,Vol. 51, No. 2, pp. 139 - 145, 2005.

[10] A.Djukic, B.Lekic, V.Rajakovic-Ognjanovic, Dj.Veljovic, T.Vulic, M.Djolic, Z.Naunovic, J.Despotovic, D.Prodanovic: Furtherinsightintothemechanismofheavymetalspartitioninginstormwaterrunoff, JournalofEnvironmentalManagement, 168, 104-110. 2016.

[11] J.Despotović, J.Petrović, V.Vukmirović: Some considerations of urban drainage

design practice using experimental data, Atmospheric Research 42, 279-292. Elsevier,1996.

[12] Topalović Ž., Plavšić J., Despotović J. (2015) Konsistentno određivanje računskih kiša, Vodoprivreda, 47(4-6), str. 151-159.

[13] Todorović A., Plavšić J., Despotović J., Pavlović D., Trendovi u pokazateljima režima padavina u Beogradu, Zbornik radova građevinskog fakulteta: "Savremena dostignuća u građevinarstvu", Građevinski faultet u Subotici,e-ISSN 2334-9573,p.119-124,

[14] Plavšić J., Blagojević B., Todorović A., Despotović J. (2016) Long-term behaviour of precipitation at three stations in Serbia. Acta Hydrotechnica, in press.

[15] Despotović, J. Plavšić 2010. Odvođenje kišnih voda sa gradskih mostova, Uvodno na 10. Slovenski kongresu „O Cestama i prometu“ - SLOCEST 2010, Portorož.

[16] J.Despotović, D.Prodanović, A.Đukić, J.Petrović, N.Jaćimović: Merenja u kanalizacionim sistemima kao osnova analize, projektovanja i upravljanja sistemima, Savetovanje „Otpadne vode i čvrsti otpad“, Udruženje za teh. vode i sanit. inž - Beograd. Budva, str. 263-276. 1999.

[17] J.Despotović, J.Petrović, N.Jaćimović, A.Đukić, B.Babić, M.Jovanović: Opšta i separatna kanalizacija na slivu Kumodraškog potoka: vodoprivredno-komunalno-ekološki pristup, Zbornik radova konferncije „Otpadne vode i čvrsti otpad“, Udruženje za teh. vode i sanit. inž. Budva, str. 277-286. 1999.

[18] J.Despotović, J.Petrović, N.Jaćimović: Measurement, calibration of rainfall-runoff models and assessment of the return period of flooding events at urban catchment Kumodraz in Belgrade, International Workshop on Rainfall in Urban Conditions, Pontresina, 2000.

[19] J.Despotović, J.Petrović, N.Jaćimović, A.Mijić: Merenje, kalibracija modela padavine-oticaj i ocena povratnog perioda

Page 14: UPRAVLJANJE KIŠNIM OTICAJEM U GRADOVIMA U 7 KORAKA …hikom.grf.bg.ac.rs/stari-sajt/web_stranice/KatZaHidr/... · 2018-02-23 · Počev od analize podataka o jakim kišama kratkog

14

poplava na slivu Kumodraškog potoka u Beogradu, Konferencija "Moderni tehnički postupci u kanalizaciji", Beograd. 2001.

[20] J.Despotović, J.Plavšić, N.Jaćimović: Poplave u gradovima kao uzroci šteta, havarija i zaraza: primer sliva Kumodraškog potoka u Beogradu, I Stručno savetovanje "Inženjerski rizik i hazard u urbanom sistemu Beograda", UIB, Beograd, str. 31-38, 2002.

[21] J.Despotović: Kanalisanje u Beogradu radi zaštite od poplava i zagađenja: informaciona baza, merenja i uslovi za uključivanje i informisanje javnosti, I Stručno savetovanje "Inženjerski rizik i hazard u urbanom sistemu Beograda", UIB, Beograd, str. 237- 246, 2002.

[22] J. Despotović, U. Krajnc, Z. Jovanović, J. Plavšić: Matematički model kanalizacionog sistema Maribora radi unapređenja kanalizacionog sistema i rada PPOV-a, Međunarodna konferncija „Savremena tehnika kanalisanja“, Udruženje za tehnologiju vode i sanitarno inženjerstvo, Beograd, ISBN 978-86-82931-30-0, str. 13-24, 2009.

[23] J. Despotović, J. Plavšić, N. Jaćimović, Lj. Janković: Odvođenje kišnog oticaja i

sigurnost saobraćaja u gradovima, Zbornik radova 15. Savetovanja SDHI, Univerzitet u Beogradu - Građevinski fakultet i Srpsko društvo za hidraulička istraživanja - Beograd, Babe. str: 415-424, UDK:628.217:519.87, ISBN:978-86-7518-109-5, CD: 978-86-7518-110-1. 2009

[24] D. Pavlović, J. Plavšić, J. Despotović: Statistička analiza dnevnih kiša u Srbiji metodom godišnjih ekstrema – Gumbelova ili EV2 raspodela, Zbornik radova 16-tog naučnog savetovanja SDHI i SDH, Donji Milanovac, ISBN 978-86-7518-159-0, str.360-369, 2012.

[25] J. Despotović, Kanalisanje kišnih voda, Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu, 2009.

[26] J.Despotović,N.Jaćimović, J.Plavšić, M.Stanić, A.Djukić, D.Pavlović, A.Todorović, S.Biondi, F.Sambo:Odvodnjavanjeautoputevaimostovauciljuzaštiteizvorištazavodosnabdevanjeodredovnogiincidentnogzagađivanja – PrimerOstružničkogmosta, IISrpskikongresoputevima, Beograd, 9-10 juni, 2016.

CEE (1976) Bathing Water Directive, 76/160, EC Brussels CEE (1991) Urban Waste Water Treatment Directive, 91/271, EC, Brussels CEE (2000) Water Framework Directive, 2000/60, EC, Brussels EN 752 (1995) Drainage and Sewer Systems outside Building, CEN 1995, Brussels EN 858 (1998) Quality and Treatment of Rainfall Runoff, CEN 1995, Brussels EN 13508 (1995) Inspection of Pipes, CEN 1995, Brussels US EPA (1994) Combined Sewer Overflows Control Policy: A Consensus Solution to Improve Water Quality, Office for Water, 832-F-94-002