Системи дренування при високому стоянні рівня грунтових вод

Правильно раcсчитанная и выполненная система траншейного дренирования сточных вод, рассмотренные выше, работают при достаточно низком уровне грунтовых вод. Если уровень грунтовых вод расположен близко к поверхности земли, дренажное поле устраивается в насыпи над поверхностью.

По мере накопления результатов исследований и опыта эксплуатации, разработаны схемы по устройству дренажных систем при высоком уровне грунтовых вод, расположенных в насыпях. Современные разработки позволяют сооружать насыпные поля фильтрации для сточных вод в местах с уровнем грунтовых вод на глубине 30-90 см от поверхности.

Насыпь в своей верхней части имеет засыпку материала с высокой степенью фильтрации для равномерного распределения стоков по поверхности. Слой, который лежит ниже и непосредственно контактирует с грунтом, имеет более низкую пропускную способность. Первый слой выполняется с помощью щебня, можно использовать более крупный щебень (фр. 20-40) в зоне распределительных труб и более мелкий (фр. 15-20) ниже. Промежуточный слой - это песок средней крупности, промытый если карьерный. На почвах с низкими фильтрационными свойствами площадь контакта песчаного слоя с грунтом должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить просачивание ежедневного объема сточных вод в ниже расположенные слои почвы. Но такая конструкция позволяет при высоком уровне грунтовых вод обеспечить биологическую доочистку стоков до контакта с грунтовыми водами.

Сточные воды перекачиваются в насыпь насосом по напорным трубопроводам диаметром 20-50мм с распределением по распределительным перфорированным трубам большого диаметра или тоннелям. Размеры колодца и настройка системы включения насоса, должна обеспечивать перекачку объема стоков равного примерно одной четверти суточного стока. Это позволяет полностью просочиться в грунт предыдущей порции и небольшая частота включения насоса продлевает срок службы.

Например, для 6 проживающих, суточный сток составит ориентировочно 1200л, насос должен перекачивать около 300 литров за одну откачку.

Насыпные дренажные поля всегда должны быть спроектированы под напорные системы распределения, это позволяет равномерно распределять поток по всей насыпи, и предотвращает гидравлические нагрузки в одном месте поля. Напорные пластиковые трубы могут быть размещены внутри тоннелей или внутри перфорированных труб большого диаметра обернутых геотканью.

Диаметр напорных труб имеет большое значение, т.к. в трубах большого диаметра может быть невозможно достичь равномерного распределения. Подбирать необходимо по производительности насоса.

Используется двух рядная система распределения при ширине щебеночной постели до 2 метров, при ширине от 2 до 3 метров, устанавливается трех рядная распределительная система.

При использовании тоннелей, распределительную трубу необходимо закрепить к потолку тоннеля или трубы. тоннель или трубу большого диаметра необходимо оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией. Напорная труба в нижней части должна иметь отверстия 6-8 мм через 0,5-1 по длине. Для защиты от замерзания подающая труба должна иметь уклон в сторону насосного колодца и отверстие 8-10 мм для слива воды из трубы при отключенном насосе.

Площадь которую необходимо выделить под дренажное поле (площадь контакта насыпного песка с природным грунтом) определяется текстурой существующей почвы. Для медленно проницаемых почв типа суглинков, проницаемость может составлять 8-10 литров в сутки с квадратного метра.

Пример: Суточный сброс от дома с 8 проживающими в среднем составляет 1600 л в сутки. Площадь контакта насыпи из песка с грунтом с проницаемостью 8 л/сут составит 1600/ 8 = 200 м. кв. При проницаемости 10 л/сут. площадь составит 160 м. кв. (скорость фильтрации как для мелких пылеватых песков).

Аналогичным образом определяется размер участка быстрой фильтрации, т.е. постели из щебня, в которой расположены распределительные трубы. Кроме равномерного распределения стоков по поверхности дренажного поля в его основании, необходимо учесть скорость дренирования песчаной насыпи и убедиться, что сточная вода будет успевать дренировать в основание насыпи из верхних слоев, ведь площадь контакта щебня и песка не так велика.

Рассматривая вышеописанный пример и приняв к-т фильтрации крупного песка равным 40-50 м/сут, можно рассчитать размер засыпки из щебня: 1600л/ 35 м/сут. получим 45 м. кв, при ширине 1,8-2 метра, длинна составит 18-20 метров. Толщина засыпки из щебня может быть от 30 до 60 см.

Такого типа дренаж лучше устраивать на ровной поверхности участка, или на возвышенности. Но при соблюдении определенных условий можно использовать и участки имеющие уклон даже до 12%. Необходимо учитывать фильтрационные свойства грунта и необходимая площадь рассчитывается с учетом того, что в процессе дренирования не будет участвовать участок насыпи, расположенный выше по склону от края щебеночной подсыпки и торцевые стороны насыпи.

При устройстве насыпи на склоне требуется очень внимательно относиться к расчетам и правильно выполнять монтажные работы, т.к. нередки случаи сползания насыпей по склону из-за ошибочных решений. Также и владелец системы должен взвешенно относиться к использованию воды.

Перед сооружением насыпи, необходимо снять растительный слой и удалить из почвы корни и пни. Проложить в траншее подводящую трубу с учетом глубины промерзания грунтов и хорошо утрамбовать обратную засыпку траншеи.

Поверхность почвы перед засыпкой песка необходимо взрыхлить на максимально возможную глубину. После чего нельзя много ходить или, тем более наезжать техникой на участок. Выполнение работ на очень влажном грунте тоже не желательно. Песок для насыпи не должен содержать мелких, пылеватых или глинистых частиц в количестве более 10%. Это можно определить насыпав в банку 10 см песка и залить воду выше уровня песка, после тщательного перемешивания и отстаивания, слой мелких и глинистых частиц в верхней части осадка не должен превышать 10%. Необходимо учитывать, что песок даже из одной ямы может сильно отличаться по составу.

Насыпь следует насыпать с верхней стороны, для засыпки и распределения песка можно использовать легкую технику на гусеничном ходу с учетом не менее 200мм песка под треками. Колесная техника запрещена для использования с наездом на площадку дренажного поля. Верхняя часть насыпи должна быть выровнена по горизонтали для устройства постели из щебня в которой расположатся распределительные трубы или тоннели. После укладки и засыпки щебнем труб, вся поверхность насыпи укрывается геотекстилем.

Настоятельно рекомендуем очень внимательно проверить правильность укладки подающих напорных и распределительных труб, а также прочность всех соединений перед засыпкой.

Поверх геотекстиля, особенно над местом расположения щебеночной подсыпки, рекомендуется засыпка слоя суглинка или супеси, слоем до 300-400 мм по середине и 120-150 мм к торцам насыпи, это убережет в будущем Ваш газон от пересыхания. Верхний слой - это 200 мм плодородного слоя на котором должен высаживаться газон. Деревья и кустарники нельзя сажать на кургане. По нижнему краю насыпи можно высадить влаголюбивые кустарники. Поливочная система на участке не должна поливать насыпь систематически. Расположение насыпи должно соответствовать рельефу местности, при устройстве насыпи на склоне необходимо обеспечить рельеф позволяющий дождевой и талой воде стекать, не накапливаясь перед верхней частью насыпи. Курган может стать элементом ландшафтного дизайна на Вашем участке. Если строительство производилось осенью, на зимний период насыпь следует утеплить и предохранить от размыва.

В статьях использованы материалы :

Individual Home Sewage Treatment Systems
Thomas F. Scherer
Extension Agricultural Engineer
North Dakota State University, Fargo, ND