Infiltrometr pomaga miastu Pittsburgh ograniczyć tradycyjną infrastrukturę kanalizacji deszczowej

Infiltrometer helps city of Pittsburgh limit traditional stormwater infrastructure

Choć trudne i kosztowne w odrestaurowaniu, ceglane ulice, które wciąż istnieją w niektórych dzielnicach Pensylwanii są warte zachowania, według miasta Pittsburgh.

Dellrose Street, starzejąca się ceglana droga o długości 900 stóp, wymagała naprawy, ale miasto Pittsburgh chciało ograniczyć tradycyjną infrastrukturę kanalizacji deszczowej, taką jak rury i zbiorniki. Aby zachować estetykę okolicy, wynajęto firmę ms consultants, inc. do zaprojektowania rozwiązania z przepuszczalnej kostki brukowej do kontrolowania ilości spływu wody deszczowej i szczytowych prędkości spływu, które tradycyjnie byłyby kierowane poza teren za pośrednictwem kanałów burzowych. Jason Borne, inżynier ds. wód burzowych w ms consultants, który pracował nad projektem, mówi: "Staramy się zrozumieć potencjał infiltracyjny podłoża in situ, aby określić najbardziej wydajne naturalne procesy tłumienia przepływów; albo poprzez infiltrację nadmiaru wody z powrotem do gleby, albo poprzez powolne uwalnianie poza terenem". Wykorzystał infiltrometrSATURO , aby dowiedzieć się, w jaki sposób miejski materiał wypełniający będzie infiltrował wodę.

ZIELONA INFRASTRUKTURA WSPOMAGA NATURALNĄ INFILTRACJĘ

Gdy Borne i jego zespół badali, co mogą zrobić, aby spowolnić odpływ, zdecydowali, że przepuszczalna kostka brukowa będzie realnym rozwiązaniem. "Niewiele można zrobić po położeniu utwardzonej powierzchni, takiej jak chodnik. Tradycyjne nawierzchnie chodnikowe przyspieszają spływ wody, co wymaga stosowania zbiorników i rur o dużej średnicy do odprowadzania wody poza teren zakładu. Byliśmy zainteresowani zbadaniem, co niektóre z miejskich podłoży lub wypełnień miejskich pozwoliłyby nam zrobić z perspektywy infiltracji. Gdy zaczęliśmy przyglądać się niektórym z tych podłoży, zdecydowaliśmy, że system przepuszczalnej nawierzchni będzie idealny dla tej konkretnej ulicy".

INFILTROMETRY OKREŚLAJĄ NATURALNY POTENCJAŁ INFILTRACJI

Gdy woda spłynęła do kruszywa, zespół zaczął wymyślać sposoby na jej spowolnienie i promowanie infiltracji. Borne mówi: "Zasadniczo opracowaliśmy wielopoziomowy system barier przepływu podpowierzchniowego. Mieliśmy około 60 betonowych barier przepływowych w poprzek podbudowy w kruszywie drogi. Potrzebowaliśmy ich tak wiele, ponieważ podłużne nachylenie drogi było dość znaczne. Za każdą z tych barier przechowywaliśmy część wody burzowej, która zwykle spływała z terenu. Idealnym rozwiązaniem było usunięcie zmagazynowanej wody poprzez infiltrację - odprowadzenie jej do podłoża i dalej, więc użyliśmy infiltrometrów, aby pomóc nam ustalić, gdzie możemy zmaksymalizować infiltrację, a gdzie być może będziemy musieli polegać na innych metodach zarządzania".

POTRZEBA SZYBSZYCH TESTÓW

Borne twierdzi, że badania gleby USDA są zbyt uogólnione dla zastosowań zielonej infrastruktury na obszarach miejskich i dają jedynie surowe przybliżenia przewodności hydraulicznej gleby. Zrozumienie najlepszego sposobu promowania naturalnej infiltracji wymaga bardzo konkretnego współczynnika infiltracji lub przewodności hydraulicznej dla interesującej lokalizacji. Mówi: "Celem jest wykonanie wykopu do pożądanej wysokości przed rozpoczęciem budowy i sprawdzenie, za pomocą jakiegoś urządzenia, jaki jest potencjał infiltracyjny podłoża. Zazwyczaj używamy infiltrometru z podwójnym pierścieniem, ale jest to bardzo ręczne urządzenie. Stale uzupełniamy wodę i wymaga to od nas bycia na miejscu i zwracania uwagi na to, co się dzieje. Nie możemy wykonywać wielu zadań jednocześnie, zwłaszcza na obszarach o przyzwoicie infiltrujących glebach, gdzie urządzenie może wyczerpać się w ciągu 30 minut lub krócej. Tak więc, w trosce o oszczędność wody i czasu, użyliśmy automatycznego infiltrometru SATURO i ręcznego infiltrometru z podwójnym pierścieniem jednocześnie w celach porównawczych".

SKRÓCONY CZAS TESTÓW UMOŻLIWIA WPROWADZANIE ZMIAN KONSTRUKCYJNYCH NA BIEŻĄCO

Choć większość podglebia stanowiła gliniasta zasypka miejska, istniało wyraźne przejście między tym gliniastym materiałem a mieszanką łupków i gliny. Borne mówi: "Po wykopaliskach spadł deszcz i zauważyliśmy, że woda znikała przez spękany materiał łupkowo-gliniasty. Kiedy przeprowadziliśmy testy infiltracji, okazało się, że łupki i glina wykazały wyższy potencjał infiltracji niż gliniany materiał wypełniający. To skłoniło nas do zmodyfikowania projektu barier przepływu podpowierzchniowego w oparciu o konkretne zaobserwowane współczynniki infiltracji podłoża. Tam, gdzie testy wykazały wyższe wartości przewodności hydraulicznej, mogliśmy całkowicie polegać na infiltracji w celu usunięcia wody zza zapór". Borne dodaje, że w obszarach, w których infiltracja była słaba, zwiększono infiltrację za pomocą koncepcji powolnego uwalniania. "Umieściliśmy kilka otworów drenażowych w barierze przepływowej i pozwoliliśmy wodzie ściekać do następnej bariery i tak dalej. Zasadniczo zautomatyzowany infiltrometr SATURO pozwolił nam przeprowadzić wiele testów w krótkim czasie, aby ustalić próg, w którym znajdowały się gleby dobrze infiltrujące i słabo infiltrujące. Umożliwiło nam to zmianę projektu na bieżąco. Infiltrometr z podwójnym pierścieniem zajmuje znacznie więcej czasu na wykonanie testu, a czas jest najważniejszy, gdy wykonawca chce zasypać obszar i rozpocząć pracę. Miło było mieć narzędzie, które szybciej dostarczyło nam potrzebnych informacji".

JAK WYPADŁO PORÓWNANIE PODWÓJNEGO PIERŚCIENIA I SATURO ?

Borne twierdzi, że infiltrometr SATURO był szybszy i ograniczał możliwość wystąpienia błędu ludzkiego. Dodaje: "Podobał nam się pomysł, że jest on bardzo ustandaryzowany. Zautomatyzowany wykres strumienia w czasie również był dla nas bardzo interesujący, ponieważ mogliśmy zobaczyć trend lub anomalie, które mogłyby unieważnić otrzymywane wyniki. Infiltrometr z podwójnym pierścieniem potrzebuje dużo czasu, aby osiągnąć stan równowagi i trudno jest określić, kiedy to nastąpi. Postępujesz zgodnie z sugerowanymi wytycznymi Departamentu Ochrony Środowiska Pensylwanii, ale są one bardzo uogólnione. Według mnie nie pasują one do wszystkich sytuacji. To, co odkryliśmy dzięki infiltrometrowi SATURO , to rejestrowanie informacji w bardzo dyskretnych odstępach czasu, wykreślanie krzywej strumienia w czasie, a kiedy się wyrównuje, zasadniczo osiągasz równowagę. Stan równowagi osiąga się szybciej. Oszczędza się wodę, ale także czas. I jest satysfakcja z uzyskania znormalizowanych wyników, a nie z możliwości zastosowania zasad przez każdego technika w nieco inny sposób, jak w przypadku infiltrometru z podwójnym pierścieniem". Borne i jego zespół byli ostatecznie w stanie przygotować projekt ulicy z przepuszczalną nawierzchnią, który pozwolił na wykluczenie tradycyjnej infrastruktury kanalizacji burzowej, zmniejszając zarówno koszty kapitałowe, jak i długoterminowe koszty utrzymania cyklu życia. Koncepcja nawierzchni przepuszczalnej ma stanowić szablon dla miasta Pittsburgh do zastosowania w przyszłej przebudowie innych ulic miejskich.

Odkryj SATURO

Studia przypadków, webinaria i artykuły, które pokochasz

Regularne otrzymywanie najnowszych treści.

icon-angle paski ikon ikona-czasu