Agnieszka Rogala, absolwentka Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej, zdobyła I miejsce w XVII edycji konkursu Wrocławska Magnolia. Jury doceniło jej pracę na temat zarządzania wodami opadowymi.

Konkurs adresowany jest do absolwentów wrocławskich uczelni (publicznych i niepublicznych), którzy w swoich pracach magisterskich podejmują tematykę dotyczącą m.in. ochrony środowiska naturalnego – w tym głównie redukcji emisji dwutlenku węgla – jak również ochrony życia i zdrowia człowieka oraz zagospodarowania terenów zielonych w mieście.

W tegorocznej edycji wyróżniono dziewięć prac, a nagrodę I stopnia otrzymała Agnieszka Rogala za pracę „Koncepcja zarządzania wodami opadowymi” napisaną pod kierunkiem dr. hab. inż. Bartosza Kaźmierczaka, prof. uczelni. W swoim projekcie przygotowała symulacje działania różnych systemów odprowadzania wody dla istniejącego fragmentu sieci kanalizacyjnej przy ul. Kwiskiej we Wrocławiu.

– Moja praca dotyczyła retencji wód opadowych, a w ostatnim czasie to bardzo popularny temat, zwłaszcza biorąc pod uwagę czerwcowe nawałnice, które przeszły nad Wrocławiem i spowodowały zalania wielu ulic i podtopienia budynków. Chciałam podkreślić, jak ważne jest to zagadnienie i zwrócić uwagę na nowoczesne technologie, które można wykorzystać przy projektowaniu nowych systemów kanalizacyjnych – mówi laureatka.

Warto podkreślić, że system kanalizacyjny jest we Wrocławiu mocno zróżnicowany. Starsze dzielnice korzystają z przedwojennej kanalizacji ogólnospławnej, w której ścieki bytowe mieszają się z wodą opadową i są odprowadzane do oczyszczalni ścieków. Natomiast kanalizacja na nowych osiedlach jest już podzielona – osobno odprowadzane są wody opadowe, a osobno ścieki.

– Co ciekawe, po ostatnich nawałnicach największe problemy z odprowadzaniem wody pojawiły się właśnie na nowych osiedlach i to tam odnotowano najwięcej zalanych piwnic i garaży. Kanały poniemieckie zostały bardzo dobrze zaprojektowane i przewymiarowane, to znaczy, że zbudowano je z dużym zapasem dla ewentualnych dużych opadów – wyjaśnia Agnieszka Rogala.

Trzy warianty do sprawdzenia

Przygotowując symulację laureatka sięgnęła po najnowsze metody stosowane przy projektowaniu systemów kanalizacyjnych, w tym do retencjonowania, czyli tzw. modelowanie hydrodynamiczne. – Korzystając ze specjalnych programów analizujących dane opadowe, otrzymuję informacje, co się będzie działo w systemie kanalizacyjnym np. podczas nawałnicy. Pozwala to przewidzieć, czy na danych obszarze mogą się zdarzyć zalania czy nadpiętrzenia wody – tłumaczy Agnieszka Rogala.

Analizie poddała trzy modele sieci kanalizacyjnej – tradycyjny system kanalizacyjny, system z zastosowaniem zwykłego zbiornika retencyjnego oraz system z zastosowaniem nowoczesnego przelewowego zbiornika retencyjnego. Sprawdzając skuteczność każdego systemu oceniała m.in. częstotliwość występowania nadpiętrzeń wody, podtopień i końcowy odpływ wody z całego obszaru zlewni.

– Najtrudniejsza w całym projekcie była odpowiednia interpretacja otrzymanych wyników symulacji. Samo wprowadzenie danych do programu nie wystarczy, trzeba jeszcze wyciągnąć odpowiednie wnioski. A te okazały się bardzo ciekawe. Po pierwsze potwierdziła się poprawność zaprojektowania zbiornika retencyjnego zgodnie z metodą wskaźnikową opartą na bazie niemieckiej wytycznej DWA-A117, co przejawia się w uzyskaniu założonego odpływu wód opadowych ze zbiornika do kolektora. Po drugie mogliśmy to sprawdzić tylko i wyłącznie dzięki modelowaniu hydrodynamicznemu –podkreśla Agnieszka Rogala.

Trzeba przy tym pamiętać, że analiza została wykonana tylko dla rejonu jednego osiedla, a więc stosunkowo krótkiego odcinka systemu kanalizacyjnego, na który składają się jeszcze kolektory i całe kilometry sieci. Okazuje się jednak, że nawet przy zastosowaniu jednego zbiornika retencyjnego odpływ wody do kanału głównego jest dużo mniejszy i rozłożony w czasie.

– Gdyby na każdym osiedlu funkcjonował taki zbiornik, to udało by się zapobiec m.in. wybijaniu wody na ulice ze studzienek ściekowych. Obecnie nie jest oczywiście możliwe zbudowanie zbiorników retencyjnych na wszystkich wrocławskich osiedlach, ale moja praca pokazuje pewnie idealny model, który mógłby być punktem odniesienia przy projektowaniu kolejnych systemów kanalizacyjnych – dodaje autorka.

Problem „betonowania” miasta

W swojej pracy porusza ona też problem tzw. „uszczelniania miasta”, czyli niwelowania terenów zielonych, zabudowywania i betonowania coraz większych obszarów. Wszystkie te elementy mają ogromny wpływ na to, że do kanalizacji spływa coraz więcej wód opadowych, których sieć – zwłaszcza przy gwałtownych ulewach – nie jest w stanie przyjąć. Rozwiązaniem mogłaby być budowa większych kanałów lub właśnie zbiorników retencyjnych, ale związane jest to z bardzo dużymi kosztami.

– Idealnie byłoby, gdyby całą sieć kanalizacyjną Wrocławia można było poddać modelowaniu hydrodynamicznemu. Wykonanie odpowiednich pomiarów – mierzenie prędkości i natężenia przepływu wody – pozwoliłoby na wskazanie obszarów, gdzie występują największe problemy i ich rozwiązanie. Bez tego możemy tylko domniemywać, co jest nie tak. Wymaga to jednak ogromu pracy. Samo zbieranie tych informacji to nie kwestia tygodni, czy nawet roku, ale przynajmniej kilku lat – dodaje Agnieszka Rogala.

Oprócz głównej nagrody dla naszej absolwentki, laureatami XVII edycji konkursu zostały jeszcze trzy osoby związane z Politechniką Wrocławską. Wyróżnienia otrzymali Agata Więch (Wydział Inżynierii Środowiska), Mateusz Michalak (Wydział Architektury) oraz Maria Jędrzejak (Wydział Inżynierii Środowiska).

Pełną listę laureatów można znaleźć na stronie.

mic