DE19955735A1

DE19955735A1 - Drainage system has a filter layer over a drainage trench, with a filter seal to give water extraction into a water holding zone, for effective road/roof drainage without overflows

Info

Publication number: DE19955735A1
Application number: DE1999155735
Authority: DE
Inventors: Thilo Herrmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Herrmann Thilo Dipl-Geooekologe 95448 Bayreuth
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2002-02-28

Abstract

The drainage system has a water-permeable filter layer (1) over a drainage trench (2). The filter layer has a seal (5), for sealing downwards, and a water extraction (3) over the seal. The seal is a length of flexible material, or it is a mineral sealing layer. The water extraction opens into a water holding zone, with an overflow into the trench. The filter can be a trough and/or a basin and/or a surface drainage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Versickerungseinrichtung, bestehend aus einer wasserdurchlässigen Filterschicht 1 mit oberflächlicher Beschickung und einer unterirdischen Sickerrigole 2.The invention relates to an infiltration device consisting of a water-permeable filter layer 1 with superficial loading and an underground percolation pipe 2 .

Aus dem Buch "Naturnahe Regenwasserbewirtschaltung", Hrsg. Friedhelm Sieker, Analytica Verlagsges. Berlin 1998, ist auf den Abb. 2 und 3, Seiten 25/26 das Mulden-Rigolen- System bekannt. Dabei handelt es sich um eine Versickerungseinrichtung, die aus einer oberflächlich beschickten Versickerungsmulde und einer unter der Mulde angebrachten Sickerrigole besteht. Die Versickerungsmulde bewirkt eine Filtration des zufliessenden Regenwassers, das nach Perkolation durch die Muldenbodenschicht in die Rigole sickert, dort zwischengespeichert ggf. wird und dann aus der Rigole in den anstehenden Boden infiltriert. Nach dem ATV Arbeitsblatt A138 (Abwassertechnische Vereinigung, Hennef) liegt die Grenze der Anwendbarkeit der bekannten Versickerungseinrichtungen bei einer Wasserleitfähigkeit des anstehenden Bodens von < 5 × 10^-6 m/s. Diese Begrenzung ergibt sich aus der begrenzten Fläche die unterhalb einer Versickerungsmulde als Wassereintrittsfläche in den anstehenden Boden zur Verfügung steht.From the book "Near-natural rainwater management", ed. Friedhelm Sieker, Analytica Verlagsges. Berlin 1998, the trough-trench system is known on Figs. 2 and 3, pages 25/26. It is an infiltration system that consists of a surface-loaded infiltration trough and a drainage rink attached under the trough. The infiltration trough causes a filtration of the inflowing rainwater, which after percolation seeps through the trough bottom layer into the trench, is temporarily stored there, if necessary, and then infiltrates from the trench into the soil. According to the ATV worksheet A138 (Abwassertechnische Vereinigung, Hennef), the limit of the applicability of the known infiltration systems is a water conductivity of the soil in question of <5 × 10 ^-6 m / s. This limitation results from the limited area that is available underneath a seepage trough as a water entry area into the soil.

Daraus ergibt sich die Aufgabe eine Versickerungseinrichtung anzugeben, die auch bei noch geringeren Wasserleitfähigkeiten des Bodens eine Versickerung von Regenwasser ermöglicht.This gives rise to the task of specifying an infiltration device, which also applies to lower water conductivity of the soil an infiltration of rainwater allows.

Die Erfindung nutzt dabei die Erkenntnis, daß Niederschläge, die auf den unversiegelten Boden treffen, in aller Regel auch dort versickern können, da die natürliche Wasserleitfähigkeit des Bodens in den meisten Fällen dafür ausreichend ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß die wirksame Regenauffangfläche im Betrag der Wassereintrittsfläche in den anstehenden Boden entspricht und daß im Oberboden ein Porenvolumen zur Zwischenspeicherung des Sickerwassers zur Verfügung steht. Dieses Prinzip funktioniert bei einer Sickermrasserrate von 250 mm/Jahr auch noch bei geringen Wasserleitfähigkeiten des Bodens von bis zu 8 × 10^-9 m/s.The invention makes use of the knowledge that precipitation that hits the unsealed soil can also seep away as a rule, since the natural water conductivity of the soil is sufficient for this in most cases. The reason for this is that the effective rain catchment area corresponds to the amount of the water entry area into the existing soil and that a pore volume is available in the top soil for the intermediate storage of the leachate. This principle works with a seepage rate of 250 mm / year even with low water conductivity of the soil of up to 8 × 10 ^-9 m / s.

Eine erste Lösung ist durch die Erfindung nach den Ansprüchen 6 bis 8 gegeben. Eine Versickerungsmulde zur Entwässerung von Verkehrsflächen ist mit einer Sickerrigole kombiniert, die flächig unterhalb von Verkehrsflächen angeordnet ist. Dadurch ist die als Wassereintrittsfläche in den anstehenden Boden nicht mehr durch die Fläche der oberflächlichen Versickerungsmulde begrenzt. Der Raum unterhalb von Verkehrsflächen ist auf diese Weise zusätzlich zur Versickerung genutzt. Sind unterhalb von Verkehrsflächen Leitungen verlegt, so sind diese meist aus Gründen des mechanischen Schutzes und der notwendigen Verdichtbarkeit des Verfüllmaterials in wasserleitfähigem Sand oder Kiessand eingebettet. Das Porenvolumen innerhalb dieser Verfüllungen der Leitungsgräben wirkt dabei als Speichervolumen für eingeleitetes Wasser, so daß das zu erstellende Porenvolumen in der Sickerrigole um diesen Betrag vermindert sein kann. Dadurch entsteht eine zusätzliche Kosteneinsparung beim Bau von Versickerungsanlagen.A first solution is given by the invention according to claims 6 to 8. A Infiltration trough for the drainage of traffic areas is with a percolation combined, which is arranged flat below traffic areas. This makes the as Water entry area in the existing soil no longer through the area of the superficial infiltration trough limited. The space below is traffic areas used in this way for infiltration. Are below traffic areas Leads laid, these are mostly for reasons of mechanical protection and necessary compressibility of the backfill material in water-conductive sand or gravel sand embedded. The pore volume within these backfill fillings works thereby as a storage volume for introduced water, so that the one to be created Pore volume in the percolation can be reduced by this amount. This creates an additional cost saving when building infiltration systems.

Anspruch 9 und verbundene geben eine Lösung an, bei der die Grundfläche unterhalb von Gebäuden für die Versickerung genutzt ist. Das Dachabflußwasser ist in diesem Fall in eine Versickerungsmulde geleitet, die mit einer Entwässerung versehen ist. Die Entwässerung mündet in die unter dem Gebäude befindliche Sickerrigole, so daß bei Bedarf die gesamte Grundfläche des Gebäudes zur Versickerung genutzt ist.Claim 9 and related provide a solution in which the footprint below Buildings for seepage. The roof drain water is in one case Infiltration trough directed, which is provided with a drainage. The drainage empties into the percolation under the building, so that the entire Base area of the building is used for infiltration.

Unzulässig hohe Wasserstände in der Sickerrigole und dadurch bedingte Gebäudeschäden bei Extremregenereignissen zu vermeiden, kann zwischen Sickermulde und Sickerrigole eine Regeleinrichtung zur Abflußbeeinflußung vorgesehen sein. Im einfachen Falle kommt dabei eine Begrenzung des Füllstandes in der Rigole durch ein Schwimmerventil in Betracht. Überschüssiges Wasser kann dann bei voll eingestauter Rigole nicht weiter aus der Sickermulde versickern und das Einstauvolumen innerhalb der Sickermulde ist als zusätzlicher Speicherraum nutzbar.Impermissibly high water levels in the percolation and resulting damage to the building Avoiding extreme rain events can occur between the seepage trough and the seepage ridgel a control device for influencing the discharge may be provided. In the simple case comes limiting the level in the trench by means of a float valve. Excess water cannot then continue to flow out of the trench when it is fully jammed Infiltration trough percolate and the stowage volume inside the trough is as additional storage space available.

Eine weitere Lösung der Aufgabe ist in Anspruch 11 und verbundene gegeben. Diese Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß die jährliche Verdunstung von einer Dach- oder Verkehrsfläche geringer ist als die Evapotranspiration des bewachsenen Bodens. Bei einer zur Versickerung genutzten Wassereintrittsfläche in den anstehenden Boden, die im Betrag der abflußwirksamen Fläche entspricht, fällt also mehr Sickerwasser im Jahresverlauf an, als dies der Fall ist, wenn die Niederschläge direkt auf den bewachsenen Boden fallen. Bei einem mittleren Jahresniederschlag von 750 mm werden durch die Evapotranspiration etwa 500 mm an die Atmosphäre abgegeben, 250 mm verbleiben als Sickerwasser. Von einer undurchlässigen Fläche würden etwa 100 mm verdunsten, so daß 650 mm Wasser zur Versickerung anfallen. Beträgt die Wasserleitfähigkeit des Bodens 8 × 10^-9 m/s, so kommt es unter natürlichen Bedingungen noch nicht zum Oberflächenabfluß. Bei der Versickerung des Oberflächenabflusses von undurchlässigen Flächen verbleibt aber bei Flächengleichheit ein Überschuß von 400 mm im Jahr (= 650 mm Abfluss minus 250 mm Sickerwasser). Die Lösung nach Anspruch 11 sieht deshalb die Ableitung des Sickerwassers aus einer Oberflächenversickerung in einen Speicher vor, aus dem Wasser zum Verbrauch entnommen wird. Überschußwasser aus dem Speicher ist in eine erfindungsgemäße Sickerrigole abgeleitet. Der Speicher kann dabei einen Bereich zur Zwischenspeicherung vorsehen. Beträgt die jährliche Wasserentnahme aus dem Speicher zum Verbrauch bezogen auf die abflußwirksame Fläche wenigstens 400 mm im Jahr, so kann das anfallende Überschußwasser vollständig versickert werden, wenn die Wasserleitfähigkeit des anstehenden Bodens wenigsten 8 × 10^-9 m/s beträgt. Bei geringeren Wasserleitfähigkeiten des Unterbodens tritt ein den natürlichen Verhältnissen entsprechender Oberflächenabfluß auf. Bei wasserleitfähigem Boden unterhalb der Versickerungsmulde ist es sinnvoll, unterhalb der Versickerungsmulde eine Dichtung vorzusehen, um eine ausreichende Wassermenge in den Speicher einleiten zu können. Die Sickerrigole für Überschußwasser kann in diesem Fall direkt unterhalb der Dichtung angeordnet sein, ohne daß es zusätzlicher Regelorgane bedarf.Another solution to the problem is given in claim 11 and related. This solution is based on the knowledge that the annual evaporation from a roof or traffic area is less than the evapotranspiration of the vegetated floor. In the case of a water entry surface used for infiltration into the existing soil, which corresponds to the amount of the effective drainage area, more seepage water is produced in the course of the year than is the case when the precipitation falls directly on the vegetated soil. With an average annual precipitation of 750 mm, evapotranspiration releases around 500 mm into the atmosphere, leaving 250 mm as leachate. About 100 mm would evaporate from an impermeable surface, so that 650 mm of water would seep away. If the water conductivity of the soil is 8 × 10 ^-9 m / s, there is still no surface runoff under natural conditions. With the seepage of the surface runoff from impermeable surfaces, however, there is an excess of 400 mm per year if the surface is the same (= 650 mm runoff minus 250 mm leachate). The solution according to claim 11 therefore provides for the drainage of the leachate from a surface infiltration into a reservoir from which water is taken for consumption. Excess water from the reservoir is drained into a percolation drain according to the invention. The memory can provide an area for temporary storage. If the annual water withdrawal from the storage for consumption is at least 400 mm per year based on the effective drainage area, the excess water can be completely seeped away if the water conductivity of the soil is at least 8 × 10 ^-9 m / s. With lower water conductivity of the subfloor, a surface runoff corresponding to the natural conditions occurs. In the case of water-conductive soil below the infiltration trough, it makes sense to provide a seal underneath the infiltration trough in order to be able to discharge a sufficient amount of water into the storage tank. In this case, the percolation for excess water can be arranged directly below the seal, without the need for additional regulating elements.

Die Erfindung ermöglicht deshalb unabhängig von der Wasserleitfähigkeit des anstehenden Bodens, die unter natürlichen Bedingungen herrschenden Abflußverhältnisse beizubehalten, ohne daß Regenwasser abgeleitet werden muß, daß den vor der Bebauung vorhandenen natürlichen Oberflächenabfluß im Betrag übersteigt.The invention therefore enables irrespective of the water conductivity of the upcoming Soil, to maintain the drainage conditions prevailing under natural conditions, without rainwater having to be drained off, that of the one before the development natural surface runoff exceeds.

figure description

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine gedichtete Filtermulde mit Entwässerung 3 oberhalb der Dichtung 5 und unterhalb der Dichtung angeordneter Rigole 2. Die Filtermulde ist über eine Ableitung 3 entwässert. Die Rigole ist über eine Leitung 11 mit Sickerwasser beschickt. Fig. 1 shows in cross section a sealed filter trough with drainage 3 above the seal 5 and below the seal Rigole 2 . The filter trough is drained via a drain 3 . The trench is fed with leachate via a line 11 .

Fig. 2 zeigt eine neben einer Fahrbahn angeordnete Sickermulde, die über eine Leitung 11 in eine unterhalb der Fahrbahn liegende Flächenrigole 2 entwässert ist. Fig. 2 shows a septic tank arranged next to a roadway, which is drained via a line 11 into a surface trench 2 located below the roadway.

Fig. 3 zeigt eine Sickermulde, die Wasser einer Dachfläche aufnimmt. Unterhalb der Filterschicht 1 ist die Filtermulde über eine Leitung 11 entwässert. Die Entwässerung mündet in eine unterhalb eines Gebäudes liegende Flächenrigole 2. Fig. 3 shows a septic tank that absorbs water from a roof surface. Below the filter layer 1 , the filter trough is dewatered via a line 11 . The drainage leads into a surface drain 2 below a building.

Fig. 4 zeigt eine Sickermulde, die in einen Speicher 10 entwässert ist. Überlaufwasser aus dem Speicher wird über eine Regeleinrichtung 14 in eine unter dem Fundament eines Gebäudes befindliche Sickerrigole entwässert. Aus dem Speicher 10 erfolgt eine Brauchwasserentnahme 13. Fig. 4 shows a septic tank, which is drained into a memory 10 . Overflow water from the storage tank is drained via a control device 14 into a drainage channel located under the foundation of a building. Process water is withdrawn 13 from the store 10 .

reference numeral

11

Filterschicht
filter layer

22

Sickerrigole
Sickerrigole

33

Entwässerung der Filterschicht
Drainage of the filter layer

44

Zulauf
Intake

55

Sichtung
sighting

66

Ablauf
procedure

77

Verkehrsfläche wasserundurchlässig
Traffic area impermeable to water

88th

Fahrbahnunterbau
road foundation

99

anstehender Boden
upcoming floor

1010

Wasserspeicher
water-tank

1111

Zulauf der Sickerrigole
Inlet of the percolation

1212

Maximaler Wasserstand
Maximum water level

1313

Brauchwasserentnahme
Process water extraction

1414

Vorrichtung zur Abflussbeeinflussung
Drainage control device

1515

Geländeoberkante
ground level

1616

Mulde
trough

1717

Bodenplatte
baseplate

Claims

1. infiltration device, consisting of a water-permeable filter layer ( 1 ) and a seepage rigole arranged below it ( 2 ), characterized in that the filter layer is sealed down to the seepage rigole by a seal ( 5 ) and that the filter layer is provided with a drainage ( 3 ) which drains the area above the seal ( 5 ).

2. infiltration device according to claim 1, characterized in that the seal is designed as a sealing membrane, preferably a flexible sealing membrane.

3. Infiltration device according to one of the preceding claims characterized in that the seal is designed as a mineral sealing layer.

4. infiltration device according to one of the preceding claims, characterized in that the drainage ( 3 ) opens into a storage space for water.

5. Infiltration device according to one of the preceding claims characterized in that that an overflow of a storage space for water flows into the percolation.

6. infiltration device, consisting of a water-permeable filter layer ( 1 ) and a percolation ( 2 ), characterized in that
the filter layer is designed as a trough ( 16 ) and / or basin and / or surface infiltration in the terrain and is intended for superficial loading with rainwater from traffic areas and / or roof areas and
that the filter layer has a drainage ( 3 ) which opens into the percolation ( 2 ).

7. infiltration device according to claim 6, characterized in that the percolation ( 2 ) is arranged below a traffic area, preferably below a water-impermeable roadway ( 7 ).

8. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the filter layer is arranged along a traffic area which is in the filter trough dewatered.

9. infiltration device, consisting of a water-permeable filter layer ( 1 ) and a percolation ( 2 ), characterized in that
the filter layer is designed as a trough ( 16 ) and / or basin and / or surface infiltration in the terrain and is provided for the superficial loading with rainwater from roof areas and / or traffic areas and
that the filter layer has a drainage ( 3 ) which opens into the percolation ( 2 ), and that the percolation ( 2 ) is arranged below a building, preferably below the floor slab ( 17 ) of a building.

10. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized in that a control shaft and / or storage space and / or a device for influencing the discharge is arranged between the drainage of the filter layer ( 3 ) and percolation ( 2 ).

11. infiltration device, consisting of a water-permeable filter layer ( 1 ), a storage space for water ( 10 ) and a percolation ( 2 ), characterized in that
the filter layer is designed as a trough ( 16 ) and / or basin and / or surface infiltration in the terrain and is provided for the superficial loading with rainwater from roof areas and / or traffic areas and
that the filter layer has a drainage ( 3 ) which opens into the storage space for water ( 10 ), and
that the storage space or partial areas of the storage space are connected in a water-conducting manner to the percolation ( 2 ), the storage space being emptied at least in partial areas via the percolation ( 2 ) and that
the storage space is provided at least in partial areas for the temporary storage of rainwater.

12. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the emptying of the storage space into the drainage rigs is controlled.

13. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that that the emptying of the water reservoir in the percolation controlled depending on the Water level takes place in the percolation and / or in the water reservoir.

14. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the storage space is at least partially intended for the use of process water.

15. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the percolation below a building, preferably below the floor slab Building is arranged.

16. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the water inflow into the percolation is controlled, preferably depending on the Water level in the percolation.

17. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the water level in the percolation is limited, preferably by a float valve, to a level below the floor slab of a building.

18. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the filter layer below the drainage is sealed with a seal, the seal preferably as a flexible sealing sheet and / or as a mineral Sealing layer is formed.

19. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the percolation is formed flat below a building base.

20. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the percolation occupies the entire floor area of a building.

21. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the gravel layer underneath a concrete floor slab is used as a drainage rig.

22. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the percolating heights a maximum of 10 or 15 or 20 or 30 or 40 or 60 cm having.

23. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that that the percolation is formed as a gravel layer, which is provided with a distribution system, preferably consisting of drainage pipes.

24. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the filter layer is made of sand and / or soil.

25. Infiltration device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the filter layer is planted.