A településeken keletkező vizek elvezetésére a csatornák szolgálnak. A csatornák hálózatot alkotnak. További műtárgyakkal együtt csatornázási rendszerekről beszélünk. A csatornahálózat és működtetésének célja a háztartási és közintézményi (kommunális), valamint az ipari eredetű szennyvizek, továbbá a csapadékvizek összegyűjtése és gyors elvezetése vagy közvetlenül a befogadóba, vagy a kezelés helyére.

A szennyvizek a tiszta ivó- és ipari vízből keletkeznek. A használat során szennyeződtek, ezért maradéktalan elvezetésük és megfelelő tisztításuk közegészségügyi, környezetvédelmi szempontból elengedhetetlen.

A csapadékvizek elvezetése elsősorban az épített objektumok és a lakosság védelme. A csapadékvíz elvezetésének hiánya elsősorban a közutak pályaszerkezetének és az épületek falainak rongálódását okozhatja, de károsan hat más közművek (pl. távközlés). Az elfolyó csapadékvíz gyakran szintén jelentősen szennyezett (pl. nagy a lebegőanyag tartalma).

A kommunális szennyvizek

A különböző termelési, szolgáltatási folyamatokban, valamint a háztartásokban évente hatalmas mennyiségű szennyvíz keletkezik Az elmúlt évek jellemző hazai adatait mutatják be az alábbi grafikonok (forrás: KSH):

Az ábrákból láthatóan a tisztítatlan szennyvíz mennyisége csökkenő tendenciát mutat, de a 2006-os évi közel 35 millió m³ tisztítatlan szennyvíz jelentős környezetkárosítást okoz.

A különféle szennyeződéseket tartalmazó vizek tisztítás nélkül való visszavezetése a környezetbe az emberiség jövőjét veszélyeztetheti. Ezért ezeket a vizeket össze kell gyűjteni, és a tisztítótelepeken, vagy egyedi kis tisztítókban a befogadó környezetre előírt minőségűre kell átalakítani.

Az összegyűjtés

A közcsatornába engedett szennyvizet eredete szerint háztartási és ipari eredetűekre bonthatjuk szét.

Az ipari üzemek számára előírás, hogy csak a jogszabályokban előírt szennyezettségű vizet juttathatják a közcsatornákba. A háztartási vizekre jellemző módon a vegyi szennyezettség növekedése jellemző a felhasznált kemikáliák növekedése miatt. Az eredetileg különböző eredetű szennyvizek ezek a hatások miatt összetételüket tekintve közelednek egymáshoz.

Csapadékvíz nyílt felszínű árokban és zárt elvezető rendszerrel is gyűjthető, továbbítható.

A felszíni vízelvezető árkok főként forgalmi utak és járdák között helyezkednek el, funkciójuk, hogy a feléjük lejtő burkolatokról a fölösleges csapadékvizet elvezessék.

Legegyszerűbb típusuk a gyepes vízelvezető árok, amelynek szelvénye a természetes vízmedrekéhez hasonlatos, gyepes oldalfala és aljzata pedig gátolja a vízelvezető árok falainak erózióját. További előnyük, hogy a települési zöldhálózat részeként tudnak funkcionálni, illetve a helyben történő szikkasztás eredményeként megőrzik az egészséges talajvízháztartást.

Hátrányuk hogy fenntartás- és kaszálásigényesek, valamint hogy természetes feltöltődésük miatt idővel nem töltik be vízelvezető funkcióikat. További hátrányuk, hogy (mint minden felszíni vízelvezető árok) rendkívül területigényesek.

A burkolt nyílt felszíni vízelvezető árok műszaki szempontból egy stabilabb és megbízhatóbb vízelvezetést biztosít, de a csapadékvíz hordalékai miatt maga is rendkívül fenntartásigényes.

A burkolt árkok alsó részei általában előregyártott vasbeton U profilokból állnak, míg az árkok rézsűi beton vagy gyephézagos beton burkolatúak. A nyílt árkos rendszereknél a telkek megközelítését, útkereszteződést áthidaló átereszekre van szükség, amelyek általában zárt szelvényű beton, vasbeton vagy fém csövekből, betonba ágyazottan, felszíni burkolattal épülnek ki. Ezek a felszíni vízelvezető rendszer legszűkebb keresztmetszetei.

A kommunális szennyvizekben lévő szennyeződések csoportjai:

A csatornák formái:

Statisztikai mérőszámok:

Hidraulikai adatok:

Vízszállító képesség

A csatornák vízszállító képességét számítással, vagy nomogrammok segítségével határozzák meg. A vízszállító képesség a csatorna keresztmetszettől és annak kitöltési mértékétől függ. Két általánosan alkalmazott csatorna keresztmetszetre vonatkozó diagram érzékelteti a szállítóképesség alakulását a csatornában lévő vízszint magasságától függően.

Csatornatérképek:

Csatornák fajtái

Anyag szerint:

Illusztrációként tekintsen meg egy impozáns tégla falazatú csatornát (Minnesota).

Forma:

Működési elv:

Méret (átmérő):

Hálózat kialakítás szerint:

A csatornázási rendszer négy alapelemből áll:

Az egyesített csatornarendszerben a szennyvíz és a csapadékvíz közös csatornában kerül elvezetésre.

Az elválasztott rendszerű hálózatnál külön csatornában vezetik a szennyvizet a szennyvíztisztító telepre és külön a csapadékvizet.

Az elválasztott rendszerű csatornák gyakran közös közműárokban helyezkednek el, esetleg egybeépített csatornaelemekben kerülnek kialakításra.

A települési csatornahálózatok túlnyomó többsége egyesített rendszerű. A jelenlegi elvek szerint az elválasztott rendszer vízminőség-védelmi és közegészségügyi szempontból célszerűbb, bár költségesebb, de kedvezőbb a szennyvíztisztítás technológiája. A csapadékvíz nem terheli a szennyvíztisztító telepet. Meglévő egyesített rendszerekhez kapcsolódó új szennyvízcsatorna-hálózat esetén vegyes rendszer is kialakulhat.

A csapadékcsatornázás előnyei:

A csapadékcsatorna rendszer kialakításánál figyelembe veszik a vízgyűjtő terület

Nyílt árokból zárt csatornába történő csapadékvíz elvezetés csak néhány műszaki berendezés alkalmazásával történhet:

Vízelvezetéssel kapcsolatos alapelvek:

A csatornahálózatok többnyire településen belüli, helyi, ritkábban regionális csatornaművek formájában valósulnak meg.

A közművek helye a közutakon

Jelmagyarázat: 1 – közcsatorna, 2 – postakábel, 3 – gáz, 4 – víz, 5 - elektromos vezeték

Összefoglalás

A tanulási egység végére érve már képet alkothatott a települések csatornarendszereinek céljáról, fontosságáról. Tudja, hogy a szennyvizek és csapadékvizek elvezetésére milyen lehetőségek vannak.

Megismerte azokat a statisztikai mutatókat, amelyekkel jellemezni tudják egy település komfortját. Tudja, hogy milyen hidraulikai adatok alapján lehet értékelni a csatornák minőségét, vízszállító kapacitását.

Megismerte a csatornák kialakításánál használatos anyagokat és a csatornák keresztmetszeti alakjait, a működési elveket. Már tudja, hogy mi a különbség az egyesített, és a szétválasztott csatorna között.

A csatornahálózatok sokrétű kialakítása a településszerkezethez és a domborzathoz igazodik.

Önellenőrző kérdések, feladatok