Spád či nespád žlabu, toť odvodňovací otázka

Toto téma zajímá projekční kanceláře i realizační firmy poměrně často. Mnohdy jde hlavně o dilema, zda je v případě zpevněných ploch v nulovém podélném spádu nutné použít žlaby s vnitřním spádem, či nikoli.

14. 6. 2019

Je to však poměrně prosté. Použití žlabů s vnitřním spádem ve srovnání s použitím žlabů bez vnitřního spádu nic neřeší. Nyní bychom se mohli rozepsat o fyzice proudění vody v otevřeném hydraulickém systému, o hydrostatickém tlaku a odporu proudění a ... prostě a tak dále. Nicméně zkusme se tentokrát podívat na problematiku více z praktické stránky.

Představme si plochu v absolutní rovině. Třeba desku stolu. Pokud na ni vylijeme vodu, voda má tendenci se rozlít všemi směry do plochy, pokud dosáhne hrany stolu, steče dolů. Pokud hrany stolu nedosáhne, vytvoří velmi tenkou vrstvičku vody, kterou je schopné pohromadě udržet její povrchové napětí. Takto tenká vrstva vody po chvíli prostě uschne, nebo, je-li deska stolu z betonu nebo alespoň trochu savého materiálu, voda nasákne do povrchu a – opět po určité době uschne. Pokud se místo desky stolu bavíme o komunikaci, chodníku, terase nebo jiné liniové ploše, bavíme se o množství vody, které v rámci odvodnění nikdo neřeší – po dešti jsou prostě cesty nějakou dobu mokré. Nyní si představme místo desky stolu těleso liniového žlabu, který je vždy instalovaný pod úrovní okolního terénu. Voda, která se deštěm rozlévá po okolní zpevněné ploše, padá přes hranu do žlabu a má snahu se rozlévat do stran v podélném směru žlabu. Někde v jeho délce se dostane na hranu odtoku, který je vždy vedený pod úroveň dna žlabu. Voda začne přepadávat přes hranu místa odtoku a strhávat sebou další vodu uvnitř žlabu – vzniká tak řečiště, kdy voda proudí od rozvodí k odtoku, a to tak dlouho, dokud hladina přepadává přes jeho hranu. V praxi tedy dokud je alespoň minimální výška hladiny vody uvnitř žlabu. Praktici říkají, že si voda cestu vždycky najde. A je jedno, zda se bavíme o žlabu dlouhém jeden metr nebo sto metrů. Vnitřní spád žlabů v rozmezí 0,5 nebo 0,6 % se na tomto chování vody nijak poznatelně nepodílí. Nejdůležitějším faktorem pro schopnost žlabu odvodnit určitou plochu je jeho kapacita vyjadřovaná obvykle jeho průtočným profilem a dostatečná kapacita a funkčnost kanalizačního potrubí, do kterého jsou žlaby zaústěny.

Zmíněné chování vody ve žlabu potvrdily i výpočty v poměrně sofistikovaných softwarech pro výpočet hydrauliky proudění vody ve žlabech. Při zadání výpočtů varianty žlabů s vnitřním spádem a bez něj jsou výsledky prakticky stejné. Dalším potvrzením tohoto chování vody byl náš praktický test porovnání chování obou typů žlabů (video s titulky)ve zkušebně v hydraulickém centru v Karlsruhe v Německu. Existuje také mnoho empirických zkušeností z řady instalací, asi nejvíce je vidět fungování odvodnění bez řešení podélného spádu na atletických hřištích, kde jsou podél běžeckých oválů mnoho let používané žlaby bez vnitřního spádu a atletické ovály jsou vždy budovány v rovině.

Další otázkou, která se často vyskytuje v souvislosti s podélným spádem žlabů je možný vliv na rychlost jejich zanášení sedimenty, nebo jinak řešeno, míru jeho samočistící schopnosti působením proudění protékající vody. I zde je vliv žlabu s běžným vnitřním spádem spíš rozšířeným mýtem. Aby vnitřní spád ovlivňoval poznatelným způsobem rychlost proudění a tím i určitou částečnou schopnost samočištění, musel by být výrazně nad běžně vyráběnými hodnotami, které zmiňuji výše, tedy výrazně nad 0,5 nebo 0,6 %. V praxi se takovéto žlaby nevyrábějí, protože by byly po několika metrech příliš hluboko pod úrovní terénu a komplikovaly by napojení na okolní kanalizační síť. Vlastnosti, které určitou míru samočištění, nebo naopak sklon k zanášení, ovlivňují daleko více, je příčný tvar koryta žlabů a správné dimenzování jeho průtočného profilu.

Je všeobecně známé, že žlaby s plochým dnem a čtvercovým profilem koryta i žlaby s „V“ profilem mají větší sklon k zanášení, než žlaby se zakulaceným dnem a příčným profilem ve tvaru písmene „U“. Důvodem je hlavně horší samočistící schopnost a menší kontaktní plocha vody s usazenými nečistotami. Méně rozšířeným poznatkem je důležitost správného dimenzování průtočného profilu žlabu nejen tak, aby nedocházelo k jeho přetečení během intenzivnější srážky, ale také v opačném směru, aby příliš velké koryto nevytvářelo u většiny dešťů jen slabý proud vody bez dostatečné dynamiky proudění. V těchto případech se pak u dna žlabu začnou vytvářet sedimenty a žlab se poměrně rychle začne zanášet. Ani u finančně zdatného investora zde tedy neplatí ono známé „čím větší, tím lepší“. I to je důvodem, proč je dobré opírat návrhy žlabů o seriózní hydraulické posouzení.

Petr Studený
technik
Benefit stavební prvky s.r.o.