Chytřejší kanalizace: Nová metoda z UofT slibuje méně záplav a čistší řeky po celém světě

Zlepšené odhady dešťové vody v kanalizaci by mohly pomoci snížit záplavy.

5. března 2026 od Tylera Irvinga, University of Toronto editovala Sadie Harley, recenzoval Andrew Zinin

Poznámka redakce: Tento článek byl recenzován v souladu s redakčním procesem a zásadami Science X. Redaktoři zdůraznili následující atributy a zároveň zajistili důvěryhodnost obsahu:

Nedávná absolventka doktorského studia na University of Toronto, Gabrielle Migliato Marega (CivMin), vyvinula vylepšený nástroj pro odhad množství vody z prudkých dešťů, která končí v sanitární kanalizaci. Nástroj je obzvláště užitečný v oblastech, kde je obtížné získat přesné údaje o průtocích v kanalizaci, například v zemích s nízkými a středními příjmy, kde se buduje mnoho nových kanalizačních systémů.

„Teoreticky by dešťová a sanitární kanalizace měly být oddělené, ale v mnoha starších systémech jsou kombinované,“ říká Marega, hlavní autorka nového článku publikovaného v _Water Science & Technology_.

„I když jsou teoreticky oddělené, vždy dochází k prolínání: je nerealistické si myslet, že se do systému nedostává žádná dešťová voda. Tato dodatečná dešťová voda může přetížit čistírny odpadních vod, takže se surové splašky dostávají do jezer a řek. Může také docházet k problémům, jako jsou ucpání kanalizace a zatopení sklepů.“

V minulosti bylo použito několik různých metod k odhadu, kolik dešťové vody se dostává do sanitární kanalizace.

„Jeden běžný přístup je založen na průtocích: v podstatě vezmete průměrný průtok v době, kdy silně neprší, další průměr v době, kdy silně prší, a poté tyto dva odečtete,“ říká Marega.

Pokud tato úroveň detailů není k dispozici, lze množství dešťové vody odhadnout porovnáním dlouhodobého průměrného průtoku v kanalizaci s množstvím splašků, které se očekává, že město dané velikosti vygeneruje.

„Dalším přístupem je použití nějakého druhu indikátoru přítomnosti splašků. Například běžnou metrikou vody je takzvaná biologická spotřeba kyslíku (BSK), která je úměrná množství organického materiálu v odpadní vodě,“ říká Marega.

„Když se tato odpadní voda zředí dešťovou vodou, BSK klesne, takže tento rozdíl můžete změřit k odhadu přítoku a infiltrace dešťové vody.“

Marega uvádí, že předchozí studie v oboru se většinou zaměřovaly na porovnávání, která z různých metod poskytla nejpřesnější odhad přítoku a infiltrace dešťové vody do sanitární kanalizace.

„Co je na našem článku jiné, je to, že jsme se rozhodli zkombinovat dvě různé metody: metodu dlouhodobého průměrného průtoku a metodu BSK,“ říká.

„Pokud je každá z nich vhodně vážena, získáme mnohem lepší odhad, než by bylo možné dosáhnout použitím kterékoli metody samostatně.“

Aby to otestovala, Marega, která byla spoludohledána profesorem Davidem Meyerem z University of Toronto a profesorkou Jennifer Drake z Carleton University, sestavila matematický model, který použila k simulaci funkce kanalizačního systému hypotetického města.

Pomocí takzvaného Monte Carlo přístupu simulovala tisíce scénářů, každý s jinou rychlostí přítoku a infiltrace dešťové vody. Poté porovnala, jak přesně každá ze tří metod – BSK, průměrný průtok nebo kombinovaný přístup – odhadla simulovanou rychlost přítoku a infiltrace.

„Zjistili jsme, že naše kombinovaná metoda zlepšila přesnost o více než 10 %,“ říká Marega.

Vyzbrojena novou strategií, Marega poté analyzovala data ze 46 různých měst ve své domovské zemi, Brazílii. V každém z těchto případů nebyla známa skutečná míra přítoku a infiltrace dešťové vody a v některých byly dostupné údaje kusé: průtoky mohly být měřeny v průměru pouze každé tři měsíce, spíše než každou hodinu, jak by tomu bylo za ideálních podmínek.

Ale navzdory prostředí s nedostatkem dat bylo k dispozici dostatek dat k odhadu přítoku dešťové vody pomocí dvou různých metod. Maregina nová metoda zkombinovala obě tyto metody a vytvořila věrohodnější odhady infiltrace dešťové vody, které by mohly být použity k porovnání potenciálních zlepšení systému.

„Například jednou z nejčastějších příčin přítoku a infiltrace dešťové vody jsou domácnosti, které připojují okapové svody ze svých střech přímo do sanitární kanalizace,“ říká Marega.

„Pokud zjistíte, že se to děje, můžete aktualizovat stavební předpisy, abyste tomu zabránili, nebo zvýšit kontroly, abyste zlepšili dodržování. A pokud budujete nový systém, můžete ho dimenzovat větší, abyste zajistili, že bude lépe připraven vypořádat se s většími průtoky, které přicházejí s dešti.“

Meyer říká, že tým doufá, že urbanisté po celém světě přijmou novou metodu do svých plánovacích a údržbových procesů.

„Klíčovým poznatkem je, že kombinováním metod měníme cíl,“ říká.

„Cílem už není odpovědět: jaká je nejlepší metoda? Místo toho se ptáme: jak můžeme použít stávající metody, v množném čísle, abychom se o systému dozvěděli co nejvíce? To by nám mělo umožnit navrhovat lepší kanalizace, zlepšit čištění odpadních vod a zabránit ucpání a záplavám, které způsobují tolik škod.“

Gabrielle Marega et al, Combining inflow and infiltration assessment methods to enhance insights in data-scarce contexts: application to 46 Brazilian systems, _Water Science & Technology_ (2026). DOI: 10.2166/wst.2026.194

Poskytnuto University of Toronto

**Citace**: Zlepšené odhady dešťové vody v kanalizaci by mohly pomoci snížit záplavy (2026, 5. března) převzato 5. března 2026 z https://phys.org/news/2026-03-storm-sewers.html

Tento dokument podléhá autorským právům. Kromě jakéhokoli čestného jednání pro účely soukromého studia nebo výzkumu nesmí být žádná jeho část reprodukována bez písemného svolení. Obsah je poskytován pouze pro informační účely.