La progettazione del drenaggio potrebbe includere canali aperti o chiusi, canali sotterranei, stagni di detenzione e altri metodi per controllare l’acqua piovana proteggendo al contempo il suolo. Come branca dell’ingegneria civile, la progettazione del drenaggio è tipicamente richiesta in tutti i progetti di costruzione pubblici e privati per gestire il flusso d’acqua come protezione contro le inondazioni. Il design del drenaggio potrebbe essere utilizzato anche dai giardinieri del cortile durante la costruzione di un sistema di irrigazione.
I bacini di detenzione o ricarica affrontano i potenziali danni a terra, proprietà e qualità dell’acqua. Questi bacini trattengono il deflusso delle tempeste e gli consentono di filtrare lentamente nella terra invece di precipitare a valle. La progettazione del drenaggio del bacino di detenzione in genere utilizza studi sulle precipitazioni annuali per determinare le dimensioni dello stagno e la quantità di acqua che deve raccogliere. Questi bacini non solo aiutano a controllare le inondazioni, ma potrebbero prevenire l’erosione del suolo e il movimento dei sedimenti che potrebbero contaminare torrenti e fiumi.
I sistemi di drenaggio chiusi compaiono tipicamente nelle aree urbane fortemente popolate. Fognature sotterranee e tubi dell’acqua portano l’acqua piovana e le acque reflue agli impianti per il trattamento. I dispositivi di drenaggio sono integrati nei cordoli e nelle grondaie per gestire il deflusso delle tempeste mantenendo le strade libere per l’uso. Alcuni piani di drenaggio utilizzano griglie integrate nella pavimentazione per gestire l’acqua.
I piani di drenaggio autostradale nelle aree rurali cercano modi per deviare l’acqua dal marciapiede per migliorare la visibilità e la sicurezza per gli automobilisti. I sistemi di drenaggio potrebbero essere costruiti nella mediana o tramite dighe di terra ai bordi delle strade. Queste dighe formano una grondaia naturale per raccogliere l’acqua superficiale fino a farla penetrare nel terreno.
I fossati aperti adiacenti alle autostrade rappresentano un’altra forma di progetto di drenaggio utilizzata dagli ingegneri stradali. Questi fossati potrebbero deviare l’acqua dalla strada verso zone umide o campi aperti e possono essere stabilizzati con vari materiali. I canali potrebbero essere rivestiti con vegetazione o cemento, ed è generalmente desiderato su pendii dove potrebbe verificarsi l’erosione.
Gli standard di progettazione mirano a prevenire l’aquaplaning sulle autostrade da pozze d’acqua stagnante. Gli ingegneri determinano la quantità di schizzi che potrebbero verificarsi durante la stagione delle piogge e in che modo influisce sulla visibilità e sulla sicurezza del conducente. La velocità media su varie porzioni dell’autostrada potrebbe essere utilizzata nei piani di progettazione del drenaggio. Gli ingegneri utilizzano formule matematiche per determinare il grado della carreggiata durante la preparazione dei piani di drenaggio.
La progettazione del drenaggio richiede in genere studi idrologici che utilizzano modelli computerizzati per misurare le quantità di pioggia. Gli ingegneri utilizzano studi di flusso per determinare la velocità al picco di flusso e la profondità dell’acqua. Le formule possono essere utilizzate per determinare il diametro del tubo o la dimensione del canale sotterraneo per gestire l’acqua piovana prevista. Alcune regioni impiegano standard diversi per condizioni di alluvione di 10 anni, 50 anni e 100 anni, esaminando i documenti storici.