Vesterbro Goes Liquid. - et strategisk forslag til håndtering af regnvand på overfladen

Transkript

1 Vesterbro Goes Liquid - et strategisk forslag til håndtering af regnvand på overfladen Liquid Landscapes v/ Kamilla Aggerlund og Helle Rye Westphall _ Landskabsarkitekter MDL _ Istedgademøde _ 12. november 2012

2 Istedgade. Skybrud 2.juli Hvorfor var det så slemt... netop her? Høj nedbørsintensitet Begrænset kloakkapacitet Befæstede overflader

3 Terræn Kunstigt terræn Grydeform Problemer med oversvømmelse Frederiksberg højderyg BANEN TERRÆN HÆVET MOD BANEN // TER RÆN HÆVET MOD Oprindelig kystlinie Hævet terræn til broer Sårbarhedskort laveste område hævet terræn til bro hævet terræn til bro kanal jernbane Fisketorvet havn Islands Brygge Snit01 Frederiksberg >> havn // TREDOBBELT HØJDE

4 Metode Grundig analyse af terræn Vejenes hældning - potentiale for at lede regnvand på overfladen Større sammenhængende systemer < 7

5 Strategisk forslag Den grønne nerve Strøggade Opsamlende hovedkanaler - overdækkede Vandrensende Enghavepark Københavns Hovedbanegård Område hvor vand ledes på overfladen Særligt udsat område Særligt udsat område Baneterræn Vandrensning Den blå nerve Opsamlende hovedkanaler - åbne Havn

6 Multifunktionelle løsninger // Den grønne nerve Ekstra forsinkelse af lokalt nedbør på vejbanen Plan B forsinkelse Forsinkelse af overfladevand i vejbede med underliggende kassetter Hævet overgang Plan A forsinkelse

7 Multifunktionelle løsninger // Den grønne nerve Beplantninger giver karakter, skaber grønne forbindelser og reducerer varme-ø-effekten Strøggade Hævede overgange fungerer også som fartbump Vand kan evt. gemmes til vanding i tørre perioder Synergi: regnvandshåndtering, begrønning og rekreative tiltag

8 Tak for opmærksomheden!

9

10 Multifunktionelle løsninger // Den blå nerve Overgang Eksisterende grønt strøg på Sønder Boulevard Rekreativt formål Åben hovedkanal er tilpasset forskelllige nedbørshændelser

11 Multifunktionelle løsninger // Den blå nerve Overgang Åben hovedkanal er tilpasset forskelllige nedbørshændelser

12 Multifunktionelle løsninger // Enghavevej Vandrensende Enghavepark Enghavevej Permeabel cykelsti Overdækket hovedkanal

13 Multifunctional solutions // Enghaveparken Vandrensning Klimatilpasning i øjenhøjde

14 Nedbørsmængder og scenarier Ved beregning af nedbørsmængder og regnscenarier er det nødvendigt at indhente informationer om regnhændelser, eller antal overbelastninger pr. år, og den intensitet som regnen falder med. En regnhændelse der statistisk set forekommer én gang hvert tiende år kaldes en 10-års regn. I regnrækken nedenfor er indregnet en klimafaktor på 130 procent, for at tage højde for fremtidige stigninger i intensiteten af nedbør. I et kanalsystem vil regnens intensitet udgøre den største risiko for overbelastning af systemet. Derfor er det yderst vigtigt at etablere forsinkelsesmuligheder løbende undervejs, og specielt i særligt pressede led i systemet hvor flere render og kanaler samles og flaskehalsproblematikker kan opstå. Desuden vil det være hensigtsmæssigt med store Plan B forsinkelsesbassiner og områder for at undgå overbelastninger af systemet. Udover intensiteten på regnen og dens varighed er det også afgørende hvor langt der er mellem regnhændelserne. Hvis der kommer to intense regne indenfor kort tid, er der risiko for opstuvning, selvom den ene regn ikke i sig selv giver kapacitetsproblemer. Forsinkelsbassiner aflaster fuldt i starten, men når de er fyldt op, eller endnu ikke er tømte efter sidste regnhændelse, har de ingen eller begrænset kapacitet. Denne problematik er vanskelig og må indtænkes i overvejelser om dimensionering. Det er med andre ord vigtigt med planlægning i forskellige skala og til forskellige hændelsestyper. Ved dimensionering af afvandingsanlæg, gælder også kloak, tillades en overbelastning hvert tiende år. Dvs. at det er praksis, at systemerne dimensioneres efter en 10-års regn. (Dette gælder også for eksemplerne på dimensionering i forslagsdelen). Hovedsystemet har kapacitet til den dimensionsgivende regn og vandmængder derunder. Dette benævnes Plan A og er en hverdags eller normalsituation. Ved regne større end den diminsionerede kapacitet af hovedsytemet, må alternative forsinkelsesløsninger, der kan håndtere den ekstra mængde vand, supplere. Dette er Plan B og inkluderer vandmængder over normalen og er en mere ekstrem situation. REGNRÆKKE (Efter befæstelser s.202) x 130% KLIMAFAKTOR Antal overbelastninger pr. år Regnintensitet, liter/sek./ha. Regnvarighed, timer 0,083(5min) 0, / ,9 319,8 222,3 31,72 15,21 1/50 503,1 239,2 148,2 22,88 13,65 1/20 438,1 200,2 111,8 17,29 9,1 1/10 399,1 163,8 93,6 12,74 7, ,6 43,29 7,28 4, ,93 22,36 4,095 2,405 AFSTRØMNING FRA PROJEKTOMRÅDE, samlet mængde Hændelse Volumen, m³ Regnvarighed, timer 0,083(5min) 0, års års års års års ,2-års

15 Baggrunden for udregning af den samlede afstrømning fra projektområdet er som beskrevet i afgrænsningen alle offentlige arealer samt 50 procent af det samlede tagareal. Afstrømningen er beregnet udfra formlen nedenfor. Arealet er overordnet inddelt efter overflademateriale i hhv. tage(f=0,95), tæt belægning(f=0,9) og grønne områder(f=0,1). Omkostning/ konsekvens Fare The Three Points Approach 3 Intensitet Ekstrem regn Areal til regnvandshåndtering_udspecificeret Areal i ha. Areal_red i ha. Tage 34,48 32,76 Tæt 97,89 88,10 belæg. Grønt 24,21 2,42 I alt 156,58 123,28 Afstrømning q = A * F * i q: Afstrømningstallet i liter/sek. A: Areal i ha. F: Afløbskoefficient i: regnintensitet i liter/sek./ha. Skade Gene 1 0,2 år Hverdagsregn 2 Dimensionsgivende regn 10 år 100 år Hyppighed AFSTRØMNING FRA PROJEKTOMRÅDE, hastighed Hændelse Afstrømningstal, liter/sek (areal_red x intensitet) Regnvarighed, timer 0,083(5min) 0, års års års års års ,2-års The Three Points Approach (3PA) er lavet som et redskab til diskussion i beslutningsprocesser omkring kontrollering af overfladevand og forebyggelse af oversvømmelser. 3PA introducerer tre områder man kan handle ud fra: 1; Hverdagssregn og daglige værdier, 2; Dimensionsgivende regn og teknisk optimering udfra standarder, 3; Ekstrem regn og planlægning af byen til fremtidens ændrede forhold. Skemaet til venstre viser udover hastigheden af afstrømning fra projektområdet også hvordan hændelsernes hyppighed svarer til hhv. hverdagsregn, dimensionsgivende regn og ekstrem regn. (Bearbejdning efter: Fratini et al, og Sørup et al.)

16 Omkostning/ konsekvens Fare Skade Gene Kanalsystemets kapacitet Det er vigtigt at kapaciteten af render og kanaler til transport af vand dimensioneres ud fra den højeste intensitet af regnvand. Derimod dimensioneres forsinkelsesbassiner til at rumme den samlede mængde - den akkumulerede vandmængde efter endt regnskyl. Den højeste intensitet ved en, dimensionsgivende, 10-års regn er, som det ses på skemaet nedenfor over afstrømningstal for det samlede kanalsystem, en 5 minutters regn med en hastighed på liter/sek. Men eftersom det tager noget tid for vandet i de fjerneste hjørner at nå til hovedkanalen dimensioneres efter 10 minutters regnen, hvilket er praksis. (University of Copenhagen, 2009) B The Three Points Approach Intensitet 3 Ekstrem regn A2 Dimensionsgivende regn 1 Hverdagsregn 0,2 år 10 år 100 år Hyppighed 0,2-års Kanalens strømningskapacitet er bestemt af arealet af snitfladen, materialet og hældningen. I beregningerne overfor, vises dimensionering af kanalsystemet for hvert af de tre deloplande. Her er det antaget at materialet er beton og at hældningen er 10 promille. Manningsformlen (ses overfor) er benyttet til udregningerne. Udregninger er lavet på baggrund af mængdeberegninger for hele regnvandsoplandet (se program) og arealstørrelser for deloplande. I udregningerne af overfladeafstrømning, er der ikke taget yderligere højde for variation i bebyggelsesprocent inden for de enkelte deloplande. Det ses nedenfor, at den beskrevne 10-års regn, og intensiteter derunder, hører under plan A (punkt 1-2), mens intensiteter derover hører til plan B og altså aktiverer de større forsinkelsesbassiner. AFSTRØMNING FRA KANALSYSTEMETS OPLAND, hastighed Hændelse Afstrømningstal, liter/sek (areal_red x intensitet) Regnvarighed, timer 0,083(5min) 0,167(10min) 0, års års års års års

17 Deloplande Vest m² Nord m² Øst m² I alt m² Delopland Vest En gennemsnitlig vej på 200m 45cm 47% 15% 38% 100% 1,4m 1,8m Dimensionering af hovedkanal i delopland Vest. Hvis man i stedet dimensionerer efter en 100-års regn, har det ikke voldsomme konsekvenser for kanalens størrelse. Her er der en forskel i bredden på 40 cm. 15cm vej på 200m Manningsformlen Q = M * R 0,67 * A * S 0,5 Q = flow rate M = friction value R = length of perimeter surface A = cross sectional area S = slope 45cm 0,5m 10 år 100 år 0,5m 15cm Dimensionsgivende intensitet behov i m 3 /s bredde i m Delopland Vest Delopland Øst Delopland Nord Vej 200m symetrisk rende langs kantsten 9,158 (10min, 10-årsregn) dybde i m kapacitet i m 3 /s 1,4 0,5 9,44 13,442 (10min, 100-års) 1,8 0,5 13,46 1,4 0,7 14,65 7,404 (10min, 10-årsregn) 1,2 0,5 7,63 10,868 (10min, 100-års) 1,6 0,5 11,38 2,922 (10min, 10-årsregn) 1 0,3 3,08 1,4 0,2 3,11 4,29 (10min, 100-års) 1 0,4 4,45 1,4 0,3 5,01 0,15 (10min, 10-årsregn) 0,45 0,15 0,17 0,22 (10min, 100-års) 0,45 0,2 0,24 0,15 (10min, 10-årsregn) 0,45 0,15 0,18 0,6 0,1 0,16 0,22 (10min, 100-års) 0,55 0,15 0,24 0,75 0,1 0,23 Alle beregninger er foretaget på baggrund af en klimafaktor 130%

18 Eksempel på forsinkelseskapacitet Her er et eksempel på hvor stor kapacitet kombiløsningen med vejbed og vejbump kan have. Det er beregnet med udgangspunkt i Valdemarsgade, der repræsenterer en gennemsnitlig vej på Vesterbro. På vejen er der 7 vejbede og 4 vejbump og dermed 4 forsinkelsesbassiner på vejen. Kapacitet og dimension af de enkelte elementer ses på illustrationerne. Ved en hverdagsregn vil vandet løbe ind i vejbedet og efterhånden sive ned gennem filtermulden til det nedre magasin i faskinen og herfra til kloak, eller evt. nedsives i jorden hvis dette er muligt det specifikke sted. Dette er plan A. Kommer der en kraftig regn, vil vandet stuve op i vejbedet og når dette, ved meget kraftig regn, er fyldt til 20cm, aktiveres plan B og vandet vil begynde at stuve op på selve vejen. Herfra er der ved opfyldning af vejens kapacitet på 18m 3 nødoverløb til kloak, så fortove og overgange forbliver tørre. Det vil sige at forsinkelseskapaciteten i vejens plan A er er 77m 3 og i plan B 72m 3, i alt 149m 3. Kommer der en regnhændelse større end dette, hvor nedsivningen til faskinen ikke kan følge med, vil resterende mængder løber direkte i kloakken. Materialet i bunden af regnbedet kan tilpasses alt efter med hvilken hastighed man ønsker at vandet skal nedsive. FORSINKELSESKAPACITET og AFSTRØMNING _ VALDEMARSGADE Hændelse Volumen, m³ Regnvarighed, timer 0,083(5min) 0, års års års års års ,2-års Areal af Valdemarsgade inkl 2 x ½tag: 3537m 2 Reduceret areal: 3249m 2 Direkte til kloak >149 m³ Samlet 149 m³ Plan A + B Kapacitet på vej 72 m³ Plan B Kapacitet i vejbede 77 m³ Plan A (faskiner, filtermuld og stående vand i bed) Regnbed Filtermuld Faskine 35cm 100cm 50cm Evt. nedsivning 2,4m 3 0,6m 3 8m 3 6m 15cm 20cm til kloak og/eller vandtank

19 Til daglig Under kraftig regn 6m 12m 3 4m 17m 11m 18m 3 22m 15cm 22m 131m

20 100 års 10 års Sårbarhedskort som viser oversvømmelser på overfladen ved en 10 års regn og en 100 års regn for Københavnsområdet. Udarbejdet på baggrund af dynamisk model fra Rambøll (Rambøll 1&2, 2010). Grænsen for Vesterbros regnopland er indtegnet og det ses, at der er store oversvømmelsesproblemer

21 Princip for Plan B forsinkelse For at aflaste kanalsystemet og kloaksystemet under særligt store eller intense regnhændelser er det nødvendigt at tilpasse større eksisterende parker, pladser, parkeringspladser, boldbaner og lignende til forsinkelse ved at sænke dem eller indarbejde anden form for rummeligt design der muliggør dette. Herunder vises princippet for forsinkelse af ekstremregn på en tilpasset plads og i en landskablig park. Det ses hvordan udformningen af plads og terræn danner grundlag for anvendelse af pladsen og parken i tør tilstand og hvordan udformningen af plads og terræn fremmer forsinkelseskapaciteten ved ekstremregn. Mulige Plan B forsinkelseslokaliteter 1:20.000

22 Etape I Åbne og overdækkede hovedkanaler Etape II Justering af rendernes fald på udvalgte veje Etape III Den grønne nerve Zone for vandforsinkende vejbump Plan B forsinkelse Etape II Barriere_ydre Barriere_indre Etape II Etape I Plateauet Etape III Strøggade Smørhullet Etape I Etape II Rensning og udledning til havn 1:10.000

23

24