»LAR og urban-hydrologiske modelberegninger som vigtig beslutningsstøtte før LAR-strategier fastlægges

Transkript

1 »LAR og urban-hydrologiske modelberegninger som vigtig beslutningsstøtte før LAR-strategier fastlægges Ph.d. Jan Jeppesen Markeds- og udviklingschef, klimatilpasning, ALECTIA VAND I BYER konference i Middelfart, den 16. juni 2016

2 »Disposition 1. Baggrund 2. Metode: MODFLOW-LID 3. Case Skibshuskvarteret, Odense 4. Konklusion

3 »Baggrund: Hvorfor urban-hydrologiske overvejelser? Regnvand forsvinder ikke altid ved nedsivning! Når grundvandsspejlet er tæt på terræn stopper nedsivningen Ved traditionel hydraulisk dimensionering indregnes ikke afstand til grundvandsspejlet! Marielyst, Gladsaxe, regnbed (Tdim=5 år). Overløb til vejrist, januar Foto: Ida Marie Knudsen, Teknologisk Institut. SVK-regneark til dimensionering af LAR.

4 »Baggrund: Nedsivning skal kontrolleres = bæredygtig nedsivning! Dræn kan være en del af løsningen LARG Bæredygtig nedsivning

5 »Baggrund: Indsamling af urban-hydrologisk viden til LAR-planlægning Hvad skal vi vide før LAR-strategi / investeringer besluttes: Status for vandkredsløbet (grundvandsspejl, drænforhold, m.m.) Hydrologiske konsekvenser ved nedsivning Regnvand vi kan afkoble fra kloakken Hvordan: 1. Dataindsamling rettet mod opstilling af urban-hydrologisk forståelsesmodel: Hydrogeologisk model Pejlinger af grundvandsspejlet Flow (vandløb, pumpestation/tørvejr) Viden fra borgere omkring vandlidende områder 2. Opstilling af urban-hydrologisk model til simulering af LAR og afledte konsekvenser for vandkredsløbet 3. Beslutningsstøtteværktøj

6 »Disposition 1. Baggrund 2. Metode: MODFLOW-LID 3. Case Skibshuskvarteret, Odense 4. Konklusion

7 »Metode: Den urban-hydrologiske LAR-model: MODFLOW-LID ALECTIA Opland OPSKALERING Element P ET a P Udviklet i VTU-project Videreudvikling pågår i projekter h a Q gr Q seep h d Q of h a Q seep h d Q of Q of,sew Q reg. flow Q tot,sew To funktionaliteter (som kan integreres): Dimensioneringsværktøj (ejendom/matrikel) Avanceret integreret model (bydel) h a Q use h r Q seep h d Q of Qof,sew Q reg. flow Q tot,sew h a Q in Q of Q inf Q seep h sw h d ETa Q of,sew Q reg. flow Qtot,sew Modellen simulerer: LAR, enkelte og serielt-forbundne Vandkredsløb / grundvand på detailskala (1 1 m)! Input til afløbsmodel Modellen kan bruges til at belyse LAR rettet mod: Maksimal afkobling og forsinkelse Maksimal effekt på serviceniveau / skybrud Minimal risiko for fugtige kældre / afledt dræningsbehov Optimal LAR-strategi for bydele

8 m3/s»eksempel: LAR på matrikelniveau a: Traditional afledning Minutter a 350 m2 350 m2 50 m2 200 m2 50 m2

9 m3/s m3/s»eksempel: LAR på matrikelniveau b: Grønt tag Minutter a b 350 m2 350 m2 50 m2 200 m2 50 m2 GRRFINPUT RUNOFF 4.00E E E E E E E E E+00 Minutter

10 m3/s»eksempel: LAR på matrikelniveau c: Regnvandstank Minutter a c 350 m2 350 m2 3 m3 50 m2 200 m2 50 m2

11 m3/s»eksempel: LAR på matrikelniveau d: 50 % afkobling, regnbed-faskine Minutter a d 350 m2 350 m2 Swale 0,2 x 2 x 5 m3 Inf. trench 1 x 2 x 5 m3 50 m2 200 m2 50 m2

12 meter m3/s»eksempel: LAR på matrikelniveau e: 50% afkobling, 50 % delvis afkobling Regnbed, faskine, faskine med flow regulator 350 m2 350 m Minutter a e Swale 0,2 x 2 x 5 m3 Inf. trench 1 x 2 x 5 m3 1 x 1 x 3 m3 10 l/s/ha h>0,5 m 50 m2 200 m2 50 m INFDEVICE-WT Minutter

13 m3/s»eksempel: LAR på matrikelniveau f: 75% afkobling, 25 % delvis afkobling Tank, regnbed, faskine, faskine med flow regulator Minutter a f 350 m2 350 m2 Swale 0,2 x 2 x 5 m3 Inf. trench 1 x 2 x 5 m3 3 m3 1 x 1 x 3 m3 10 l/s/ha h>0,5 m 50 m2 200 m2 50 m2

14 m3/s»eksempel: LAR på matrikelniveau g: 50% afkobling, 50 % delvis afkobling Grønt tag, regnbed, faskine, faskine med flow regulator Minutter a g 350 m2 350 m2 Swale 0,2 x 2 x 5 m3 Inf. trench 1 x 2 x 5 m3 1 x 1 x 3 m3 10 l/s/ha h>0,5 m 50 m m2 50 m2

15 »Disposition 1. Baggrund 2. Metode: MODFLOW-LID 3. Case Skibshuskvarteret, Odense 4. Konklusion

16 »Case Skibshuskvarteret, Odense Et ca. 15 ha fælleskloakeret villaområde er udpeget som pilotområde for implementering af LAR-løsninger. Målet er 100 % afkobling af regnvand fra den nuværende fælleskloak. Løsningerne skal anvendes på såvel privat som offentlig grund. Kan omfatte kombineret nedsivnings- og drænanlæg Valg af løsninger er afhængig af de specifikke forhold omkring det urbanhydrologiske system. En urbanhydrologisk model skal danner beslutningsstøtte for valg

17 »Modelopstilling for Skibshus Kortlægning ved geofysik Kortlægningstrin: Geofysik Infiltrationstest Boringer Monitering af vandspejl EM-målinger af grønne områder Georadar af vejkasser/ledningsgrave

18 »Modelopstilling for Skibshus Kortlægning ved infiltrationstest Kortlægningstrin: Geofysik Infiltrationstest Boringer Monitering af vandspejl

19 »Modelopstilling for Skibshus Kortlægning ved boringer Kortlægningstrin: Geofysik Infiltrationstest Boringer Monitering af vandspejl

20 »Modelopstilling for Skibshus Kortlægning: Monitering af vandspejl Kortlægningstrin: Geofysik Infiltrationstest Boringer Monitering af vandspejl

21 »Modelopstilling for Skibshus - input 1. Hydrostratigrafisk model (I-GIS) Voxel model med K-værdi fordeling Baseret på terræn, geofysik, boringer, befæstede arealer, bygninger, kældre, jordartskort, forløb af ledningsgrave/kloakker 2. Arealanv. / befæstede arealer Bygninger Veje Fortove Pladser 3. Fordeling af omfangsdræn og kloakker 3. Klimadata ( ) SVK-nedbør fra Odense Vandværk EP, temperatur

22 »Modelopstilling for Skibshus Grid-setup Parent model 20 x 20 m Child model 2 x 2 m

23 »Terræn

24 »Hydraulisk ledningsevne Parent model 20 x 20 m Child model 2x2m

25 »Kloakker inddrager historiske vandløb/vådområder

26 »Dræn og kloakker: Simulering i model Dræn: 2 mut Kloak: Indmålte koter

27 »Modelopstilling for Skibshus Kalibreringsdata Pejletidsserier Inflow til pumpestation ( vand ud af området ) Andre observationer: Viden fra borgere omkring fugtige områder

28 »Status på kalibrering Simuleret dybde til grundvandsspejlet Obs. (blå) og sim. (rød) kote for grundvandsspejl

29 »Kort over simuleret drænafstrømning dos

30 »Kort over simuleret afstrømning til kloak (

31 »Observeret og simuleret inflow til pumpestation - nu

32 » Simulering af grundvand-på-terræn observationer fra borgere Simuleret dybde til grundvandsspejlet Der er så meget vand om vinteren på vores matrikel og de omkringliggende, at hvis jeg undlod at pumpe det væk ville 1/3 af vores matrikel stå konstant under vand decembermarts. Ja, vandet har generelt svært ved at sive væk. Det samler sig de laveste steder på grunden. Et eksempel er ved kraftige regnskyl går der min timer før at vandet er væk fra overfladen. Men ligger som altid(hele året rundt) et spadestik under græsset på grunden. Vi har ikke nogen store problemer med grundvandet, men støtter et godt projekt i området, og håber hermed at være med til at hjælpe andre, som har disse problemer

33 »Perspektiver for det videre projekt: Simulere konsekvensen ved nedsivning Afkobling, nedsivning, stigning af grundvandsspejl, risiko for kældre

34 »Konklusion Urban-hydrologiske overvejelser bør indgå i planlægningen af LARstrategier for villakvarterer / bydele for at undgå negative afledte effekter ved nedsivning som stigende grundvandsspejl Lokal afledning af regnvand og dræning af grundvand kan kombineres (LARG), hvilket kan medvirke til at forbedre nuværende status: win-win Urban-hydrologisk modellering inkl. LAR, nedsivning, grundvand og dræning skal udføres på den skala som processerne foregår på; fx 1 x 1 meter MODFLOW-LID ALECTIA kan både simulere på detailskala og opskalere til oplande ALECTIA tilbyder specialist rådgivning indenfor kortlægning og modellering af LAR-potentialet

35 »Tak for opmærksomheden! Jan Jeppesen Mobil: Follow ALECTIA