Metoder til vurdering af de hydrauliske forhold i recipienterne

Transkript

1 Metoder til vurdering af de hydrauliske forhold i recipienterne EVA-temadag den 24. september 2015 Anja Thrane Hejselbæk Thomsen, anja@orbicon.dk Morten Larsen, mola@orbicon.dk

2 Indhold Naturlig afstrømning 1 l/s/ha? Problemer i vandløb Kapacitet oversvømmelser Erosion manglende målopfyldelse af vandplaner Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Konklusion

3 Indhold Naturlig afstrømning 1 l/s/ha? Problemer i vandløb Kapacitet oversvømmelser Erosion manglende målopfyldelse af vandplaner Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Konklusion

4 Naturlig afstrømning 1 l/s/ha? Tidligere praksis Man har i gennem en årrække administreret udledningen af regnvand fra befæstede arealer efter at udledningen skulle neddrosles til 1-2 l/s/ha. Det er blevet opfattet som udtryk for den naturlige afstrømning eksempelvis i vejledningen for de gældende vandplaner: Hvor der er risiko for hydrauliske problemer, skal regnbetingede udledninger som udgangspunkt reduceres til 1-2 l/s pr. ha (totalt areal), svarende til naturlig afstrømning. Fra Vandplan Lillebælt/Jylland, afs. 1.4 Retningslinjer, Spildevand 9), p.57

5 Indhold Naturlig afstrømning 1 l/s/ha? Problemer i vandløb Kapacitet oversvømmelser Erosion manglende målopfyldelse af vandplaner Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Konklusion

6 Oversvømmelsesrisiko - ådalsanalyser Oversvømmelsesberegning og ådalsanalyse VASP model (stationær) med oplandskorrigeret afstrømning Topografiske oplande er beregnet i GIS ved strømningsanalyse på modificeret højdemodel By-oplande stammer fra spildevandsplanen

7 Erosionsrisiko energiberegninger Erosionsberegninger Beregnes på baggrund af vandets hastighed Er er udtryk for energien i vandløbet

8 Indhold Naturlig afstrømning 1 l/s/ha? Problemer i vandløb Kapacitet oversvømmelser Erosion manglende målopfyldelse af vandplaner Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Konklusion

9 Indhold Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Eksempel på kapacitet mindre end 1,0 l/s/ha oversvømmelse begrænsende Eksempel på kapacitet større end 1,0 l/s/ha erosion begrænsende

10 Metode - oplandsfordeling

11 Resultater oversvømmelsesanalyse

12 Resultater oversvømmelsesanalyse Oversvømmelse ved 0,5, 1, 1,5 og 2 l/s/ha

13 Resultater erosionsanalyse 1,5 l/s/ha 6 l/s/ha Upåvirket 1 l/s/ha 0,5 l/s/ha 6 l/s/ha

14 Indhold Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Eksempel på kapacitet mindre end 1,0 l/s/ha oversvømmelse begrænsende Eksempel på kapacitet større end 1,0 l/s/ha erosion begrænsende

15 Resultater Vellingshøj Bæk

16 Resultater oversvømmelsesanalyse

17 Resultater oversvømmelsesanalyse Oversvømmelse ved 8 og 10 l/s/ha

18 Resultater - erosionsanalyse Upåvirket 1 l/s/ha 4 l/s/ha

19 Indhold Naturlig afstrømning 1 l/s/ha? Problemer i vandløb Kapacitet oversvømmelser Erosion manglende målopfyldelse af vandplaner Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Konklusion

20 Udløbstyper Uforsinkede udledninger Maks. vandføring varierer Kortvarig Bølge Høj grad af dynamik Forsinkede udledninger Fast maks. vandføring Langvarig Lav grad af dynamik

21 Detaljeret analyse Høj grad af dynamik Dynamiske beregninger: -MIKE Urban -SWMM -MIKE11 Fordele/Ulemper: + Tidslig opløsning + Massebalance -Komplekse - Tidskrævende Lav grad af dynamik Stationære beregninger: -VASP -MIKE Urban -MIKE11 Fordele/Ulemper: + Nemme + Hurtige - Tidslig opløsning - Massebalance (ligevægt)

22 Indhold Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Simpelt eksempel på forsinkede udledninger Simpelt eksempel på uforsinkede udledninger Komplekst eksempel på forsinkede/uforsinkede udledninger

23 Stationærberegning - VASP

24 Stationærberegning - VASP Vandløb EVA 2015 Terræn højre Terræn venstre Opmålt vandspejl Dybeste punkt i tværprofilet Kote i m DVR90 1: SLUT RØRLEDNING L Ø 32 TILLØB FRA VENSTRE BUNDBREDDE START RØRLEDNING B Ø SLUT RØRLEDNING B Ø VASP / MOLA ProjektID : Station i m 1:

25 Stationærberegning - VASP Input: 1. Naturligt opland 2. Naturlig afstrømning 3. Manningtal 4. Start vandspejl 5. Udledninger Q_maks Output -Vandstand Vandløb EVA 2015 Sommermiddel Sommermiddel Sommermiddel + udledninger Terræn højre Terræn venstre Dybeste punkt i tværprofilet Sommermiddel + udledninger Kote i m DVR90 1: SLUT RØRLEDNING L Ø 32 TILLØB FRA VENSTRE BUNDBREDDE START RØRLEDNING B Ø SLUT RØRLEDNING B Ø VASP / MOLA ProjektID : Station i m 1:

26 Dynamisk beregning MIKE Urban

27 Dynamisk beregning MIKE Urban Input: 1. Naturligt opland 2. Naturlig afstrømning 3. Manningtal 4. Start vandspejl 5. Opland m. befæstelse 6. Bassiner m. regulering 7. Nedbør (T = 5 år) Output -Vandstand

28 Dynamisk beregning MIKE Urban Dynamisk beregning (T= 5 år) vs. Stationær beregning T = 5 år VASP MIKE Urban Maks. vst. + + Maks. Hastighed + + Varighed - + Hyppighed - -(+LTS)

29 Dynamisk beregning MIKE Urban Dynamisk beregning (T= 1 år) vs. Stationær beregning T = 1 år VASP MIKE Urban Maks. vst. + + Maks. Hastighed + + Varighed - + Hyppighed - -(+LTS)

30 Dynamisk beregning MIKE Urban Dynamisk beregning (T= 0,1 år) vs. Stationær beregning T = 0,1 år VASP MIKE Urban Maks. vst. - + Maks. Hastighed - + Varighed - + Hyppighed - -(+LTS)

31 Indhold Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Simpelt eksempel på forsinkede udledninger Simpelt eksempel på uforsinkede udledninger Komplekst eksempel forsinkede/uforsinkede udledninger

32 Stationærberegning - VASP

33 Afstand [m] Afstand [m] Stationærberegning - VASP Vandløb EVA 2015 Terræn Højre Terræn venstre Bund Kote i m DVR90 1: Kote DVR90 [m] Rørindløb Ø 45 cm Rørudløb Ø 60 cm Broindløb Ø 60 cm Broudløb Ø 60 cm Broindløb Ø 60 cm Broudløb Ø 60 cm Broindløb Ø 60 cm Broudløb Ø 60 cm Broindløb Broudløb Kote DVR90 [m] Station i m 1:5000 VASP / MOLA ProjektID : 13-23

34 Stationærberegning - VASP Input: 1. Naturligt opland 2. Naturlig afstrømning 3. Manningtal 4. Start vandspejl 5. Udledninger Q_maks Output -Vandstand Vandløb EVA 2015 Eksempel Vandstand T=5 Terræn Højre Terræn venstre Bund Kote i m DVR90 1: Rørindløb Ø 45 cm Rørudløb Ø 60 cm Broindløb Ø 60 cm Broudløb Ø 60 cm Broindløb Ø 60 cm Broudløb Ø 60 cm Broindløb Ø 60 cm Broudløb Ø 60 cm Broindløb Broudløb VASP / MOLA ProjektID : Station i m 1:5000

35 Dynamisk beregning MIKE Urban

36 Dynamisk beregning MIKE Urban Input: 1. Naturligt opland 2. Naturlig afstrømning 3. Manningtal 4. Start vandspejl 5. Opland m. befæstelse 6. Nedbør (T = 5 år) Output -Vandstand

37 Dynamisk beregning MIKE Urban Dynamisk beregning (T= 5 år) vs. Stationær beregning T = 5 år VASP MIKE Urban Maks. vst. - + Maks. Hastighed - + Varighed - + Hyppighed - -(+LTS)

38 Indhold Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Simpelt eksempel på forsinkede udledninger Simpelt eksempel på uforsinkede udledninger Komplekst eksempel på forsinkede/uforsinkede udledninger

39 Dynamisk beregning MIKE Urban

40 Dynamisk beregning MIKE Urban Dynamisk beregning (T= 5 år) T = 5 år VASP MIKE Urban Maks. vst. - + Maks. Hastighed - + Varighed - + Hyppighed - -(+LTS)

41 Indhold Naturlig afstrømning 1 l/s/ha? Problemer i vandløb Kapacitet oversvømmelser Erosion manglende målopfyldelse af vandplaner Metoder Sårbarhedsanalyse; screeningsniveau Stationær beregning VASP Detaljeret analyse Stationær beregning VASP Dynamisk beregning MU Konklusion

42 Konklusion Trin 1: Sårbarhedsscreening af vandløb på kommuneniveau Kortlægning til overordnet vandplanlægning i forhold til vandløbenes fysiske forhold Oversvømmelsesrisiko Erosionsrisiko Udgangspunkt for dialog ml. kommune, forsyning o.a. i forbindelse med ansøgning om udledningstilladelser Trin 2: Trin 3: Detaljeret analyse Simple systemer med faste udledninger Lav grad af dynamik Simple stationære modeller Simple systemer med varierende udledninger Høj grad af dynamik Dynamiske modeller Komplekse systemer Høj grad af dynamik Dynamiske modeller Få brugbar viden om recipienterne ved biologiske undersøgelser v/eva Marcus, Orbicon & Christian Ammitsøe, VandCenter Syd DVFI (Dansk Vandløbs Fauna Index) og fysisk indeks i vandløb