Innovative LAR-metoder til håndtering af mere regnvand og grundvand ved fremtidige klimaændringer. Indlæg på Dansk Vand Konference 2013

Transkript

1 Innovative LAR-metoder til håndtering af mere regnvand og grundvand ved fremtidige klimaændringer Indlæg på Dansk Vand Konference 2013 D. 19. november 2013

2 EA Det hydrologiske vandkredsløb N INF

3 EA Det hydrologiske vandkredsløb + by N INF

4 EA Det hydrologiske vandkredsløb + by + klimaændringer N INF

5 EA Det hydrologiske vandkredsløb + by + klimaændringer + omfangsdræn N INF

6 EA Det hydrologiske vandkredsløb + by + klimaændringer + omfangsdræn + LARG N INF

7 VTU-7520: Udvikling af en urban-hydrologisk model til simulering af lokal afledning af både regnvand og grundvand (LARG) ALECTIA, Vandcenter Syd, Odense Kommune, Institut for Geosciense Århus Universitet, GEUS -> 1. maj 2014

8 Oversigt VTU-projekt Bilag 2: Rutediagram for projektafviklingen. Spor 1: Dataindsamling Spor 2: Modeludvikling Spor 3: Demonstration Spor 4: Generalisering af resultater Spor 5: Formidling Konkrete LAR-elementer (Fase 1.1) Videreudvikling af LAR-modeller (Fase 2.1) Enkelte og serieltforbundne LAR-elementer (Fase 3.1) Rapport Datablade for LAR-elementer (Fase 4.1) Artikel til dansk tidsskrift Indlæg på konferencer (Fase 5.1) Videreudvikling af urban-hydrologisk model (Fase 2.2) Modellering af syntetiske type-oplande (Fase ) Rapport Datablade for type-oplande (Fase 4.2) Artikel til dansk tidsskrift Indlæg på konferencer Artikel til int. tidsskrift (Fase ) Brug af omfangsdræn i Vinkælderrendens opland (Fase 1.2) Modellering af Vinkælderrendens opland (Fase ) Rapport Resultater for Vinkælderrendens-opland (Fase 4.3) Workshop for forsyninger og kommuner (Fase 5.4)

9 Urban-hydrologisk model Rainfall-runoff module SUDS-modules PRECIPITATION Snow Snow storage Rain EVAPOTRANSPIRATION Non linear reservoir routing model Storm runoff from impervious areas Surface Storage Overland flow from pervious areas Green roof Rainwater tank Infiltration trench Swale-trench system Permeable pavement INFILTRATION Sewer Unsaturated zone Saturated zone MODFLOW

10 Eksempel; Datablad for et specifikt grønt tag

11 Eksempel; Datablad for et specifikt grønt tag Forward beregning for perioden (20 år) IDF-kurver for regn og LAR-afstrømning Forward beregning for perioden (20 år) Gennemsnitlig vandbalance i mm/år

12 T T grafer

13 Design kurver - rendefaskine

14 Eksempel: Faskine m. dræn A=100 m2 Q in T=1 år h Q of Q seep,sides Q seep,bot Sewer A=100 m2 Q in T=5 år T >20 år h Q of Q seep,sides Q drn Q seep,bot Sewer

15 Faskine m. dræn Q Oversvømmelse Kloak Q kloak Q LAR + droslet afledning til kloak V_LAR t Q V LAR LAR Q_kloak Oversvømmelse t t

16 Er grundvand et issue? - ja Q tot Q spl Q regn Q rest Middel Qspl Qregn Qrest Qtot

17 Urban-hydrologisk model

18 Grundvand <-> utætte kloakker Infiltration H hs hb Exfiltration H hs hb Exfiltration H hs hb J. Jeppesen et al. / Journal of Hydrology 404 (2011)

19 Grundvand <-> én faskine Q in Q seep,top c top Q of h d h a c sides Q seep,sides Q seep,bot c bot Q drn Sewer

20 Opskalering; detail <-> regional Parent model (100x100 m) Child model (1x1 m)

21 Generelle resultater for LARG-potentiale Tabel 1: Geologiske hovedtyper. # Navn Udbredelse i Danmark Skitse 1: Villakvarter (lav bebyg) 2: Boligblokke (høj bebyg) 3: Bykerne (centrum) 4: Industriområde 1 Sandmagasin uden dæklag 2a Sand- el. kalkmagasin overlejret af en tyk homogen bundmoræne 2b Sand- el. kalkmagasin overlejret af en tynd / opsprækket bundmoræne 3 Sek. og pr. sandmagasin adskilt af et lerlag. Regionalt udbredt i Jylland vest for hovedopholdslinien, og tillige lokalt i resten af landet som større eller mindre vinduer i lerdæklagene Bundmoræne er den mest udbredte dæklagstype i Danmark og findes som dæklag over grundvandsmagasiner. Udbredt øst for hovedopholdslinien samt i bakkeøerne i vest Jylland. Type 2a repræsenterer en tyk lavpermeabel bundmoræne. Type 2b repræsenterer en forholdsvis tynd bundmoræne, hvor forekomsten af sprækker i er større end i type 2a. I alt en mere permeabel moræne. Er udbredt i samme områder som type 2. Øverste sandmagasin kan i øvrigt repræsentere tykke fyldlag - typisk i bykerne områder.

22 Vinkælderrenden, Odense Vinkælderrenden Kapacitetsproblemer

23 Konklusion Hypotese: potentiale for sammentænkning af lokal afledning af både regnvand og grundvand (LARG) Urban-hydrologisk model: Moduler for Rainfall-Runoff, utætte kloakker, LAR-elementer Integreres i hydrologisk model Modelkæde til MIKE-URBAN (MOUSE, pipe-flow) Demonstration Enkelte/serielt forbundne LAR-elementer -> datablade Integreret UH modellering for type-oplande -> datablade Vinkælderenden

24 Masterminding Sustainable Progress