Værktøjer, der kan regne på LAR-elementer

Transkript

1 RØRCENTERDAGENE 2011 Konferencedel B3 Lokal afledning af regnvand D. 9. juni 2011, kl Værktøjer, der kan regne på LAR-elementer Ph.d. urbanhydrolog Jan Jeppesen

2 Introduktion High amount of transpiration Low amount of transpiration Little surface runoff Pervious surface High amount of groundwater recharge Low amount of groundwater recharge Impervious surface Lokal Afledning af Regnvand (LAR) imiterer det naturlige vandkredsløb

3 Vidensniveau Optimal udvikling i LAR-implementering Fase 1: Screening for LAR Fase 2: Modellering af LAR Fase 3: Implementering Fase 4: Opfølgning Bæredygtig løsning Besparelser Tilfredse borgere

4 Fase 1: Screening for LAR Implementering af større-skala LAR er kompliceret Screeningen skal give overblik Screening skal for et givet område belyse: Det samlede potentiale for LAR Egnetheden af forskellige LAR-elementer Datagrundlaget Svagheder Forslag til dataindsamling Styrende parametre Økonomi Hydraulisk effekt Rekreativt bidrag Forslag til LAR-strategi

5 ALECTIA s LAR-screeningskoncept - på matrikelniveau og kloakoplandsniveau Databehandling Analyse LARelementer Pointgivning af egnethedsparametre Udvælgelse af optimalt LAR-element Datagrundlag: Jordart Grundvandspotentiale Drænkort Terræn Tekniske grundkort BBR Kloakoplande Osv. Databehandling og analyse: Sikre fuld datadækning Analyse på matrikel- og bygningsniveau LAR-elementer: Faskine Regnbed Grønt tag Regnvandstank Egnethedsparametre: Krav til plads Hydraulik-volumen Hydraulik-max flow Etableringsomkostn. Rekreativ værdi Kvalitet/rensning Hydrologisk effekt Krav til vedligehold Afkoblingsmulighed mht. bytypologi Points 0-10 Points summeres for hvert LAR-element Udvælgelse: LAR-element med størst score udvælges på matrikelniveau Opskalering af resultater fra matrikel til kloakoplande

6 Total score på matrikelniveau Output GIS-tabeller Én tabel for hvert LAR-element med (vægtede) scorer for hver af de 9 egnethedsparametre (4 tabeller) Én tabel for hver egnethedsparameter med (vægtede) scorer for hvert LAR-element (9 tabeller) + total score

7

8

9 Kvantitativt afkoblingspotentiale ved LAR Tabel 1: Mulige afkoblingsprocenter ved LAR i forbindelse med vol. og max flow. Område Bygninger Veje I alt Areal [ha] Tilbagehold else [%] Areal [ha] Tilbagehold else [%] Areal [ha] Tilbagehold else [%] Vol. Max. Vol. Max. Vol. Max. Slagelse by Skælskør Korsør Resten I alt Afkoblingsprocenterne for veje er groft antaget.

10 Vidensniveau Optimal udvikling i LAR-implementering Fase 1: Screening for LAR Fase 2: Modellering af LAR Fase 3: Implementering Fase 4: Opfølgning Bæredygtig løsning Besparelser Tilfredse borgere

11 Fase 2: Modellering af LAR Formål: Test af optimal LAR-strategi (udpeget i fase 1) Belyse den hydrauliske effekt Opstuvningshændelser Overløb Mængder til renseanlæg Belyse den hydrologiske effekt Bæredygtig nedsivning (som ikke forsager ukontrolleret stigning af øvre grundvandsspejl) Baseflow/maksflow i vandløb Besparelse af grundvand ved brug af regnvand til vandforsyning

12 Fase 2: Modellering af LAR LAR-modellering i flere niveauer: 1. Dekoblet (antagelser omkring grundvandsspejl) 2. Koblet (integreret med hydrologisk model) LAR-overløbstidsserier som randbetingelse til MOUSE/MIKE11 MOUSE/MIKE11 Overløb fra LAR-modeller

13 LAR modeller Hvad kan LAR-modellerne: Fungere stand-alone Kobles med hydrologisk model Generere input til MOUSE/MIKE-URBAN Regne på hændelser (analyse af effekt på opstuvning) Regne på lang tidsskala (analyse af effekt på vandbalance, grundvand, indkommende flow til renseanlæg, m.m.)

14 SUDSSIM ALECTIA MODULAR SUDS SIMULATOR Version /01/2011 LAR LAR LAR

15 SUDSSIM ALECTIA MODULAR SUDS SIMULATOR Version /01/2011 Major time step loop Sub-time step loop Start Define Allocate Read and prepare Major timesteps Read and prepare Read and prepare Simulation Define: Read data specifying number of drainage areas, time steps and major program options Allocate: Allocate space in the computer to store data Read and prepare: Read data which is constant throughout the simulation Major timesteps: Determine the length of major time step Read and prepare: Read data which changes in each major time step. Determine length of sub-time step Read and prepare: Read data which changes in each sub time step Simulation: Simulate SUDS in predefined order Output Output: Print and save water budgets Yes Yes More sub-time steps No More major time steps No End

16 SUDSSIM ALECTIA MODULAR SUDS SIMULATOR Version /01/2011 GLOBAL RUNOFF REDUCTION: WATER BUDGET AT END OF SUBTIME STEP 32 TIME STEP 1 IN STRESS PERIOD #ID,DAREA,ISTC 3 #LISTING FILE #NSPER,ITMUNI,LENUNI,NTSTPSPER,PERTIM,DELT CUMULATIVE VOLUMES L**3 RATES FOR THIS SUBTIME STEP L**3/T 1 LIST /out/TEST.lst #year, moth, day, ep 31 #DRAINAGE IN: 100. AREA FILE #SPER E-09 IN: 1 DRNA /data/TEST.DRNA --- # SUDSSIM STORMRUNOFF (INFT) 1 1 PACKAGE E-09 = E STORMRUNOFF = SUDS 50 3 = E SUDS = #SPER E # SUDSSIM #DISCRETIZATION FILE WITH INPUT OF PRECIPITATION 1 SUDSOVERFLOW 6 (GRRF) 1 PACKAGE E-09 = SUDSOVERFLOW = DIS 97./data/30318_timeDis_cor.txt E E # SUDSSIM (RWTA) TOTAL 13 PACKAGE IN 0.00 = E TOTAL IN = #SPER E #REF. EVAPOTRANSPIRATION DATA E e EP OUT:./data/EP.txt # SUDSSIM (RGAR) E E OUT: e PACKAGE e e #SUDS STORMRUNOFF INPUT 5 50 FILES = e #SPER 4 STORMRUNOFF = INFT /data/TEST.INFT SUDS = e SUDS = GRRF SUDSOVERFLOW /data/TEST.GRRF = E E E SUDSOVERFLOW = E e e e-006 1E E E e RWTA /data/TEST.RWTA TOTAL 1.00e OUT.3 = 1.00e-006 1E E E TOTAL 2 1 OUT 4 = E e RGAR e /data/TEST.RGAR e-006 1E E E e IN 1.00e OUT.3 = 1.00e-005 1E E E IN - 1 OUT 4 = e #OUTPUT e FILES e-005 1E E E PERCENT 1.00e-006 DATA DISCREPANCY e-005./out/SOAK.TXT = 1.00e PERCENT DISCREPANCY = 0.00 DATA 2603./out/INFTTRENCH_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT 1.00e-007 DATA e-006./out/GRRF.TXT 1.00e e-007 DATA TIME e-006./out/GREENROOF_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT SUMMARY AT 1.00e-006 END OF SUBTIME -0.5 STEP 32 TIME STEP 1 IN STRESS PERIOD DATA 801./out/RWTA.TXT SECONDS MINUTES HOURS DAYS YEARS 1.00e e e DATA 803./out/RAINWATERTANK_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT SUBTIME 1.00e-006 DATA STEP 1.00e LENGTH./out/RGAR.TXT e E-03 TIME STEP LENGTH E-03 DATA 903./out/RAINGARDEN_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT STRESS PERIOD TIME E-03 DATA(BINARY) 50./out/SUDSBUDGET.BIN TOTAL TIME E E E DATA(BINARY) 51./out/GLOBALOVERFLOWBUDGET.BIN

17 Reduktion af max og vol flow

18 Reduktion af max og vol flow

19 Fase 2: Modellering af LAR Test af optimal LAR-strategi (udpeget i fase 1) Belyse den hydrauliske effekt Opstuvningshændelser Overløb Mængder til renseanlæg Belyse den hydrologiske effekt Bæredygtig nedsivning (som ikke forsager ukontrolleret stigning af øvre grundvandsspejl) Baseflow/maksflow i vandløb Besparelse af grundvand ved brug af regnvand til vandforsyning

20 Kalibrering af LAR-modeller sker mod målinger fra LAR-test-sites Grønt tag

21 Tak for jeres opmærksomhed Jan Jeppesen