Hvordan vil det se ud, hvis vi i højere grad nedsiver?

Transkript

1 Rørcenterdage, Teknologisk Institut, d. 17. og 18. juni A1 LAR Lokal afledning af regnvand Hvordan vil det se ud, hvis vi i højere grad nedsiver? Jan Jeppesen (1,2) (1) Alectia A/S, Denmark (2) Geologisk Institut, Århus Universitet

2 Disposition Argumenter for at nedsive Er nedsivning en god ide? -> forstå dit urbane vandkredsløb Modellering af det urbane vandkredsløb Model demonstration - København Konklusion Fremtidigt arbejde

3 Hvorfor skal vi nedsive? Regn-afstrømning Før Opstuvning af kloakker Grundvandsoppumpning til forsyning Til rensningsanlæg Vandløb Grundvandssystem Grundvandssystem Regn-afstrømning Efter Grundvandsoppumpning til forsyning Til rensningsanlæg Vandløb

4 Disposition Argumenter for at nedsive Er nedsivning en god ide? -> forstå dit urbane vandkredsløb Modellering af det urbane vandkredsløb Model demonstration - København Konklusion Fremtidigt arbejde

5 Det urbane vandkredsløb Vandværk By Renseanlæg Vandløb

6 Respons på nedsivning? Vandværk By Renseanlæg Vandløb

7 Respons på nedsivning og klimaændringer? Vandværk By Renseanlæg Vandløb

8 Disposition Argumenter for at nedsive Er nedsivning en god ide? -> forstå dit urbane vandkredsløb Modellering af det urbane vandkredsløb Model demonstration - København Konklusion Fremtidigt arbejde

9 Modellering af det urbane vandkredsløb For at forstå / kvantificere vandkredsløbets respons på nedsivning kræves integreret modellering af alle subsystemer: Grundvand, vandløb, indvinding, vandforsyning, kloakker, regnafstrømning, LAR-elementer Modellen skal have fokus på grundvand og dermed på lang tidsskala (flere årtier)

10 Model input Naturlige forhold Urbane forhold klima (nedbør, temperatur etc.) arealanvendelse og vegetationsforhold topografi geologiske lag og deres hydrauliske egenskaber grundvandsoppumpning dræning af det åbne land vandløbsforhold funderingsdræn kloakker, lækage koefficienter impermeable karakteristika vandforsyning, lækage fra vandforsyning, brutto spildevand Kalibrering observationer af vandløbsafstrømning observationer af indkommende mængder på renseanlæg observationer af hydrauliske trykniveauer af grundvandet

11 Disposition Argumenter for at nedsive Er nedsivning en god ide? -> forstå dit urbane vandkredsløb Modellering af det urbane vandkredsløb Model demonstration - København Konklusion Fremtidigt arbejde

12 Eksempel på integrering modellering København Massiv urbanisering! Massive klima ændringer!

13 Kalibrering mod afstrømning

14 Historisk vandbalance Bemærk: Nedbør: 130mm Fordamp.: 125mm Regnafstrømning: 255 mm = 2 x RCH! Nedsivning uændret!

15 Scenarium omkring stor-skala nedsivning af regnvand i alle byområder Formål at få svar på hvordan vandkredsløbet vil respondere på øget nedsivning i København: Vil vi få mere vand i vandløbene? Vil vi forbedre indvindingsvilkårene ved at øge den dybe grundvandsdannelse? Vil tilstrømningen til renseanlæg reduceres signifikant? Vil grundvandsspejlet stige uforholdsmæssigt meget?

16 Scenariebetingelse for nedsivning Dybde GVS > 2 meter = nedsivning Dybde GVS <= 2 meter = kloakafledning

17 Vandbalanceændring Damhusåen opland

18 Resultat: Stigning i grundvandsspejlet Max. groundwater level Min. groundwater level a b Aktuel simuleret udvikling c d Hypotetisk nedsivning af regnvand

19 Disposition Argumenter for at nedsive Er nedsivning en god ide? -> forstå dit urbane vandkredsløb Modellering af det urbane vandkredsløb Model demonstration - København Konklusion Fremtidigt arbejde

20 Foreløbige konklusioner - demonstration Ved langvarig og massiv nedsivning stiger GVS betydeligt Kun en begrænset mængde regnvand kan derfor nedsives (30% for perioden ) Af de 30% finder 3/4 (alligevel) en vej til kloakkerne via lækager og tilkoblede dræn Forsvindende mængder finder vej til vandløb og dyb grundvandsdannelse HVORFOR: Pga. de geologiske forhold med en leret lavpermeabel dækmoræne

21 Leret dækmoræne hæmmer nedsivning

22 fordi Knedre << Køvre K øvre stor Hvorfor stiger grundvandsspejlet - faskinen er jo dimensioneret efter jordbundsforhold så vandet kan afledes? -Dimensionering kun efter infiltrationskapacitet i øvre jordbund ej hensyn til meget mindre K- værdi i nedre lagpakke -Dvs. nedsivningsvandet opstuves og grundvandsspejlet stiger K nedre lille

23 Konklusion Hvordan vil det se ud, hvis vi i højere grad nedsiver? Forudsætning for at give svar er: Forståelse af vandbalancen og hydrogeologien (jordbundsforhold ikke nok) Integreret modellering af vandkredsløbet inklusiv grundvandssystemet ->Hvor meget kan nedsives kan CSO undgås ved nedsivning? ->Hvor ender vandet (vandløb, dybt grundvand, drænene)? ->Reduktion i indkommende mængder på renseanlæg

24 Disposition Argumenter for at nedsive Er nedsivning en god ide? -> forstå dit urbane vandkredsløb Modellering af det urbane vandkredsløb Model demonstration - København Konklusion Fremtidigt arbejde

25 Fremtidigt arbejde: 2BG fælles case study Harrestrup Å Videre analyse af mulighederne for nedsivning i Damhusåens opland Udvalgte lokaliteter med ok afstand til GVS Bypasse morænedæklag (-> dyb grundvandsdannelse, vandløbsafstrømning) Andre LAR metoder (fordampning) Regnvand til forsyning (reducerer både efterspørgsel på grundvand og belastning af kloakker) Fremtidige klimaændringer (Fortsat) stigning i vinternedbør Stigning i havniveau