MODELLERING AF HARRESTRUP Å Grønne løsninger i København. Jørn Torp Pedersen MODELLER AF VAND I BYER IDA seminar 28.

Transkript

1 MODELLER AF VAND I BYER IDA seminar 28. sept 2016 MODELLERING AF HARRESTRUP Å Grønne løsninger i København Jørn Torp Pedersen jtpe@orbicon.dk Anne Steensen Blicher, Heidi Taylor, Michael Juul Lønborg, Sidsel Hansen, Morten Larsen, Sara Birkmose Andersen, Hauge Larsen, Mette Fjendbo Petersen, Helena Åström, Jan Højby. Finansieret af Det tværkommunale Harrestrup Å Kapacitetsprojekt FOTO: Peter Raaschou-Nielsen 10. oktober

2 Disposition Modelkoncept Forudsætninger for hydrauliske beregninger Kalibrering af model Designgrundlag for stort opland Løsningsprincipper 10. oktober

3 Baggrund 10. oktober

4 Baggrund 10. oktober

5 Baggrund 10. oktober

6 Baggrund: Harrestrup Å Kapacitetsplan FASE3 Harrestrup Å systemet skal kunne afvande hele oplandet ved en 100 års hændelse om 100 år. 10. oktober

7 Harrestrup Å systemet skal kunne afvande hele oplandet ved en 100 års hændelse om 100 år. CDS regn, T= timer, Klimafaktor 1,4, modelusikkerhed 1,2 = Sikkerhedsfaktor 1, oktober

8 Baggrund: Harrestrup Å systemet skal kunne afvande hele oplandet ved en 100 års hændelse om 100 år. CDS regn, T= timer, Klimafaktor 1,4, modelusikkerhed 1,2 = Sikkerhedsfaktor 1,68 FASE 1 Traditionel MIKE FLOOD model, vandløb i MU FASE 2 MIKE URBAN samt MIKE11-MIKE21 FASE 3 Opdateret beskrivelse af vandløb og afstrømning fra grønne/ubefæstede arealer 10. oktober

9 oktober

10 Målte data 3/1-95: (53.08) 5/7-07: 53.10, /7-11: (53.24)

11 Tidligere beregninger Vandstand ved Landlystvej Tidligere beregninger års hændelse om 100 år: 3,45 m DVR90 målt 2 juli ,35 m DVR oktober

12 Nedbør Baseret på målt nedbør 2 juli 2011 ved 11 SVK stationer Opland inddelt i Thiessen polygoner Nedbørssum fra 96mm til 34mm (snit = 55mm) 10. oktober

13 Tidligere beregninger Vandstand ved Landlystvej 140 mm nedbør, tidligere beregninger 55 mm nedbør, målt 2 juli oktober

14 Afstrømning fra befæstede & ubefæstede flader T100*1,68 =T1600 DHI: Modelling of Storm Water runoff from green urban areas. Byer i Vandbalance, Dec oktober

15 Baggrund: Harrestrup Å systemet skal kunne afvande hele oplandet ved en 100 års hændelse om 100 år. CDS regn, T= timer, Klimafaktor 1,4, modelusikkerhed 1,2 = Sikkerhedsfaktor 1,68 Fase 1 Traditionel MIKE FLOOD model, vandløb i MU Fase 2 MIKE URBAN samt MIKE11-MIKE21 Fase 3 KOBLET MIKE URBAN, MIKE21, MIKE oktober

16 Modelkoncept: 10. oktober

17 Ubefæstelsesgrad: 100% - MU befæstelse Befæstet = 30% Ubefæstet = 70% 10. oktober

18 Thiessenpolygoner 10. oktober

19 MIKE URBAN Catchment KBH_V_233d: Dette opland har en befæstelsesgrad på 32,4%, og ligger i den Thiessen polygon der er tilknyttet SVK regnmåleren ved Rødovre Vandværk. I alt MU Catchment der får hver sin unikke tidsserie baseret på Befæstelsesgrad og SVK måler 10. oktober

20 Manningtal KALIBRERING! Manningtal er 40 på befæstede flader og 5 på ubefæstede Mannigtal i oplandet vægtes pba. Ubefæstelsesgraden 10. oktober

21 Initialtab & Nedsivning KALIBRERING! Initialtab 40 mm Nedsivning = 1*10-6 m/s (86,4 mm/døgn) Nedsivningen beregnes pba ubef.graden som: Ubef% * 86,4 mm/døgn 10. oktober

22 Resultater 2011 model 2. Juli oktober

23 Landlystvej Målt VS simuleret 55 mm nedbør, målt 2 juli mm nedbør, simuleret 2 juli oktober

24 Tilbagemelding fra Kommuner: Validering af 2. juli 2011 model 2 juli 2011 Vand på terræn 10. oktober

25 Tilbagemelding fra Kommuner: Validering af 2. juli 2011 model 2 juli 2011 Vand på terræn Hvidovre: Helt overordnet svarer kort og animation imponerende godt til det billede vi har af, hvad der skete omkring Harrestrup Å den 2. juli 2011: De resulterende oversvømmelser nedstrøms krydsningen af Landlystvej og på strækningen fra Sønderkær til Gl. Køge Landevej svarer meget præcist til de beretninger, vi har modtaget. Rødovre: Modellen viser en oversvømmelse i Damhusdalen, hvilket passer fint med, at vi efter 2. juli regnen fik et stort antal anmeldelser om oversvømmelser i det område. Brøndby (ved HOFOR):..viser god overensstemmelse mellem beredskabsområderne og de beregnede oversvømmelser 2. juli København (ved HOFOR): Oversvømmelserne passer meget godt overens med det forventede med især store oversvømmelser i Vigerslevparken, Krogebjergparken og på Damhusengen. 10. oktober

26 Modelberegninger af skybrud bør om muligt foretages på en model der kan eftervise en historisk skybrudshændelse 10. oktober

27 Vandbalance, 2. juli oktober

28 Landlystvej Målt VS simuleret 55 mm nedbør, simuleret uden regn på ubefæstede flader 10. oktober

29 Koncept FASE 3 med regn på ubefæstede flader 10. oktober

30 Traditionel MIKE FLOOD uden regn på ubefæstede flader 10. oktober

31 Modelberegninger af skybrud bør om muligt foretages på en model der kan eftervise en historisk skybrudshændelse Når vi regner på skybrud underestimerer vi oversvømmelserne betragteligt, hvis vi ignorerer afstrømning fra ubefæstede flader 10. oktober

32 CDS REGN PÅ STORT OPLAND CDS regn beregnes på baggrund af en punktmåling 10. oktober

33 Nedbør Baseret på målt nedbør 2 juli 2011 ved 11 SVK stationer Opland inddelt i Thiessen polygoner Nedbørssum fra 96mm til 34mm (snit = 55mm) 10. oktober

34 Nedbør Baseret på målt nedbør 2 juli 2011 ved 11 SVK stationer Opland inddelt i Thiessen polygoner Nedbørssum fra 96mm til 34mm (snit = 55mm) Forhold mellem maksimal nedbør og arealnedbør: 55mm/96 mm= 57% 10. oktober

35 Areal korrektion 5 største nedbørshændelser oktober

36 Areal korrektion 5 største nedbørshændelser oktober

37 DESIGNGRUNDLAG Vi stoler på at modellen beskriver virkeligheden fint. Vi ved fra målestationer ca hvad en 100 årshændelse er i dag 10. oktober

38 DESIGNGRUNDLAG Vi kalibrerer på inddata, for at finde den nedbør der giver en 100 års hændelse i vandløbet

39 DESIGNGRUNDLAG Vi fastlægger designgrundlag, for at finde den nedbør der giver en 100 års hændelse i vandløbet i dag 100 års CDS regn PT (12h)

40 Designgrundlag: 100% på 2 fokus-oplande, 20 % på 2 omegnsoplande

41 Designgrundlag: 100% på 2 fokus-oplande, 20 % på 2 omegnsoplande

42 Designgrundlag: 100% på 2 fokus-oplande, 20 % på 2 omegnsoplande

43 DESIGNGRUNDLAG Vi kan med designgrundlaget nogenlunde ramme en 100 års hændelse i dag - Vi fremskriver designgrundlaget med klimafaktor og modelusikkerhed for at simulere en 100 års hændelse om 100 år 10. oktober

44 Modelberegninger af skybrud bør om muligt foretages på en model der kan eftervise en historisk skybrudshændelse Når vi regner på skybrud underestimerer vi oversvømmelserne betragteligt, hvis vi ignorerer afstrømning fra ubefæstede flader Når vi regner på skybrud overestimerer vi magasineringsbehovet betragteligt, hvis vi tilfører et stort opland en fuld CDS regn. 10. oktober

45 Hvad kom der så ud af det.? Kapacitetsplanen er under politisk behandling 10. oktober

46 Løsnings principper 10. oktober

47 Løsningskatalog 10. oktober

48 Oversvømmelsesområder: Udnytter grønne kiler langs vandløb Dynamisk styring af drosling fra oversvømmelsesområder afhængig af rumlig fordeling af nedbør 10. oktober

49 Tiltagene sikrer, at vandstanden i Harrestrup Å (og sideløb) ikke overstiger den kritiske kote ved en 100 års hændelse om 100 år 10. oktober

50 MANGE TAK UDFORDRINGER Vandbalancefejl Tidskrævende Stort data input Virkelig kompliceret mange (MIKE) fagligheder Svært at overskue hvad der sker i modellen Numerisk instabilitet Fejlfinding tidskrævende og besværlig 10. oktober