RØRCENTERDAGENE 2011 Konferencedel B3 Lokal afledning af regnvand D. 9. juni 2011, kl. 9-11 Værktøjer, der kan regne på LAR-elementer Ph.d. urbanhydrolog Jan Jeppesen
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
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
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
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
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
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 262 43 58 208 20 1 30 1 470 33 41 Skælskør 64 47 62 138 20 1 30 1 202 29 33 Korsør 108 45 55 305 20 1 30 1 413 26 29 Resten 198 45 62 380 20 1 30 1 578 29 34 I alt 632 45 59 1030 20 1 30 1 1663 29 35 1 Afkoblingsprocenterne for veje er groft antaget.
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
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
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
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.)
SUDSSIM ALECTIA MODULAR SUDS SIMULATOR Version 1.1.01 29/01/2011 LAR LAR LAR
SUDSSIM ALECTIA MODULAR SUDS SIMULATOR Version 1.1.01 29/01/2011 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
SUDSSIM ALECTIA MODULAR SUDS SIMULATOR Version 1.1.01 29/01/2011 GLOBAL RUNOFF REDUCTION: WATER BUDGET AT END OF SUBTIME STEP 32 TIME STEP 1 IN STRESS PERIOD 10227 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- #ID,DAREA,ISTC 3 #LISTING FILE 50 51 #NSPER,ITMUNI,LENUNI,NTSTPSPER,PERTIM,DELT CUMULATIVE VOLUMES L**3 RATES FOR THIS SUBTIME STEP L**3/T 1 LIST ------------------ 8./out/TEST.lst 100. 0.003 ------------------------ 102272 1 100. 2 0.003 1 86400 86400 #year, moth, day, ep 31 #DRAINAGE IN: 100. AREA FILE 0.003 #SPER 1 1979 1 1 1.22916E-09 IN: 1 DRNA 10 --- 1 1979./data/TEST.DRNA --- # SUDSSIM STORMRUNOFF (INFT) 1 1 PACKAGE 2 1.57344E-09 = 86400 0.00000000E+00 29546.8535 STORMRUNOFF 1979 1 1 = 23 59 1979 0.0000 2 6 1 SUDS 50 3 = 1175.4756 0 2.35447E-09 602 603 SUDS = #SPER 7.1543E-10 2 1979 # SUDSSIM #DISCRETIZATION FILE WITH INPUT OF PRECIPITATION 1 SUDSOVERFLOW 6 (GRRF) 1 PACKAGE 1 0 4 2.82519E-09 = 0.0000 SUDSOVERFLOW = 0.0000 1979 DIS 97./data/30318_timeDis_cor.txt 13 1 0.00 50 5 86400 8.0 03.09182E-09 0.00000000E+00 1.000 702 1.000 703 1979 1 2 23 59 1979 # SUDSSIM (RWTA) 0.900 0.5 0 3 8 TOTAL 13 PACKAGE IN 0.00 = 60 8.0 30722.3281 1.56178E-09 1.000 1.000 TOTAL IN 0.900 = #SPER 0.57.1543E-10 1 3 1979 #REF. EVAPOTRANSPIRATION DATA 1 9 113 50 1 0.00 70.04 0 8.0 4.95119E-10 1.000.3 802 1.000 1. 803 0.900 5.0e-006 0.5 2 1979 EP 15 10 OUT:./data/EP.txt 123 1 0.00 80.020 # SUDSSIM (RGAR) 86400 4.0 1.41310E-09 0.00000000E+00 1.000.3 1.000 OUT: 1. 1979 1 0.900 7.0e-006 3 23 59 0.5 0 ---- ---- 4 11 34 PACKAGE 0.00 0.01 4. 4.0 1.000.3-1.7123e-006 1.000 1. 0.900 9.0e-006 0.5 6 #SUDS STORMRUNOFF INPUT 5 50 FILES = 4. 0 902 0.0000-2.5684e-006 903 #SPER 4 STORMRUNOFF 0.5 0.5 1 = 0.0000 1 12 6 42 INFT 11 6 0.000./data/TEST.INFT SUDS = 4. 4.0 1.000 18291.2539-3.4246e-006 1.000 0.900 SUDS 0.5 0.5 2 = 0.0000 13 2. 4..2 1 0.1 GRRF SUDSOVERFLOW 1.3.3 12./data/TEST.GRRF = 42600 1E-6 0.00000000E+00 1..2 0.3 1E-6 0.1 0 12430.3076 SUDSOVERFLOW 1979 0 1 4 = 11 49 7.1543E-10 141.00e-007 2. 4. 1.00e-006 0.12.3.3 1.00e-006 1E-6 600 0.44948869E-06.2 0.3-0.5 1E-6 0.1 01979 1 1 4 11 59 151.00e-007 2. RWTA 4..213./data/TEST.RWTA TOTAL 1.00e-006 0.13.3 OUT.3 = 1.00e-006 1E-6 600 0.12285600E-06 30721.5625.2 0.3-0.5 1E-6 0.1 01979 TOTAL 2 1 OUT 4 = 12 9 7.1543E-10 161.00e-007 2. RGAR 2..2141.00e-006 0.1./data/TEST.RGAR 4.3.3 1.00e-006 1E-6 600 0.12285600E-06.2 0.3-0.5 1E-5 0.1 01979 0 1 4 12 19 171.00e-006 2. 2..2 IN 1.00e-005 0.1-5.3 OUT.3 = 1.00e-005 1E-6 600 0.12285600E-06.2 0.7676 0.3-0.5 1E-5 0.1 01979 1IN - 1 OUT 4 = 12 29 0.0000 181.00e-006 2. #OUTPUT 2..2 1.00e-005 0.1 FILES 6.3.3 1.00e-005 1E-6 600 0.12285600E-06.2 0.3-0.5 1E-5 0.1 01979 2 1 4 12 39 PERCENT 1.00e-006 DATA DISCREPANCY 601 1.00e-005./out/SOAK.TXT = 1.00e-0050.00-0.5 PERCENT DISCREPANCY = 0.00 DATA 2603./out/INFTTRENCH_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT 1.00e-007 DATA 701 1.00e-006./out/GRRF.TXT 1.00e-006-0.5 1.00e-007 DATA TIME 703 1.00e-006./out/GREENROOF_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT SUMMARY AT 1.00e-006 END OF SUBTIME -0.5 STEP 32 TIME STEP 1 IN STRESS PERIOD 10227 DATA 801./out/RWTA.TXT SECONDS MINUTES HOURS DAYS YEARS 1.00e-007 1.00e-006 1.00e-006-0.5 DATA 803./out/RAINWATERTANK_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT ----------------------------------------------------------- SUBTIME 1.00e-006 DATA STEP 1.00e-005 901 LENGTH./out/RGAR.TXT 35700. 1.00e-005 595.00-0.5 9.9167 0.41319 1.13126E-03 TIME STEP LENGTH 86400. 1440.0 24.000 1.0000 2.73785E-03 DATA 903./out/RAINGARDEN_TOTALOVERFLOWSTAT.TXT STRESS PERIOD TIME 86400. 1440.0 24.000 1.0000 2.73785E-03 DATA(BINARY) 50./out/SUDSBUDGET.BIN TOTAL TIME 8.83613E+08 1.47269E+07 2.45448E+05 10227. 28.000 DATA(BINARY) 51./out/GLOBALOVERFLOWBUDGET.BIN
Reduktion af max og vol flow
Reduktion af max og vol flow
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
Kalibrering af LAR-modeller sker mod målinger fra LAR-test-sites Grønt tag
Tak for jeres opmærksomhed Jan Jeppesen jaje@alectia.com