2016 02 EVA blad by EVAnet

Viden der styrker ida.dk

SPILDEVANDSKOMITEEN

ERFARINGSUDVEKSLING I VANDMILJØTEKNIKKEN NR. 2 ●

29. ÅRGANG

●

JUNI 2016

EVA

Adresseliste for udvalgsmedlemmer –

Mads Uggerby (formand)

Ulla Boje Jensen

EnviDan A/S Vejlsøvej 23, 8600 Silkeborg e-mail: mau@envidan.dk Tlf. 8722 8587

Furesø Egedal Forsyning A/S Knud Bro Allé 1, 3660 Stenløse e-mail: ubj@fefors.dk Tlf. 4137 5416

Sanne Lund (kasserer)

Agnethe Nedergaard Pedersen

MOE A/S Buddingevej 272, 2860 Søborg e-mail: sal@moe.dk Tlf. 2540 0246

VandCenter Syd as Vandværksvej 7, 5000 Odense C e-mail: anp@vandcenter.dk Tlf. 6114 9310

Jan Scheel

Kristian Vestergaard

Niras A/S Vestre Havnepromenade 9, 9100 Aalborg e-mail: jns@niras.dk Tlf. 3078 7560

Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet Energi- og miljødesign Inge Lehmanns Gade 10, 8000 Aarhus C e-mail: kv@ase.au.dk Tlf. 4189 3341

Kjartan Gunnarsson Ravn Vejle Spildevand A/S Toldbodvej 20, 7100 Vejle e-mail: kjara@vejlespildevand.dk Tlf. 5118 1415

Forsidefoto: Godsbanearealet i Aalborg. Boldbanerne fungerer samtidig som bassin under kraftig regn. Niras A/S

Udgiver Ingeniørforeningen, IDA – Spildevandskomiteen Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA Hjemmeside www.evanet.dk E-mail eva@evanet.dk Dette blads redaktør Kristian Vestergaard, kv@ase.au.dk

ISSN: 1901-3663

Næste blads redaktør Mads Uggerby, mau@envidan.dk Deadline for indlæg Primo august 2016 Næste blad forventes udgivet September 2016 Redaktion Margrethe Nedergaard, margrethe_nedergaard@hotmail.com

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Indhold Leder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Indbydelse til Temadag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Kalender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

EVA studierejselegat

– for studerende på de videregående uddannelsesinstitutioner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Udledninger fra regnvandsbassiner – fastsættelse af afløbstal ud fra en konkret vurdering af den lokale vandløbsrecipients kapacitet Kristian Vestergaard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Overfladeafstrømning fra grønne arealer Mads Uggerby og Kristoffer Nielsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Landsdækkende system til forbedret varsling af oversvømmelser i byer Hans Jørgen Henriksen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nye muligheder for modellering af grønne løsninger med MIKE URBAN Morten Kjølby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Foto: Niras A/S

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Leder —

Serviceniveau for vand på terræn Så kom det nye skrift 31 fra Spildevandskomiteen et stort skridt nærmere udgivelsen – Spildevandskomiteens plenarforsamling godkendte d. 1. juni metoderne i skriftet. Nu udestår der nogle redaktionelle justeringer og afpudsning af en eksempelsamling, inden skriftet kan udgives. Vi har ventet et stykke tid med dette vigtige dokument, som omhandler det nok varmeste emne indenfor vores branche lige nu – klimatilpasning og serviceniveau for vand på terræn. De fleste af os har givetvis været i faglige diskussioner omkring serviceniveau, og hvem er det nu egentlig der har ansvaret, og hvordan skal vi prioritere indsatsen? Vand på terræn er naturligvis noget vi skal undgå, men samtidig kan det ikke undgås. Deraf naturligvis en kontrast. Det er relativt sjældent vi ser vand på terræn, men dog en stigende tendens. Vi har de tekniske løsninger, men vi skal lære at prioritere efter nye metoder – cost benefit analyser. På den kommende temadag vil vi lære om dette emne, arbejde sammen i grupper og få inspiration fra flere kommuner, der har været med til at udarbejde grundlaget for skrift 31. Samarbejdet omkring klimatilpasning mellem kommune og forsyning er meget vigtigt, og derfor kommer EVA-udvalget med et særligt tilbud til alle forsyninger: Tag én fra din kommune gratis med til EVA-temadag den 23. juni 2016 – og heraf håber vi at se mange fra kommunerne til temadagen!

Vel mødt! EVA-udvalget

de i k SĂŚ n al t k 23 en r . j d yd un er s i 2 en 01 6

Godsbanearealet i Aalborg. Boldbanerne fungerer samtidig som bassin under kraftig regn. Niras A/S

EVA-udvalget indbyder til

EVA-temadag Torsdag den 23. juni 2016 på Hotel Nyborg Strand

SVK Skrift 31 er næsten klar – med hvordan bruger vi det i praksis? Skrift 31 er næsten klar, og på denne temadag vil vi skulle høre/genopfriske indholdet i skriftet samt høre hvordan enkelte aktører allerede har arbejdet dybdegående med indholdet i skriftet. Kom derfor med til temadagen, hvis du vil være helt fagligt opdateret på dette område – samt få informationer/idéer med hjem til de faglige dialoger i skal have i kommunen eller forsyningen i den kommende tid med at implementere det nye skrift. Spildevandskomiteens (SVK) Skrift 31 angiver en metode til anvendelse, når kommunerne skal fastlægge serviceniveau for vand på terræn ved ekstremregn. Heraf vil skriftet være en naturlig videreførsel af alle de gode overvejelser og aktioner, som allerede er indarbejdet i kommunens klimatilpasningsplan, i spildevandsplanen, i de hydrauliske modeller og diverse anvisninger for funktionspraksis (SVK Skrift 27). En væsentlig del af SVK Skrift 31 er anvendelsen af cost benefit analyser, der skal være med til at give klare økonomiske prioriteringer for, hvilke projekter der skal gennemføres først. Hvordan findes balancen mellem skadesudgifter og løsningsomkostninger? Skal vi klimatilpasse eksisterende anlæg, og skal der være samme serviceniveau i hele kommunen? Mon ikke dette kommer til at give gode dialoger ude i hverdagen, dialoger som nok allerede er i gang – og det er denne erfaring og de gode idéer vi gerne vil høre om og dele på denne temadag. Derfor er der i programmet afsat tid til gruppearbejde/-diskussioner og med en fælles opsamling i plenum. Ud fra dette får du konkrete idéer og problemstillinger med hjem.

Deltagergebyr Medlem af EVA

1300 kr.

Øvrige

1500 kr.

Ingeniører, Ikke medlem af IDA

3450 kr.

Studerende gratis

Tilmelding Tilmeld dig på IDAs hjemmeside

Eftermiddagens program indeholder en præsentation og gennemgang af 3 praktiske tilgange til at håndtere problemstillinger i forhold til klimatilpasning og denne nye tilgang til udvælgelse af projekter til realisering.

Hvor du opgiver

Samarbejdet omkring klimatilpasning mellem kommune og forsyning er meget vigtigt, og derfor kommer EVA-udvalget med et særligt tilbud til alle forsyninger:

• Adresse

Tag én fra din kommune gratis med til EVA-temadag den 23. juni 2016 – og heraf håber vi at se mange fra kommunerne til temadagen! Vel mødt!

• Arrangement nr. • Navn • Tlf. nr. • E-mail • Helst fødselsdato • Oplysning om du er ingeniør eller ej. (Arrangementet er åbent for alle)

Program

9:30 Kaffe/te og rundstykker 10:00 Velkomst og indledning Jan Scheel, EVA-udvalget

10:10 Nyt skrift fra Spildevandskomiteen vedr. oversvømmelser på terræn

Birgit Paludan, KLAR Forsyning (Køge, Greve, Solrød og Stevns Kommune)

I nær fremtid udgiver Spildevandskomiteen nyt skrift om serviceniveau for oversvømmelser på terræn – SVK Skrift 31.

Vi får en gennemgang af skriftet, herunder de faglige og økonomiske vurderinger for at foretage valg af løsninger til håndtering af de forøgede regnmængder.

Principperne for cost benefit beregninger vil blive gennemgået, med en praktisk vinkel i forhold til den hverdag vi alle er en del af.

11.00 Cost benefit af klimatilpasning – metodik

Bo Matthiesen, NIRAS A/S

Cost-benefit-analyser holder gevinsten ved investering op mod omkostningen, men hvordan gør vi det i praksis ved klimatilpasning mod ekstremregn?

Vi ser oppefra på metoden til cost-benefit-analyse af klimatilpasning og går ned i overvejelserne under de enkelte steps. Vi kommer bl.a. ind på: Hvordan beskriver vi gevinsten ved klimatilpasning? Hvor indgår oversvømmelseskort i cost-benefit-analysen? Hvordan værdisætter vi skader?

11:25 Klimatilpasningsstrategi i Aarhus Kommune – grundlaget

Gitte Normand Andersen, Gruppeleder, Vandmiljø og Landbrug, Aarhus Kommune

Med lokalt differentierede mål for håndtering af vand på terræn behandler vi bedst borgerne ens. Samtidig sikres en samfundsmæssig ansvarlig klimatilpasning og en økonomisk optimal anvendelse af klimatilpasningsmidlerne. Det er konklusionen i Aarhus Kommune, hvor metoden til at udarbejde mål for skybrudshåndtering skal politisk behandles med spildevandsplanen i foråret/sommeren 2016.

Gitte vil fortælle om de overvejelser der ligger bag at fastlægge mål for vand på terræn i spildevandsplanen.

Strategien for at tilpasse Aarhus Kommune til klimaforandringer med kraftigere og hyppigere regnskyl er at skabe tid og plads til vandet. Samtidig ses vandet som en ressource, der bidrager med mere værdi i natur og byrum og dermed skaber liveability, der gør Aarhus til en god by at være i for borgere og virksomheder.

11:50 10 minutter ved bordene – hvad har vi hørt? definere spørgsmål til efter frokost Jan Scheel, EVA-udvalget

12:00 Frokost 13:00 Opsamling på formiddagen og spørgsmål til foredragsholdere

Jan Scheel, EVA-udvalget

13:15 Mål for regnvand på terræn i Aarhus Kommune – praktisk tilgang Mads Uggerby, Envidan A/S

For at arbejde med et serviceniveau, der ikke er udtrykt som et stuvningsniveau til en gentagelsesperiode, er der i Aarhus Kommune udviklet en metode, der grundlæggende fastsætter et mål for vand på terræn ved, at den investering, der foretages i klimatilpasning, tjener sig ind i form af sparede skadesomkostninger vurderet i en cost-benefit analyse og/eller ved at sikre, at vitale samfundsnyttige funktioner kan opretholdes.

Cost-benefit analysen foretages i et nyt udviklet værktøj, der sammenligner de samlede udgifter med og uden klimatilpasning. Værktøjet tager udgangspunkt i en kortlægning af oversvømmelsernes udbredelse og omkostningerne som følge af oversvømmelserne i et konkret projektområde. Analysen resulterer i en økonomisk sammenligning, der bruges til at vurdere, om en given klimatilpasningsindsats tjener sig ind i form af sparede skadesomkostninger.

Mads vil gennemgå baggrunden, metoden og vise eksempler på, hvordan metoden kan bruges i praksis.

13:45 Kort gruppedrøftelse ved bordene, spørgsmål til foredragsholderne

Jan Scheel, EVA-udvalget

14:00 Pause 14:20 Harrestrup Å Helena Åstrøm, Orbicon A/S

I det tværkommunale samarbejde omkring Harrestrup Å er der udarbejdet en stor fælles Kapacitetsplan for åen, der afvander et 80 km² stort opland, og områder i 10 forskellige kommuner. Formålet med Kapacitetsplanen er at sikre en indretning af åen, så den kan håndtere en 100 års regnhændelse om 100 år samt muliggøre tilledning af skybrudsvand fra oplandet.

I projektet er der udført en risikovurdering og cost benefit analyse for at vurdere den samfundsøkonomiske lønsomhed af investeringerne i Kapacitetsplanen, og klimasikring af oplandet til åen. Når der gennemføres samfundsøkonomiske analyser, der rækker langt ud i fremtiden, er resultaterne meget usikre. På grund af den store usikkerhed i analysen er der foretaget en detaljeret følsomhedsanalyse, som vurderer hvordan ændringer i usikre parametre og antagelser påvirker resultatet. Følsomhedsanalysen viser, at på trods af store usikkerheder i risikovurdering og cost benefit analyse, samt store forskelle i resultaterne afhængigt af parametervalg og kombination af disse, er tendensen den, at en investeringerne i Kapacitetsplanen er samfundsøkonomisk lønsom.

14:50 Klimatilpasnings og Skybrudssikring af Birkedalen i Greve kommune Andreas Lindvold Bøndergaard, Klar Forsyning

Greve Spildevand klimatilpasser byområdet Birkedalen til kommunens serviceniveau på maksimal opstuvning til terræn én gang hvert 10. år i fremtiden. Projektet viser at det samfundsøkonomisk er en god forretning at gennemføre klimatilpasningen, og der gives eksempel på hvordan skybrudstilpasningen kan vurderes. Projektet er et eksempel på hvordan en cost-benefitanalyse kan danne grundlag for en politisk beslutning om klimatilpasning og skybrudssikring.

15:20 Afrunding og afsluttende bemærkninger

Jan Scheel, EVA-udvalget

15:30 Tak for denne gang og kom godt hjem

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

2016

Kalender —

Kalender

Faglige arrangementer

EVA arrangementer

Faglige arrangementer for sommer og efterår 2016

15. sep. EVA-temadag, Outsourcing og insourcing (Foreløbigt emne)

Der henvises i øvrigt til de respektive kursusudbyderes hjemmesider for ajourføring af kursusdatoer, yderligere information samt tilmelding.

5. sep. Klimatilpasning for vandselskaber Vandselskaber, der arbejder med planlægning, projektering og borgerkontakt i forbindelse med klimatilpasningsløsninger.

DANVA arrangementer

7. sep. Pumpesystemer 3. Modul på Afløbsoperatøruddannelsen. 28. sep. Drift og vedligeholdelse af regnvandsbassiner Kursus, hvor du lærer om regler og rammer og om praktisk drift af regnvandsbassiner. 31. okt. Sikkerhed og sundhed 4. Modul på Afløbsoperatøruddannelsen. 8. nov. Dansk Vand Konference 2016 Konference for alle medarbejdere i vand- og spildevandsselskaberne, rådgivere samt øvrige, der arbejder med vand- og spildevandsforsyning. 30. nov. Kommunikation i separeringsprojekter Planlægning af vandselskabernes årlige drøftelser med kommunen om forsyningsforholdene på vand- og spildevandsområdet. 5. dec. Kommunikation 5. Modul på Afløbsoperatøruddannelsen.

Teknologisk Institut

5.-9. sep. Afløbssystemers opbygning og funktion 13.-15. sep. Kursus for tilsynsførende – Afløb, teori og praksis

21. sep. Drift og vedligeholdelse af LAR-anlæg

21. sep. Rekreativt brug af regnvand

28. sep. TV-inspektion af afløbsledninger

3. okt. Skybrudssikring af bygninger og kældre 6. dec. Regnvand til tøjvask og toiletskyl

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

DHI 14.-15. jun.

MIKE URBAN COLLECTION SYSTEMS This two-day course gives you an introduction to data management and numerical modelling (MOUSE) of urban collection system networks (separate and combined) in order to enable you to set up and run simple MU CS models.

21.-22. jun.

WEST This two-day course gives you an overview of the aspects to be addressed when working with modelling biological wastewater treatment plants. Training in the WEST wastewater treatment plant (WWTP) modelling simulator is included.

22.-23. sep. MIKE URBAN WATER QUALITY Introduction to the modelling of water quality in collection systems (Danish) 12.-13. okt. FLOOD MODELLING WITH FLEXIBLE MESH (FM) Take your flood modelling a step further (Danish)

Ferskvandscentret 7. jun. Svovlbrinteproblemer Kom og bliv klogere på svovlbrinten 16. jun. Juridiske og økonomiske forhold for det energiproducerende renseanlæg Vi har fokus på de retlige og økonomiske muligheder, der er for vandselskabers deltagelse med energiproduktionen 5. - 6. okt. Transportsystemer for spildevand – projektering og anlæg 360° Her kommer du hele vejen rundt om de nye transportsystemer, så du gør det hele rigtigt første gang. 11. - 12. okt. Arbejdsmiljø i spildevandssektoren Om det fysiske og psykiske arbejdsmiljø og de specielle forhold i spildevandsbranchen. 26. okt - 2. dec. Videregående drift og optimering af pumpestationer En ny overbygning på Afløbsoperatøruddannelsen. Her får du bygget oven på din allerede erhvervede viden om pumper og pumpestationer. 26. - 27. okt. Tilladelser til regnbetingede udledninger Vi gennemgår mulige faser i sagsbehandlingen, hvor kursusdeltagerne får en indsigt i metoder, værktøjer og data som danner grundlaget for den egentlige sagsbehandling. 30. nov - 1. dec.

Grundlæggende hydraulik Her får du grundlaget for at kunne forstå og anvende simple hydrauliske beregningsmetoder, der anvendes i såvel afløbsteknisk sammenhæng, som i forbindelse med afstrømnings-og vandspejlsberegninger i vandløb.

EVA

studierejselegat

— for studerende på de videregående uddannelsesinstitutioner Studerer du indenfor det faglige område, som EVA-udvalget normalt dækker gennem temadage, og har du mod på at rejse ud i verden og hente ny viden med hjem til Danmark og videreformidle denne viden, da har du mulighed for at søge det nye EVA-studierejselegat.

Formål • At medvirke til at studerende opsøger ny/nyeste viden indenfor EVA-udvalgets faglige interesseområder gennem deltagelse i seminarer, kurser på udenlandske universiteter, udstillinger, studieture, studie/praktikophold eller lignende • At dygtiggøre danske studerende og give dem international indsigt • At medvirke til at der bringes ny viden og inspiration med hjem til Danmark, og at denne formidles til EVA’s medlemmer gennem et mundtligt indlæg på en EVA-temadag og et skriftligt indlæg i EVA-bladet

Vilkår 1. Legatet kan søges af danske studerende, som har gennemført mindst 2 år af en dansk videregående uddannelse og indenfor en EVA-relevant studieretning 2. Legatet kan kun søges individuelt, dvs. af enkeltpersoner, og kan kun tildeles den samme person én gang 3. Legatet kan tildeles til deltagelse i fagrelevant aktivitet 4. Ansøgning med kort beskrivelse af aktiviteten og det forventede udbytte heraf, vedlagt budget og udtalelse/anbefaling fra studiested kan løbende fremsendes pr. mail til EVA-udvalget, se yderligere information herom på evanet.dk. Der findes ikke noget ansøgningsskema. Eventuelle spørgsmål kan rettes til EVA-udvalget 5. Legatet kan maximalt være på DKK 20.000,6. Alle ansøgninger besvares personligt direkte til ansøgeren når afgørelsen er truffet 7. EVA-udvalget afgør suverænt eventuelle tvivlspørgsmål vedrørende opfyldelse af ovennævnte vilkår 8. Legatmodtageren fremsendes umiddelbart efter aktiviteten en kort skriftlig redegørelse, indeholdende et kort resume af aktiviteten og en evaluering af udbyttet for legatmodtageren 9. Et studierejselegat er som udgangspunkt skattefrit, men legatet indberettes til SKAT, hvilket betyder at legatmodtageren er pligtig til at gemme de nødvendige dokumenter/bilag til dokumentation af de afholdte udgifter 10. På normalt næstkommende EVA-temadag afholder legatmodtageren et fagligt indlæg, baseret på deltagelse i aktiviteten, samt leverer et skriftlig indlæg til det efterfølgende EVA-blad

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Udledninger fra regnvandsbassiner — fastsættelse af afløbstal ud fra en konkret vurdering af den lokale vandløbsrecipients kapacitet

Af: Civ.ing. Ph.D. Kristian Vestergaard, Ingeniørhøjskolen, Aarhus Universitet

I sidste nummer af EVA-bladet blev der i artiklen ”Udledninger fra regnvandsbassiner – er 1 l/s/ha altid det rigtige valg?” beskrevet, hvordan man tidligere har fastsat det tilladelige afløbstal for regnvandsbassiner – ofte ved at bruge en standardværdi på 1-2 l/s/ha.

Denne praksis står imidlertid for fald, da afgørelser i Natur- og Miljøklagenævnet gennem de sidste par år peger i retning af en ny praksis, hvor der skal foretages en konkret vurdering på baggrund af de lokale forhold. Dette lyder måske logisk og fornuftigt, men ikke uproblematisk. Hvordan en sådan vurdering kan ske i praksis vil blive søgt belyst i denne artikel. Gennem de sidste par år er der kommet en række meget interessante afgørelser fra Natur- og Miljøklagenævnet i sager hvor udledningstilladelser til regnvandsbassiner er blevet påklaget. Vel og mærke interessante, hvis man interesserer sig for dimensionering af regnvandsbassiner og ikke mindst hvordan afløbstallet mv. skal fastlægges. I det følgende vil der blive taget udgangspunkt i fire afgørelser fra Natur- og Miljøklagenævnet fra perioden oktober 2013 til marts 2015, hvor klagenævnet har behandlet sager om udledningstilladelser til regnvandsbassiner. Med udgangspunkt i disse fire afgørelser og klagenævnets bemærkninger dertil vil der blive gjort et forsøg på at klarlægge, hvilken praksis dette leder hen imod, og hvad der måske skal til for at klagenævnet vil stadfæste en påklaget udledningstilladelse. Bemærk at denne udlægning/tolkning af ”teksten” er forfatterens bedste bud derpå, og at der derfor ikke er nogen garanti for at opnå en stadfæstelse, såfremt en udledningstilladelse bliver påklaget. I modsætning til tidligere skal man nok forvente, at langt flere udledningstilladelser vil blive påklaget, da der i dag er langt mere opmærksomhed omkring vandstandsforholdene i vandløbene.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Regnvandsudløb i Thorsø (foto: Kristian Vestergaard)

De fire påklagede udledningstilladelser er blevet givet af henholdsvis Middelfart Kommune, Egedal Kommune, Aarhus Kommune og Odder Kommune, dvs. kommuner med stor geografisk spredning. Tilladelserne spænder over udledning af regn- og overfladevand fra såvel boligområder, industriområder og fra veje, med udledning fra regnvandsbassin til både private og offentlige vandløb. Sagerne må således siges at være bredt dækkende. I tre af sagerne har kommunen meddelt en udledningstilladelse med udgangspunkt i et afløbstal på 1 l/s/ha, mens den fjerde er baseret på neddrosling til 0,5 l/s/ha. Nogle kommuner har taget udgangspunkt i det totale areal, andre i det reducerede. I alle fire sager er klagenævnets afgørelse og bemærkningerne i store træk enslydende – selvfølgelig med de variationer som den konkrete sag medfører. Den meddelte udledningstilladelse ophæves og sagen hjemvises til fornyet behandling i kommunen, da klagenævnet vurderer, at kommunen ikke har foretaget en tilstrækkelig vurdering af vandløbenes hydrauliske kapacitet, og at dette er en så væsentlig mangel, at afgørelsen skal hjemvises til fornyet behandling. Men hvordan er dette begrundet? Som omtalt i artiklen ”Udledninger fra regnvandsbassiner – er 1 l/s/ha altid det rigtige valg” i sidste nummer af EVA-bladet (1/2016) meddeles en udledningstilladelse for separat overfladevand med udgangspunkt i spildevandsbekendtgørelsen og spildevandsvejledningen. I vejledningen findes de to centrale formuleringer, som klagenævnet bl.a. baserer sin afgørelse på, se BOX1 og BOX2.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

BOX1 Uddrag fra Spildevandsvejledningens (Vejledning nr. 11058 af 1/1 1999) afsnit 3.3.1: Kommunalbestyrelsen skal sikre, at udledninger til vandløb af spildevand, særligt herunder tag og overfladevand, sker på en sådan måde, at vandet kan afledes videre i vandløbet uden gener for omboende ved vandløbet, altså at vandløbets hydrauliske kapacitet respekteres. Derfor vil de i vandløbsregulativet for det konkrete vandløb angivne forudsætninger skulle respekteres. Såfremt der i regulativet er angivet maksimale tilledninger fra enkelte delområder vil disse tilledninger skulle respekteres. Kan de ikke det, må der enten ske en forsinkelse/udjævning af overfladevandsbelastningen, eller der må optages en vandløbsreguleringssag, som forudsætning for en forøget tilledning af spildevand. Hvis der ikke er udarbejdet et regulativ for vandløbet eller regulativet ikke angiver maksimale tilledninger, må det konkret vurderes, om vandløbets hydrauliske kapacitet giver mulighed for forøget belastning. Som hovedregel må der enten ske forsinkelses/udjævning af belastningen med overfladevand, eller der må gennemføres en regulering. Den endelige vurdering af udledningers indflydelse på vandløbenes fysiske tilstand vil skulle ske i forbindelse med, at amtsrådet/kommunalbestyrelsen meddeler udledningstilladelse for tag og overfladevand. Her er tilladelsesmyndigheden forpligtet til at sikre, at udledningen sker under hensyn til vandløbets fysiske tilstand.

Til formuleringen i BOX1 skal det bemærkes, at der oftest ikke findes angivelser for maksimale tilledninger i de gældende regulativer, så i praksis må man ty til den konkrete vurdering.

BOX2 Uddrag fra Spildevandsvejledningens (Vejledning nr. 11058 af 1/1 1999) afsnit 7.6.1: I udledningstilladelsen anføres den tilladelige spilPå baggrund af disse formuleringer vurderer klagenævnet at: •

•

Der ved udarbejdelsen af udledningstilladelsen skal ske en endelig vurdering af udledningens indflydelse på vandløbets fysiske tilstand. At vandløbets hydrauliske kapacitet skal respekteres, hvilket medfører, at kommunen skal vurdere vandløbets hydrauliske kapacitet med henblik på at fastlægge behovet for neddrosling Neddroslingen skal være så stor, at udledningen ikke medfører hyppigere eller større oversvømmelse af vandløbet.

devandsmængde samt koncentrationer og/eller mængder af forurenende stoffer samt eventuelt variationer pr. time, døgn eller uge. Myndigheden skal herunder sikre, at der er den nødvendige kapacitet til stede i vandløbet, jf. § 3, stk. 3, i bekendtgørelse nr. 424 af 7. september 1983 om vandløbsregulering m.v., herunder om restaurering af vandløb, se også afsnit 3.3.1. En udledning må således ikke medføre hyppigere eller større oversvømmelser af vandløbet, end hvad der ville være tilfældet ved afstrømning fra vandløbets naturlige opland.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Regnvandsbassin i Thorsø (foto: Kristian Vestergaard)

Bemærk at klagenævnet IKKE fastlægger en fast størrelsesorden for neddroslingen, f.eks. til medianmaximum eller en anden karakteristisk afstrømning. Den nødvendige neddrosling skal fastlægges på baggrund af de konkrete lokale forhold – nærmere betegnet vandløbets hydrauliske kapacitet. Og hvordan kan man så gøre det? Kravet er at udledningen ikke må medføre hyppigere oversvømmelser. Dette betyder, at der må gennemføres en kapacitetsanalyse af det vandløb som udledningen skal ske til. En sådan analyse kan ske ved at man foretager en vandspejlsberegning for forskellige afstrømningssituationer, med det formål at kvantificere vandløbets hydrauliske kapacitet. F.eks. kan man gennemføre en stationær vandspejlsberegning med enten VASP eller Mike 11 (Mike Hydro) med gradvist stigende afstrømning (l/s/km²), indtil man når den situation, at den beregnede vandspejlskote overstiger den laveste brinkkote på en vilkårlig nedstrøms vandløbslokalitet. Denne afstrømning vil kunne betegnes som vandløbets nedstrøms kapacitet og kan udtrykkes i l/s/ha, og det er netop denne værdi, der skal anvendes som afløbstal i forhold til det reducerede areal, for ikke at forøge hyppigheden af oversvømmelse. Dette lyder måske forholdsvist enkelt, men dette er ingenlunde tilfældet, da fastlæggelsen af den hydrauliske strømningsmodstand (udtrykt ved Manningtallet) er mange gange mere kompliceret i et vandløb end det er i et afløbssystem, f.eks. kan strømningsmodstanden variere væsentligt i vandløbets længderetning og med vanddybden, udover at der være en meget kraftig variation med årstiden pga. plantevækst i vandløbet. Derudover er det spørgsmålet om beregningen skal gennemføres i det faktiske vandløbsprofil, – som da skal måles op, eller om beregningen skal ske i det regulativmæssige profil – hvis et sådant ellers er defineret? I sagen fra Odder Kommune havde kommune faktisk vurderet, at der var tale om en hydraulisk belastet recipient og havde derfor valgt yderligere neddrosling til 0,5 l/s/ha, men dette er altså ikke tilstrækkeligt, da de 0,5 l/s/ha ikke er direkte forankret i de konkrete hydrauliske forhold i recipienten. Klagenævnet anfører at da den meddelte afstrømning ligger over vandløbets medianmaximum, da kan det ikke afvises, at udledningen kan give anledning

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Regnvandsbassin og udløb i Thorsø (foto: Kristian Vestergaard)

til hyppigere eller større oversvømmelser. Det vil derfor være nødvendigt med mere konkrete undersøgelser, hvor kommunen ved beregninger dokumenterer, at den meddelte tilladte udledningsmængde ikke giver anledning til hyppigere eller større oversvømmelser. Nogle er af den opfattelse, at klagenævnet har fastlagt, at der skal drosles til (vinter) medianmaximum, men dette er ikke tilfældet i nogle af de afgørelser, der her er refereret til. Hvis medianmaximums afstrømningen netop svarer til vandløbets kapacitet, da skal der selvfølgeligt drosles dertil, men hvis der er tale om et vandløb, der besidder en meget større kapacitet, f.eks. at der først sker oversvømmelse ved en 5-års vandføring, da behøver man kun drosle til niveauet for 5-års vandføringen, såfremt man skal bibeholde den samme oversvømmelseshyppighed. Men vil dette ikke betyde, at man altid vil skulle drosle længere ned end 1-2 l/s/ha? Jo – der vil være langt mellem de vandløb, hvor der først vil ske oversvømmelse ved en naturlig afstrømning på 1 l/s/ha – svarende til 100 l/s/km². Men omvendt vil man ikke nødvendigvis skulle drosle ned til medianmaximum. Det hele afgøres af, hvilken hydraulisk kapacitet der er til stede i vandløbet, og en sådan analyse skal altså gennemføres forud for meddelelse af en udledningstilladelse af overfladevand til et vandløb. Og bemærk at der ikke er nævnt noget om vandløbets størrelse, målsætning, kvalitet mv. Kravet er tilsyneladende det samme for alle vandløb. I sidste EVA-blad (nr. 1/2016) var der en artikel med titlen ”Metoder til vurdering af de hydrauliske forhold i recipienter”, hvor bl.a. metoder til vurdering af kapacitet og oversvømmelse bliver beskrevet på udmærket vis. Bl.a. beskrives, hvordan man kan udarbejde en række GIS-kort, der viser de forventede oversvømmelser ved forskellige udledningsmængder, hvorefter forsyning og kommune i et samarbejde kan beslutte sig for hvilke oversvømmelser der vil være acceptable. Men en sådan beslutning harmonerer jo ikke nødvendigvis med klagenævnets udlægning af spildevandsvejledningen, nemlig at en udledning ikke må forøge hyppigheden eller omfanget af oversvømmelserne ved vandløbet. Men man kunne vel godt stille spørgsmålstegn ved om alle oversvømmelser er problematiske?

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

BOX3 Udtalelse fra Naturstyrelsen omkring retningslinierne i vandplanerne – gengivet fra NMK-10-00767 Naturstyrelsen kan oplyse, at vandplanernes retningslinjer udelukkende er vejledende og ikke tilsidesætter tilladelsesmyndighedens konkrete vurderinger i forhold til gældende lov m.v. I retningslinje nr. 9 tages der udgangspunkt i, at regnbetingede udledninger ikke må medføre hyppigere eller større oversvømmelser af vandløbet, end hvad der ville være tilfældet ved afstrømning fra vandløbets naturlige opland. Det er derfor Naturstyrelsens overordnede generelle holdning, at udløbsflowet til hydraulisk overbelastede vandløb som udgangspunkt bør reduceres til 1-2 l/s/ha, hvilket svarer til den naturlige afstrømning. Det er dog samtidig Naturstyrelsens opfattelse, at udledningstilladelsen for en konkret udledning i alle tilfælde skal respektere vandløbets kapacitet. Derfor vil forudsætningerne i f.eks. vandløbsregulativet for det konkrete vandløb skulle respekteres. Hvis vandløbet ikke er omfattet af et regulativ, skal tilladelsesmyndigheden ud fra en konkret faglig vurdering af vandløbets hydrauliske kapacitet fastsætte krav, der sikrer, at udledningen ikke medfører overbelastning af vandløbet. Det er således ikke afgørende, om tilladelsesmyndigheden anvender enheden l/s/ha (totalt opland) eller l/s/red. ha, idet der bør tages udgangspunkt i belastningen i l/s på vandløbet

Bemærk at Naturstyrelsen i denne udtalelse bakker op omkring klagenævnets tolkning af spildevandsvejledningen. Det kan dog undre, at Naturstyrelsen fortsat betragter afstrømninger på 100-200 l/s/km² som naturlige – på trods af at de forekommer yderst sjældent. Det nytter således ikke at læne sig op ad vandplanernes retningslinier – det får ikke klagenævnet til at vakle.

Dette var en lang og indviklet smøre, måske skulle vi forsøge at blive en smule mere konkrete i form af en række punkter, som undertegnede mener også at kunne uddrage af de fire afgørelser: •

Udledningstilladelser skal gives som l/s/ha reduceret areal, da det er klagenævnets opfattelse, at den naturlige afstrømning fortsætter uændret fra de ikke befæstede arealer i oplandet til regnvandsbassinet.

•

Regnvandsbassiner bør som regel dimensioneres for en gentagelsesperiode på 5 år, og at der bør foreligge en regnserie til det formål på mindst 15 års længde, helst 20 år.

•

BAT-princippet finder anvendelse ved dimensionering af regnvandsbassiner, herunder ved dimensionering af vådvolumen, som skal udgøre 200-300 m³/reduceret areal og med en permanent vanddybde på 1-1,5 meter. Der henvises til Vejregel om afvanding i den ene afgørelse og til Faktablad fra Aalborg Universitet i de tre øvrige afgørelser som værende udtryk for BAT.

I december 2015 blev truffet yderligere to afgørelser af Natur- og Miljøklagenævnet i sager om påklagede udledningstilladelser. Den ene sag (NMK-10-00676) – også fra Middelfart Kommune er for så vidt meget analog til de fire overfor behandlede sager – afgørelsen er den samme, men der tilføjes også et par nye vinkler. Den ene er omkring vandplanerne, hvori retningslinierne også opererer med 1-2 l/s/ha som den nødvendige neddrosling af udløb fra regnvandsbassiner. I afgørelsen refereres der til en udtalelse fra Naturstyrelsen (Naturstyrelsen, J.nr. NST4208-00139) omkring dette. Udtalelse er gengivet i BOX3.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Besigtigelse af tørt regnvandsbassin i Favrskov Kommune (foto: Kristian Vestergaard)

Den andet ”nye” der er i denne afgørelse er nogle mere detaljerede bemærkninger fra klagenævnet omkring vurderingen af vandløbets kapacitet med udgangspunkt i det regulativ som foreligger for vandløbet. I forbindelse med regulativets udarbejdelse blev der angiveligt foretaget nogle vurderinger af hvilke vandføringer, der ville afstedkomme overskridelse af brinkkoterne langs vandløbet, dvs. medføre oversvømmelse. Klagenævnet beskriver dette ret udførligt og umiddelbart efter påpeges, at kommunen IKKE har foretaget en nærmere vurdering af den hydrauliske kapacitet, hvorfor sagen hjemvises. Efterfølgende bemærker nævnet, at kommunen ved den fornyede behandling skal sikre, at der neddrosles, således at vandløbets hydrauliske kapacitet respekteres, og at de i regulativerne angivne forudsætninger respekteres. Ved vurderingen skal der inddrages al tilgængelig viden om vandløbene. Dette kunne forstås således, at den beskrevne fremgangsmåde fra regulativet kunne være en mulig fremgangsmåde for at foretage den endelige vurdering af vandløbets kapacitet med henblik på at fastlægge den nødvendige drosling. Metoden svarer til den tidligere nævnte mulige fremgangsmåde, nemlig at fastlægge for hvilket afstrømningsniveau den laveste brinkkote langs vandløbet overskrides, for herefter at anvende dette afstrømningsniveau som afløbstal. Dette vil sikre, at udledningen ikke vil medføre hyppigere oversvømmelser – underforstået at en tilladelse der bygger herpå må formodes at blive stadfæstet af nævnet i tilfælde af at den påklages. Så meget peger på, at den tilladelige udledning (afløbstal) fra et regnvandsbassin skal fastsættes ud fra den afstrømningsværdi, som netop medfører oversvømmelse (overskridelse af laveste brinkkote) i vandløbet nedstrøms udledningspunktet. Nu venter vi så bare på, at der blive påklaget en udledningstilladelse, hvor kommunen har anvendt en sådan konkret kapacitetsvurdering ved fastsættelsen af den nødvendige neddrosling.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Regnvandsbassin ved Kibæk (foto: Kristian Vestergaard)

Den anden afgørelse fra december 2015 omhandler en sag (NMK-10-00573), hvor Vejdirektoratet har påklaget flere vilkår i udledningstilladelser fra Greve Kommune. Det vil her føre for vidt at komme ind på detaljerne i denne sag – læserne opfordres til selv at studere afgørelsen. Men som en appetitvækker kan det nævnes, at klagenævnet her accepterer en tilladelig udledning på 1 l/s/ha (red), og oven i købet accepterer en oprunding af den tilladelige udledningsmængde af hensyn til praktiske forhold – herunder driftsomkostninger. Men sagen her er dog anderledes, idet de nedstrøms beliggende vandløbsstrækninger indgår i et større klimatilpasningsprojekt, hvor bl.a. vandløbene omlægges for at modvirke oversvømmelserne i området – det vil sige at vandløbene så at sige dimensioneres, så det kan lade sig gøre at aflede den tilladte vandmængde uden at forøge oversvømmelseshyppigheden. Det er her forsøgt at give et indblik i de afgørelser, som Natur- og Miljøklagenævnet i perioden 2013-2015 har truffet omkring udledninger fra regnvandsbassiner. Der er ingen tvivl om, at den nødvendige neddrosling ikke længere kan baseres på en fast værdi på 1-2 l/s/ha, som det var praksis tidligere. Den nye praksis baseres på en konkret vurdering af vandløbets hydrauliske kapacitet, som direkte kan lede til fastsættelse af det tilladelige afløbstal. Nogle hævder, at dette skift i praksis vil lede til voldsomt stigende omkostninger, meget store bassiner og til store forsinkelser af projekter. Dette kan ikke afvises, men på den anden side må det også være rimeligt og logisk, at en konkret udledningstilladelse skal baseres på en vurdering af de lokale forhold, således at nedstrøms beliggende arealer ikke kommer til at betale prisen i form af f.eks. hyppigere oversvømmelser. Afslutningsvist skal nævnes, at der i denne artikel er fokuseret på den hydrauliske kapacitet, i form af risiko for oversvømmelse. Da udledninger fra regnvandsbassiner ofte er langvarige hændelser, kunne det også være relevant, at forholde sig til risikoen for forringede afvandingsforhold nedstrøms udledningen. Altså ikke regulær oversvømmelse i form af vandstande over laveste brink, men blot forhøjede vandstande i vandløbet med den konsekvens, at afdræningen fra de vandløbsnære arealer forringes, hvilket kunne lede til bl.a. reduceret høstudbytte. Derudover kunne risiko for forøget erosion også være relevant at vurdere, se f.eks. artiklen ”Metoder til vurdering af de hydrauliske forhold i recipienter” fra sidste EVA-blad. Men dette er en anden historie, som vi måske kan vende tilbage til ved en senere lejlighed.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Udledning fra et regnvandsbassin i Kibæk (foto: Kristian Vestergaard)

Referencer: EVA-blad nr. 1/2016 (www.evanet.dk). Udledninger fra regnvandsbassiner – er 1 l/s/ha altid det rigtige valg? Kristian Vestergaard, Ingeniørhøjskolen, Aarhus Universitet EVA-blad nr. 1/2016 (www.evanet.dk). Metoder til vurdering af de hydrauliske forhold i recipienterne. Anja Thrane Hejselbæk Thomsen og Morten Engholm Larsen, Orbicon A/S Aalborg Universitet, 2012. ”Faktablad om dimensionering af våde regnvandsbassiner” Spildevandbekendtgørelsen. ”Bekendtgørelse nr. 1448 af 11/12 2007 om spildevandstilladelser m.v. efter miljøbeskyttelseslovens kapitel 3 og 4 med senere ændringer”. Spildevandsvejledningen. ”Vejledning nr. 11058 af 1/1 1999 til bekendtgørelse om spildevandstilladelser m.v. efter miljøbeskyttelseslovens kapitel 3 og 4”. Afgørelse fra Natur- og Miljøklagenævnet d. 17/10 2013 vedr. ”Tilladelse til udledning af regn- og overfladevand til vandløbet Ejby Moser”. Sag NMK-10-00275 Afgørelse fra Natur- og Miljøklagenævnet d. 11/12 2013 vedr. ”Tilladelse til udledning af vejvand til vandløbet Grønsø Å”. Sag NMK-10-00423 Afgørelse fra Natur- og Miljøklagenævnet d. 17/12 2014 vedr. ”Aarhus Kommunes tilladelse til udledning af overfladevand fra boligområdet ved xx til Madses Bæk og til Bøgeskov Bæk”. Sag NMK-10-00641 Afgørelse fra Natur- og Miljøklagenævnet d. 12/3 2015 vedr. ”Odder Kommunes tilladelse til udledning af overfladevand fra xx til regnvandsbassin ved Torrild og videre til Stampemøllebæk”. Sag NMK-10-00760 Afgørelse fra Natur- og Miljøklagenævnet d. 16/12 2015 vedr. ”Tilladelse til udledning af vejvand til vandløbene Hulbækken/Karlslundebækken og Møllebækken”. Sag NMK-10-00573 Afgørelse fra Natur- og Miljøklagenævnet d. 23/12 2015 vedr. ”Middelfart Kommunes tilladelse til udledning af overfladevand fra regnvandsbassin ved xx, Ejby til Vestergaardsløbet”. Sag NMK-10-00767

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Overfladeafstrømning fra grønne arealer

Af: Udviklingschef Mads Uggerby, EnviDan A/S

Af: Civ.ing., Erhvervs PhD-stud. Kristoffer Nielsen, EnviDan A/S

Overfladeafstrømning fra grønne områder er en kendt, men relativt uudforsket problematik i en afløbsteknisk kontekst.

Det formodes, at nogle af de større oversvømmelser i Danmark, skyldes pludselig overfladeafstrømning fra grønne områder, hvor vandet under normale omstændigheder forventes at nedsive. Til oversvømmelser, hvor overfladeafstrømning menes at have haft en afgørende indflydelse, tilhører blandt andre oversvømmelserne i Lystrup 2012 og i Midt- og Vestjylland i december 2015, hvor motorvejsstrækninger oversvømmedes og måtte lukkes for gennemkørsel i længere tid. Derudover ses fænomenet ofte i forbindelse med vandløb, hvor en kraftigere direkte tilstrømning af vand får vandløbene til at gå over deres bredder.

Projektgruppe sat i søen

I August 2015 startede et VTUF-støttet projekt, der har til formål at belyse mulighederne for at måle på overfladeafstrømning fra grønne arealer og finde ud af hvorvidt sådanne målinger kan indgå i oversvømmelsesvarsling. Derudover skal projektet understøtte og forbedre brugen af overfladeafstrømningsmodeller i dimensioneringsøjemed således, at det sikres, at betydelige mængder overfladevand fra grønne områder medtages i designfasen af rør m.v. Indledningsvist er målet at udvikle metoder, der

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 1 Testlokalitet i Lystrup med et overfladeareal på cirka 6000 m².

kvalitativt kan overvåge overfladeafstrømning. Hertil udvikles sensorbaserede løsninger, der kan realtidsmonitorere parametre som jordens fugtighed og grundvandsspejlet og inkludere dette i modeller. I projektgruppen indgår Lene Bassø Duus fra Aarhus Vand A/S, Per Møldrup, Michael R. Rasmussen og Søren Thorndahl fra Aalborg Universitet samt Michael Kristensen, Søren H. Rasmussen og undertegnede fra EnviDan A/S.

Pilotforsøg i Lystrup

Flere indledende undersøgelser viser, at Lystrup egner sig til et casestudie i projektet. Dette underbygges af de tidligere oversvømmelser, geologiske jordprøver, der peger på lerede jorde, og direkte måling af infiltrationskapaciteten, som er relativt lav. På figur 1 fremgår testlokaliteten i Lystrup, som er et fuldskalaforsøg, hvor vand fra et topografisk afgrænset opland opsamles i et dræn og føres videre igennem en målebrønd, der måler vandføringen. Efter målebrønden ledes det overfladeafstrømmede regnvand til afløbssystemet. I det topografiske opland placeres flere typer jordsensorer, der skal vise sammenhængen mellem jordens tilstand og overfladeafstrømningen af regnvand.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 2 Jordsøjlen med tre forskellige vandmætningsprofiler, hvoraf 1 repræsenterer 100 % vandmætning ved jordoverfladen, 2 et komplet vandmættet jordprofil og 3, hvor jordoverfladen er udtørret. Vandmætning fremgår af x-aksen og meter under terræn af y-aksen.

Generelt er det interessant, at udvikle et sensor- og modelsystem, der er i stand til at identificere de tre forskellige jordstadier vist på figur 2. Jordstadierne og deres repræsentative kritiske regnhændelse er som følger: 1. Jorden er nær vandmættet ved jordoverfladen og regnintensiteten overskrider den mættede hydrauliske ledningsevne. Vand, som ikke kan infiltrere, vil strømme af på overfladen. 2. Jordens magasineringskapacitet er opbrugt og det sekundære grundvandsspejl står ved terræn. En langvarig regnhændelse kan medføre, at store mængder regnvand strømmer af på overfladen. 3. Jorden er udtørret, hvilket medfører, at den hydrauliske ledningsevne er meget mindre en nær vandmættet jord. Højintens nedbør medfører, at regnvand overfladeafstrømmer. Udover jordfysiske parametre, bliver det også undersøgt, hvad sammenhængen er mellem overfladeafstrømningen fra grønne områder målt i byen og afstrømningen i nærliggende vandløb. Fuldskalaforsøget til måling af overfladeafstrømning i Lystrup forventes opstillet i løbet af maj og juni 2016.

Mobil forsøgsopstilling til måling af overfladeafstrømning

Udover en permanent forsøgsopstilling udvikles en mobil forsøgsopstilling, der på få timer kan simulere bestemte regnhændelser og måle overfladeafstrømning som følge heraf. En prototype af forsøgsopstillingen vises på figur 4, hvor overfladevand strømmer ned til den lilla rende og opsamles, hvorfra det igennem rør løber til en beholder, der løbende måler afstrømningen. Udover vandopsamlingen skal der udvikles et regnsimuleringssystem, der er i stand til fysisk at simulere danske nedbørsforhold såsom regndråbestørrelsesfordeling og faldhastighed. Den mobile forsøgsopstilling medfører, at det er muligt at beskrive jordens forskelligartethed, hvorved dette også nemmere kan indgå i afløbsmodeller og i designfasen af afløbssystemer.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 3 Eksempel på overfladeafstrømning fra mark til vej.

Oversvømmelsesvarsling

Ved hjælp af sensorer og modeller opbygges et varslingssystem, der er i stand til at vurdere de førnævnte jordstadier. Analysen af jordstadier kobles med eksempelvis vejrradar og vejrmodeller, der i kombination kan fortælle, om der er risiko for oversvømmelse. Eksempelvis vil en situation med en nær vandmættet jordflade (jordstadie 1) i kombination med en langvarig regnhændelse ikke absolut være et problem, hvorimod den samme regnhændelse kan være et stort problem kombineret med et fyldt sekundært grundvandsmagasin (jordstadie 2). Varslingssystemet vil dermed søge, at kombinere jordfysiske parametre med vejrforudsigelse som vejrradar og vejrmodeller. Oversvømmelsesvarslingssystemet skal være behjælpeligt med at iværksætte et beredskab, såfremt oversvømmelsesskader kan minimeres. Derudover kan varslingssystemet indgå i realtidsstyring af eksempelvis vandløb, hvor sluser kan mindske afstrømningen igennem byer og oversvømme markarealer i stedet for byerne.

Risikoen for underdimensionering af vores afløbssystemer

Overfladeafstrømning fra grønne områder vil unægteligt stige i karakter i takt med klimaforandringernes indtog, som forventes at forårsage kraftigere nedbørsintensiteter samt forøgede årlige nedbørsmængder. Dette bevirker henholdsvis, at jordens infiltrationskapacitet overskrides yderligere, og at jordens reservekapacitet til vandmagasinering formindskes – faktorer, der forøger risikoen for overfladeafstrømning. Tages dette ikke i betragtning, både i dag og i fremtiden, risikeres det, at afløbssystemer i nogle områder underdimensioneres og ikke lever op til de nuværende serviceniveauer. De sikkerhedsfaktorer vi i dag tillægger afløbssystemet i dimensioneringsfasen, risikerer blot at være en bufferkapacitet til håndtering af overfladeafstrømmende regnvand fra de grønne områder. Til at afhjælpe dette problem, søges og udvikles der metoder, som med relativt simple metoder kan give et fornuftigt grundlag for at medtage overfladeafstrømningen fra grønne områder ved afløbsdimensionering.

Figur 4 Prototypeopstilling til måling af overfladeafstrømning fra grønne arealer. Opstillingen dækker en overflade på 1x1 m.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Landsdækkende system til forbedret varsling af oversvømmelser i byer

Af: Hans Jørgen Henriksen, Xin He og Simon Stisen. GEUS

Denne artikel er et redigeret uddrag af et oplæg på EVA-mødet: Erfaringsudveksling for modelpiger og –drenge afholdt på Hotel Nyborg Strand 4. februar 2016.

Oversvømmelser som følge af skybrud, grundvandsoversvømmelser og oversvømmelser fra vandløb resulterer i meget betydelige omkostninger for samfund, virksomheder, forsikringsselskaber og enkeltpersoner i Danmark. I gennemsnit 2-3 mia. kr for forsikringsselskaberne per år, og 5-6 mia. kr i forbindelse med skybruddet over København i 2011. Med klimaændringer stiger nedbørsmængden i årene fremover, en proces som allerede er i gang. Derved øges grundvandstanden, afstrømningen i vandløb og risikoen for skybrud, hvilket alt andet lige vil føre til stigende problemer med oversvømmelser i byområder. Den 27. december 2015 var det galt igen mange steder i landet, idet vi her fik en forsmag på grundvandsoversvømmelser, altså en type oversvømmelse, hvor regnen ikke har skybrudsintensitet, men er langvarig. Det gav bl.a. oversvømmede veje, marker og græsplæner. Noget som vi vil se meget mere af i et fremtidigt varmere og mere vådt klima.

Introduktion

Vi har i de senere år oplevet tilfælde, hvor længerevarende regn har ført til høj grundvandstand og jordfugtighed, for til sidst at resultere i egentlige oversvømmelser, uden at regnen har nået skybrudsintensitet. Senest har vi set denne type oversvømmelse i Holstebro, Odense, Skanderborg i december 2015. Alene i Holstebro beløb skaderne sig til mindst 17 mio. kr. Standardløsningen ved vurdering af risiko for oversvømmelser i byer har været at regne på afløbssystemet i forhold til ekstreme skybrudshændelser, fx for en 100 års regn hændelse (udvalgt i forhold til regn-intensitet dvs. få timer-dage) og baseret på en 1D-2D

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

”Oversvømmelse forbudt – skitse fra Gl. Strand i København” ”Gl. Strand for the Danish” (Hans Jørgen Henriksen, 42x 30 cm, kul på papir).

overfladevandsmodel (fx MIKE URBAN/ MIKE FLOOD, MIKE21). Her beskrives alene overfladedelen, man regner ikke med grundvandet eller hvor dybt grundvandet står. Man regner heller ikke med vandindholdet i rodzonen og afstrømning i vandløb. I forbindelse med klimatilpasning og lokal afledning af regnvand til faskiner (grundvand) eller grønne områder (overfladisk afstrømning) kan det være en stor fejltagelse, da der kan være tale om meget væsentlige ændringer i vandbalancen ved LAR. Det samme gælder varslingssystemer for oversvømmelser i byer, hvor der indgår prognoser for regn hændelser (intensitet) typisk af et par dages varighed i forbindelse med beredskabs responser der sigter på at minimere skader på infrastruktur, boliger mm. Her tager man heller ikke hensyn til den aktuelle grundvandstand og vandindholdet i jorden. Også her vil varslingssystemer med fordel kunne trække på data fra et landsdækkende system, der i god tid kan fortælle om vandkredsløbets aktuelle tilstand i forskellige områder. Det kunne fx være i form af oplysninger om vandindholdet i rodzonen (fx i haver og grønne områder), afstrømning i vandløb (som så ville kunne indgå i lokale vurderinger af vandstand og risiko for opstuvning i dræn- og kloaksystemer i byer), samt ikke mindst dybden til det terrænnære grundvandsspejl (som kunne give randbetingelser til lokale afløbs- og/eller grundvandsmodeller) i form af time- eller daglige tilstands værdier dage og uger frem. En næsten landsdækkende grundvandsoversvømmelse ramte store dele af den sydlige del af landet i juledagene og omkring den 27. december resulterede det i lidt af en ”mediestorm”. Hændelsen skyldtes langvarig og relativ kraftig regn men havde ikke en

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 1 Beregnede klimafaktorer for en 100 års hændelse for 2021-2050 med reference periode 1961-1990 (Henriksen et al., 2015) for godt 200 målestationer i vandløb beregnet ved ekstremværdianalyser med EVA software/MIKE SHE (DK model).

intensitet der i styrke nåede op på definitionen på et skybrud. Den var derimod karakteristeret ved langvarig regn med en varighed af dage til uger, der gradvist byggede risikoen for en såkaldt ”grundvandsoversvømmelse” op. En artikel publiceret på videnskab.dk med overskriften: ”Oversvømmelser i Danmark kan forudses to døgn i forvejen” pegede på, at systemet (jorden og grundvandsstanden) efter en lang periode med selv moderat nedbør kan være fyldt til bristepunktet, så selv en lille mængde regn, måske så lidt som 20 millimeter, kan føre til oversvømmelse. Under andre hydrologiske omstændigheder – hvor der ikke allerede er så meget vand i systemet - har den samme mængde regn måske slet ikke en effekt, og det er modellens virkelige styrke at kunne præcisere hvordan multiple faktorer med forskellig tidsskala fx skybrud, vandløb og grundvand spiller sammen i i tid og sted forhold til den samlede oversvømmelsesrisiko.

Grundvandsoversvømmelsen i et klimaændringsperspektiv

Hændelsen den 27. december kom bag på mange, også beredskabet, som løb tør for pumper i visse områder, fordi store dele af landet blev ramt samtidig. I alt 18 statsveje og mange mindre veje blev oversvømmet den 27. december 2015. I byområder oplevede husejere skader som følge af fugt og oversvømmelser af kældre. Men også på landet skabte det højtstående grundvand og det blanke vand på mange marker stor mediebevågenhed. Landmænd ville have mere effektiv afdræning og vedligeholdelse (grødeskæring) af vandløbene. Og sammenholdt med, at beregninger af det fremtidige grundvandsniveau viste markante fremtidige stigninger i en stor del af landet, samtidig med at klimaændringer peger i retning af væsentlig øget max afstrømning specielt for Sydøstdanmark. Vi kan dermed forvente stigende grundvandsspejl både som følge af den generelle vandbalanceændring og som følge af øget afstrømning, der tæt på vandløb giver risiko for at vand stuver op i eksisterende drænsystemer.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Den 30. januar bragte Jyllandsposten en artikel der havde overskriften: ”Frem med gummistøvlerne – en del af Danmark bliver sat under vand”. Bolius fulgte op med en artikel om ”Boligejere slås med drivvåde græsplæner” 21. februar, en artikel der handlede om, at megen nedbør over lang tid kan hæve grundvandet i byerne, så vandet ikke længere kan løbe væk. Da vi ikke kan kigge frem på hvordan situationen vil blive i 2050, må vi tage til takke med modelberegninger med den nationale vandressourcemodel, der viser at vi kan forvente en gennemsnitlig stigning i terrænnært grundvandsniveau på ca. ½ meter for ikke mindre end 1/3 del af landet (Henriksen et al. 2012). Stigningen i grundvandstanden er relativ kompleks og afhænger i betydelig grad af den nuværende dybde til grundvandsspejlet men også af om jordbunden er sandet eller leret. På lerjorden afstrømmer største delen af overskudsnedbøren til dræn og til vandløb. I ca. 60 % af landet står grundvandet ikke dybere end ca. 3 meter under terræn. Her kan stigninger på 0,5 m eller mere derfor være problematiske. Der er også regnet på en typisk høj grundvandsstand, der forekommer en gang hvert 10. år og med en varighed på 5 dage, og i forbindelse med sådanne ’grundvandsoversvømmelses hændelser’ står grundvandet i kortere perioder for knap 70 % af landet mindre end 3 meter under terræn, og for ikke mindre end 20 % af landet, vil der ifølge modellen faktisk stå vand ”på eller over” terræn i sådanne relativt sjældne situationer (Henriksen 2012). Grundvandsdannelsen afhænger i høj grad af jordarten og tykkelsen af evt. lavpermeable dæklag over grundvandsmagasinet. På lerjord vil den øgede nedbør som sagt afstrømme overfladisk, men det giver så til gengæld problemer med oversvømmelser fra vandløb, og beregninger af ændrede max afstrømninger i vandløb og ekstremværdi analyser (Henriksen el al. 2013) viser, at vi kan forvente betydelige stigninger i maksafstrømningen fx udtrykt ved klimafaktoren. Fx vil afstrømningen øges med en faktor 1,5 – 2,0 mange steder på lerjorden i Sydøstdanmark, mens at de modelberegnede klimafaktorer på sandjorden i Vestjylland bliver af mere moderat størrelse, fordi muligheden på sandjorden for øget grundvandsdannelse, pga. høj infiltrationskapacitet, virker som en buffer (klimafaktorer er typisk mellem 1,1 og 1,25 for Vestjyllands mere sandede jorde), se Figur 1. Metodik og resultater af ekstremværdi analyser for maksimumsafstrømningen i vandløb er nærmere beskrevet i Henriksen et al. (2014). Pointen er her, at grundvandsoversvømmelser på sandjord vil vise sig som følge af øget grundvandstand og dermed give risiko for mere fugt- og vand i kældre i byområder, mens de på lerjord vil vise sig som følge af øget max afstrømning i vandløb, der så kan give grundvandsoversvømmelser langs vandløb og påvirke ved opstuvning i de tilknyttede mark dræn systemer, og/eller kloak- og regnvandssystemer i byområder. Hvis man skal lave et landsdækkende kort over stigning i grundvandsspejl som følge af ændret vandbalance for median klimamodel (en klimamodel der giver et centralt skøn blandt 9 forskelige klimamodeller), og så den stigning der vil ske fordi afstrømningen i vandløb stiger, hvorved grundvandsstanden indirekte øges tæt på vandløb. Man kan på Miljøgis få sådant et oversvømmelseskort frem (tilgængelig via klimatilpasning.dk via sektorer/vand

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 2 Stigning i grundvandstand vist med grøn-blå signatur for median klimamodel 2021-2050 (i forhold til reference perioden 1961-1990) og med vist sammen med vandspejlsstigning i vandløb på op til 1 meter, vist med grå-mørkeblå signaturer (Miljøgis/klimatilpasning.dk)

og link til oversvømmelseskort), hvor man kombinerer de to effekter. I Figur 2 er vist et eksempel, hvor grundvandsstigning med median klimamodel er kombineret med op til en meter stigning i vandstanden i vandløb. Når vi kigger i observationsdatabaser kan vi se trenden i afstrømning og grundvandsstand på tidsserier fra fx Skjern å oplandet. Gradvist stiger nedbørsmængden, selv om der er år til år variationer. Vi kan se en trend der har været i gang i mange årtier nu, når vi kigger over en lang periode fx fra 1870 til i dag. Udjævner vi de tidslige variationer så stiger nedbøren med ca.16 mm/år hvert 10. år. Temperaturen stiger hvert 10. år med 0.1 °C, og vandføringen med 13 mm/år (Karlsson et al. 2014). Samtidig er hyppigheden af vanddækning i 45 søer vurderet til at stige i Skjern å oplandet fra omkring 0,2 i perioden 1940-1980 til omkring 0,5 (siden 2010) baseret på luftfotos (Degn 2013). Pejleserier for terrænnært grundvand viser en tilsvarende stigende tendens, hvor grundvandstanden siden 2010 og specielt de sidste par år har ligget ekstra højt omkring årsskiftet, i hvert fald ca. ½ meter højere, sammenlignet med fx sidste halvdel af 1990’erne. Derfor oplever vi at det er vådt for tiden. I Figur 3 er vist et eksempel på data fra dataloggere for terrænnært grundvand, dels data fra et Studenterprojekt for de seneste måneder indsamlet fra december 2015-april 2016, samt et udtræk fra en on-line grundvandsmoniteringsboring ved Tinglev i Sønderjylland for 2008 – 2016 (www.tinglevboringen.dk), hvor man kan finde on-line pejledata fra fem filtre, fra det viste terrænnære grundvand i 4 m’s dybde, og helt ned til 300-400 m’s dybde.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 3 Pejletidsserie ved Marielyst Gladsaxe/København af terrænnært grundvandsspejl med grundvands-oversvømmelseshændelsen 27. december 2015 (Christian Nis Schmidt; KU 2016) samt et udtræk fra Tinglevboringen fra terrænnært grundvand for 2008-2016 (www.tinglevboringen.dk)

Det fremgår, at der var tilløb til efterfølgende hændelser, men fordi vi blev forskånede for efterfølgende ekstreme regnhændelser i januar-marts, så undgik vi måske en større oversvømmelseskatastrofe i denne omgang. Problemet var bare at ingen havde et godt overblik over det, vi manglede et landsdækkende realtidsvarslingssystem, der kunne give os et overblik og sikre en varsling i god tid så man som myndigheder og borgere kunne nå at træffe evt. oversvømmelses forholdsregler. Set lidt på afstand, manglede man i juledagene 2015 et system der kunne hjælpe med at fortælle ”her og nu” hvordan situationen var mht. til vandkredsløbet i forskellige dele af landet og i byerne og hvordan det sandsynligvis ville udvikle sig de kommende dage og uger. Var det blot var en sjælden våd hændelse man (igen) stod midt i? Kunne de følgende dage udløse en mere katastrofal oversvømmelse? Var den klimatilpasning man havde satset på, og de beregninger man havde benyttet i afløbsmodellerne pålidelige også for en langvarig regnhændelser, hvor vandkredsløbet var ’fyldt til bristepunktet’ og ikke havde den samme ’buffer’ i form af mulighed for magasinering af vand fx i de terrænære grundsvandsmagasiner (der jo var helt fyldt op), eller buffer virkning i forhold til infiltration i jorden (der jo var fuldt vandmættet)? Faktisk henvendte en afløbsmodellør sig til GEUS fra en sydjysk by og forespurgte om man skulle regne med ”100 %” afløbskoefficient på alle arealer i en sådan situation, fordi jorden var fuldstændig vandmættet. Det skulle man nok ikke, ifølge GEUS’s vurderingen, men på den anden side var det jo et rigtig godt spørgsmål, da de fleste afløbsberegninger jo er udtryk for en slags gennemsnitssituation, med ”statiske” afløbskoefficienter.

Figur 4 DK model er opdelt i 7 delmodeller (Bornholm er ikke vist på figuren) med input fra 10x10 km nedbørsgrid fra DMI. Modellen er relativt detaljeret 500x500 med beskrivelse af vandindhold i rodzonen, grundvandsdannelse samt vandløbsafstrømning i et ret detaljeret vandløbsnetværk.

Landsdækkende realtidsvarslingssystem for grundvandsoversvømmelser

Hændelsen omkring 27. december 2015 understreger ikke blot at samfundets behov for hydrologisk realtids-information er voksende, fx til sikring af kritisk infrastruktur såsom energi- og vandforsyning, transportanlæg mm. Private virksomheder og borgere har også behov for bedre information, så de selv kan deltage i at sikre sig i forhold til sådanne hændelser. Det er ikke tilstrækkeligt at arbejde ud fra prognoser for skybrud, der ikke tager vandkredsløbet og grundvandet i regning. Også for byområder vil der kunne hentes værdifulde informationer ud fra DK modellen (se figur 4) omkring det aktuelle vandindhold i rodzonen i haver og grønne områder.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 5 Fire scenarier for realtidsvarsling på nationalt og lokalt niveau (Henriksen et al. 2015, He et al. 2016).

Den hydrologiske tilstandsvurdering med DK model er naturligvis ”med den brede pensel” som DK modellen jo er, set i forhold til det høje kompleksitets-niveau i byområder med fyld, ledningstraceer, befæstede arealer, drænsystemer, grundvandssænkning mm. På trods heraf kan det alligevel være hjælpsomt for den lokale vandforvalter og det lokale beredskab at have et kendskab til jordfugtighedens, grundvandets og afstrømningens aktuelle tilstand, det kan nemlig hjælpe kommuner og beredskaber med øget opmærksomhed på mest udsatte områder og dermed øget parathed i forhold til hvor man skal indsamle mere detaljerede lokale målinger. Samtidig kan modellen levere randbetingelser til mere detaljerede realtidsmodeller og varslingssystemer der findes lokalt rundt omkring i landet, ofte skræddersyede til den lokale beslutningskontekst, ligesom en landsdækkende model vil kunne levere prognoser dage og uger frem, som ville kunne ”fodres ind” også i de lokale varslingssystemer. GEUS har undersøgt behovet for en sådan realtidsvarslingsmodel for hele landet baseret på DK model ved fire udvalgte scenarier (se figur 5). De fire scenarier er blevet belyst ved en brugerundersøgelse omfattende testcase for Skjern å oplandet, webbaseret spørgeskemaundersøgelse og workshop med deltagere fra kommuner, vandselskaber, beredskab, rådgivere mm. (Henriksen et al., 2015; He et al., 2016; Sciencenordic, 2016). Undersøgelsen har vist, at en national realtids model efterspørges af et flertal af de lokale interessenter. En sådan model vil kunne give et kvalificeret bud på den aktuelle grundvandsressource samt vandstrømning i søer og vandløb angivet som anomalier ift. en given reference periode eller med aktuelle tilstandsværdier. Desuden kan modellen anvendes som input til lokale varslingssystemer med information om forhøjet grundvandsstand og forhøjet jordvandsindhold, som kombineret med kort-tids vejrprognoser op til 10 dage frem, vil kunne supplere lokale operationelle systemer til håndtering af overfladevand fx i byområder med vigtig landsdækkende information. I figur 6 på side 34 er vist et eksempel på simuleret absolut vandindhold og anomali for hele landet.

Figur 6 Landsdækkende realtidsmodellering af jordvandindholdets aktuelle tilstand. Et oversvømmelses varslingssystem kunne evt. vise absolutte værdier (venstre) og/eller anomalier (højre). Sådanne værdier kan indgå i regionale og lokale beredskaber fx omkring vandindhold i haver og grønne områder i byer, evt. som supplement også til kvalitetssikring af lokale modeller.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

På det lokale niveau kan detaljerede modeller fx for afløbssystemer og operationelle systemer til håndtering af regnvand og spildevand benytte resultater fra den nationale model som input i form af rumlige dynamiske kort og tids serier. Det kunne fx gælde vandindhold i rodzonen (jf. figur 6) i haver og grønne områder, eller afstrømning i vandløb. Disse modeldata vil kunne være fordelagtigt for den lokale implementering da den operationelle del med hensyn til datahåndtering med både real-tids data og prognoser ville være håndteret på det nationale niveau. På nationalt plan kan kort over aktuel dybde til grundvandsspejlet give et værdifuldt overblik til vurdering af risikoen for grundvandsoversvømmelse i tilfælde af kraftige og langvarige nedbørshændelser dage og uger frem. Man vil få et bedre overblik over vandindholdet i rodzonen, afstrømningen i vandløb og grundvandspejlet forskellige steder i landet, og kan evt. indsamle lokale overvågningsdata i de områder hvor modellen peger på at situationen er usædvanlig våd og dermed risikoen for oversvømmelser er oppe i det røde felt. Dybden til grundvandspejlet kan desuden sige noget om den aktuelle tilstand i forhold til mulighed for nedsivning af regnvand til grundvandet fx i faskiner. Vandmætningen vil kunne indgå som indikatorvariabel for hvor stor buffer kapacitet der vil være i LAR systemer, fx i grønne områder i byerne. Snesmeltning kan modelleres ved tøbrud osv. Uanset kompleksitetsniveau i byområder, kan der alligevel drages fordel af et nationalt real-tids modelsystem, idet hydrologiske tilstandsvariable vil kunne simuleres med den nationale model og udgøre et nyttigt supplement til den lokale viden og de lokale overvågningsdata, og vejlede lokale beslutningstagere om aktuel hydrologiske tilstand og give en grundvandsoversvømmelses-udsigt eller et integreret bud på risiko for oversvømmelse fra vandløb og opstuvning i regnvands- og kloaksystemer.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Konklusion

Der er behov for et landsdækkende system til varsling af oversvømmelser. Interessenterne efterspørger, at hydrologisk realtidsinformation og forudsigelser dage og uger frem bliver gjort tilgængelige for alle. Dette skal ske ved at koble GEUS’s landsdækkende hydrologiske model med DMI’s observationer og forudsigelser af nedbør og temperatur. Koblingen til den hydrologiske model er afgørende, fordi den aktuelle jordfugtighed, grundvandstand og vandløbenes fyldningsgrad afgør om en given mængde regn vil medføre oversvømmelser. Med et landsdækkende realtidsvarslingssystem er det på et tidligere tidspunkt (dage eller uger før) muligt at forudsige risikoen for oversvømmelser eller tørkeeffekter, og derved gøre det muligt for kommuner, beredskaber, forsyninger, lodsejere og borgere at foretage videnbaserede beslutninger, som kan forebygge og minimere skadevirkninger. ”The conductor” eller ”Dirigenten” (Hans Jørgen Henriksen, 80x100 cm, akryl på lærred).

Referencer

Degn, HJ. 2013. De danske heder bliver mere våde. Vand og jord. 4: 148-152 He, X, Stisen, S, Wiese, MB and Henriksen, HJ. 2016. Designing a hydrological real-time system for surface water and groundwater in Denmark with engagement of stakeholders. Water Resources Management 30: 1785-1802 Henriksen, HJ, Hansen, JM, Hinsby, K, Jensen, JB, Hansen, AS og Arnbjerg-Nielsen, K. 2015. Hvad betyder klimaændringer for Danmark?. 37-53. I: Hansen, AS (Ed.), 2015. Klimatilpasning – hvorfor og hvordan? Aarhus Universitetsforlag. Miljøbiblioteket. 3. 156 pp. Henriksen, HJ, Stisen, S, He, X and Wiese, MB. 2015. A hydrological early warning system based on the national model. Geological Survey of Denmark and Greenland Bulletin. Review of survey activities 33, 29-32 Henriksen, HJ, Højberg, AJ, Olsen, Seaby, MP van der Keur, P, Stisen, S, Troldborg, L, Sonnenborg, TO og Refsgaard, JC. 2012. Klimaeffekter på hydrologi og grundvand. GEUS. http://www.klimatilpasning.dk/media/340310/klimagrundvandskort.pdf Henriksen, HJ, Pang, B, Olsen, M, Sonnenborg, T, Refsgaard, JC og Madsen, H. 2014. Klimaeffekter på ekstremværdi afstrømninger. GEUS rapport 2014/38. http://www.klimatilpasning.dk/media/877909/Final_report_GEUS_2014_38.pdf Karlsson, IB, Sonnenborg, TO, Jensen, KH, Refsgaard, JC. 2014. Historical trends in precipitation and stream discharge at the Skjern river catchment. Hydrology and Earth System Sciences, Vol. 18, 2014, p. 595-610. Sciencenordic. 2016. New model can help predict flooding two days in advance. Cathrine Jex, ScienceNordic. January 5, 2016. http://sciencenordic.com/new-model-can-help-predict-flooding-two-days-advance

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Nye muligheder for modellering af grønne løsninger med MIKE URBAN

Af: Morten Kjølby, DHI

Baggrund

De fleste byer står med udfordringer omkring håndtering af øgede mængder af regnvand som et resultat af klimaforandringer.

Der er mange mulige løsninger i spil hvor en af løsningerne er lokal håndtering af regnvand så tæt på kilden som muligt. Herved reduceres belastningen af afløbssystemet samtidig med at der skabes en by med et grønnere udtryk. I daglig tale benævnes dette LAR, Lokal Afledning af Regnvand i Danmark. I udlandet anvendes terminologier såsom, Water Sensitive Urban Design (WSUD), Low Impact Development (LID) og Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS). En af udfordringerne med planlægningen af de grønne løsninger er få kvantificeret dem i forhold til andre grå løsninger samt at analysere samspillet med det eksisterende afløbssystem i detaljer.

Metoder

I den seneste version af MIKE URBAN - MIKE 1D (Release 2016) har vi udvidet funktionaliteten med specifikke grønne elementer, således at det er muligt på en mere overskuelig måde at foretage analyser af grønne løsninger til reduktion af regnvandsbelastningen på afløbssystemet. Der er i princippet udviklet 2 niveauer af modellering af grønne løsninger. Denne ene metode kan karakteriseres som en ”Screenings metode”, der udelukkende er baseret på en hydrologisk beregning. Screenings metoden er især anvendelig i den tidlige planlægningsfase i nye og ekisterende områder, hvor man ønsker at få kvantificeret den overordnede effekt af de forskellige grønne tiltag. Den anden metode kan karakteriseres som en ”Detaljeret metode” baseret på den hydrauliske beregning af afløbssystemet. Den detaljerede metode er især anvendelig

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 1A Princip skitse af LAR element for et vejbed (Bio-retention Cell)

Dialogen i MIKE URBAN til opsætning af et vejbed (bio-retention cell) .

ved detaljeret design og hydraulisk modellering af eksisterende LAR elementer herunder sammenkobling med eksisterende afløbssystem og stoffjernelse. Den resulterede afstrømningshydrograf fra Screeningsmetoden kan naturligvis anvendes som input til den Detaljerede metode.

Hydrologisk metode (Screenings metode)

Den hydrologiske metode er på nuværende tidspunkt integreret med hydrologiske model ”Model B”, hvor det er muligt at definere følgende grønne løsninger, LAR elementer ”LID Controls”; • • • • • • •

Vejbede Gennemtrængelige belægninger Vejgrøfter Regntønder Beplantede render Regn bede Grønne tage

De forskellige LAR elementer opstilles i modellen i henhold til princip skitsen vist i figur 1. Figuren viser lagene og parametrene der skal angives for et vejbed (bio-retention cell), som er det LAR element der har flest lag og parametre. De andre LAR elementer i ovenstående liste vil have en simplere opbygning med færre lag og parametre.

Figur 1B Opsætning af LAR element i MIKE URBAN (LID Controls dialog)

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 2 Tildeling af LAR elementer i oplande (LID Deployment dialog).

Når man har defineret LAR elementerne i modellen tildeler man efterfølgende LAR elementerne til de enkelte oplande. Dette gøres gennem dialogen, ”LID Deployment” – hvor man kan angive antal af LAR elementer og størrelse af det samlede LAR-opland som vist i figur 2. Modellerings princippet for det enkelte opland er, at angivne LAR-opland areal vil blive fratrukket den befæstede del af oplandet. Hvis det samlede areal af det definerede LAR-opland er større end det befæstede areal vil resterende blive fratrukket den ubefæstede del af oplandet. Det er således relativt simpelt i modellen af foretage en vurdering af f.eks. effekten af at alle huse i et nyt område får installeret grønne tage eller at alle huse afkobler tag-vand og opsamler det i regnvandstønder. Det er muligt at få udskrevet ekstra resultater til en .dfs0 fil af de enkelte vandføringer i LAR elementet, således at man kan opstille en total vandbalance på LAR elementet og i nærmere detaljer undersøge, hvordan LAR elementerne fungerer. Eksempel på en sådan resultat fil er vist figur 3.

Hydraulisk metode (Detaljeret metode”)

Den hydrauliske metode fokuserer på hydraulisk modellering af vejbede / regnbede. Der er i MIKE URBAN oprettet en ny knude type – kaldet ”Soakaway”, som er en variant af knude typen ”Basins” som vist i figur 4.

Erfaringsudveksling i VandmiljĂ¸teknikken EVA

Figur 3 Resultat fil for et LAR element.

Figur 4 MIKE URBAN Soakaway type og Soakaway faneblad.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 5 Konstruktions tegning samt udført vejbed på Møllebakken, Brønshøj. Tegnet af Orbicon

Til knudetypen ”Soakaway” knytter der sig en række ekstra attributer såsom; • Angivelse af infiltration (ingen, konstant, eller formel) gennem side og evt. bund • Mulighed for at sætte initial vandstand • Angivelse af porøsitet Det er muligt at koble en Soakaway til et eksisterende afløbssystem ligesom de andre knudetyper (brønde, bassiner, udløb). Herved kan man koble et bed som vist i Figur 5 til eksisterende afløbssystem i henhold til den hydrauliske funktion med ledning, overløb, Mosbæk vandbremse og overløb. Det er også muligt ikke at koble Soakway til noget afløbssystem, og derved blot fjerne vandet, så det ikke belaster afløbssystemet. Dette er ikke muligt med de andre knude typer som skal være koblet til minimum en ledning.

Modellering af vandkvalitet og renseeffekt

Det er muligt at koble ECO Lab på den hydrauliske beregning til vurdering af vandkvaliteten afløbssystemet. Styrken ved at anvende ECO Lab er, at brugeren har fuld adgang til alle procesbeskrivelser gennem en template med mulighed for at ændre, udvide med flere processer samt opstille simple rense processer til vurdering af rense effekten i forskellige LAR elementer. Man kan således lave sin egen ECO Lab template til beskrivelse af stoffjernelsen og koble den til MIKE URBAN. Det eksisterende Biological-Processes modul er ophørt med release 2014 og i stedet erstattet med en ECO Lab vandkvalitets template. Denne nye template vil af brugeren kunne udvides med renseeffekten i LAR elementer.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Opsummering

De nye muligheder for modellering af LAR elementer i oplandet og i afløbssystemet gør det muligt at opstille modeller til analyser og vurdering af implementeringen af LAR elementer i byerne. Med Screeningsmetoden, som er baseret på den hydrologiske model B, vil man være i stand til at udføre vurderinger af effekten af mange mindre forskellige LAR anlæg i et opland/model område. Dette gøres uden at skulle definere LAR elementet med fysisk placering i modellen, hvilket reducerer model indsatsen betragteligt. Den resulterede afstrømingshydrograf fra hvert opland kan kobles på afløbssystemet som på normal vis i modellen, hvorved man får effekten fra LAR elementer i oplandet inkluderet i den hydrauliske beregning. Den detaljerede hydrauliske metode kræver, at LAR elementet oprettes som den nye knude type ”Soakaway” med tilhørende ID og fysisk placering. Denne metode anvendes til modellering af eksisterende LAR elementer samt ved dimensionering af nye LAR-anlæg. Vurderinger af stoffjernelsen kan foretages ved at koble en ECO Lab template på modellen til beskrivelse af renseeffekten på en ”Soakway”. Brugere med en service aftale får adgang til denne modellering gennem MIKE URBAN 2016. Brugere med license til MU-BP vil få adgang til anvendelse af ECO Lab inkl. den nye vandkvalitets template i 2016 release.

Udgivert af Ingeniørforeningen, IDA · Spildevandskomiteen · Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken, EVA · Juni 2016 · evanet.dk