Jan Jeppesen - ATV - Jord og Grundvand

atv.jord.grundvand.dk

Jan Jeppesen - ATV - Jord og Grundvand

Potentialet for LAR i

Vinkælderrendens opland, Odense

ATV-møde 2012

26. april 2012

Ph.d. Jan Jeppesen


Hvem er jeg

Urbane vandkredsløb

Urban hydrolog

LAR specialist

LAR-elementer

Vandbalance

Modellering

2007-2010: Ph.d. (www.2bg.dk, DSF, ALECTIA):

Udviklede metoder og modeller til kvantificering af den urbane

vandbalance med og uden LAR på byskala

2010- : Rådgivning og videreudvikling af metoder til kortlægning af

LAR-potentialet


LAR-udviklingsprojekt:

VandCenter Syd - ALECTIA

Spor 1 Spor 2

Udvikling, test og

vidensopsamling

fra konkrete

LAR-elementer

Modellering af

effekten af

LAR-elementer

på bydelsskala

Der benyttes værktøjer udviklet i et ph.d.-projekt (under 2BG):

-Modeller for faskine, wadi, regnbed, grønt tag, regnvandstank

-Faskine-/regnbed-model integreret i MODFLOW (grundvandsmodel)

-LAR-modeller kan generere input til MOUSE (modelkæde)

-Modellerne udvikles løbende


Spor 1: Grønt tag

Transient

reservoir

Vækstmedie

reservoir

WC max

WC ini

WC min

K: Tidskonstant

for afdræning

8,3e-6 s -1

RC: WCmax-WCmin

(tilgængeligt vand)

22 mm

ID

Størrelse

Start dato 29/06/2011

Slut dato 21/08/2011

Antal observationer 7633

Nash-Sutcliffe coefficient 0,9

“Index of agreement” 0,89

Målt relativ tilbageholdelse 0,53

Sim. relativ tilbageholdelse 0,51


Spor 1: Grønt tag


Spor 1: Faskine

Kjord=5e-6 m/s


Spor 1: Fremtid

1

2

Mangler

3

4

Mangler

Tag

WCmax-WCmin

Tidskonstant

Mangler

1



2



3




4

22 mm

8,3E-6 / s

Skitse, der illustrerer princippet i at indsamle måledata fra forskellige

typer af grønne tage og estimere de styrende parametre.


Spor 2: Opskalering

Start

Formål

Evaluering af

delscenarium

rettet mod

definition af

optimalt

kombinationss

cenarium

Opsætning af

LAR-delscenarium

og optimalt kombinationsscenarium

Hydrologisk

modellering hvis

LAR-scenariet

omfatter nedsivning

At belyse potentialet for

hvert LAR-element og

definere det optimale

kombinationsscenarium

At belyse:

1. Konsekvenserne for

det hydrologiske

vandkredsløb og

2. Niveauet af

bæredygtig nedsivning

Hvis

delscenarium

Hydraulisk

modellering

ved MIKE-URBAN

At belyse konsekvensen

af LAR på

opstuvningshændelser i

afløbssystemet

Hvis optimalt

scenarium

Slut-evaluering

Slut

At belyse det maksimale

LAR-potentiale under

hensyn til hydrologisk

og hydraulisk effekt


Spor 2: Vinkælderrendens opland

Vinkælderrenden

kapacitetsproblemer!

Oversigtskort over modelområde (6 km 2 ) og fokusområde (kloakopland F2).


Opstilling af urban-hydrologisk model

Hydrogeologisk model:

- Leret dækmoræne, spredte sekundære sandlag,

dybereliggende lerlag, dybtliggende sandlag

- 10×10 meter


Opstilling af urban-hydrologisk model

Kloakker og omfangsdræn

Kloakker

Omfangsdræn

•Ingen konkrete oplysninger fra

byggesagsarkiv

•Placeres i 1.2 mut. ved bygninger med

kælder (oplyst i BBR)

Q=-TC*A*∆H

TC=f(Kjord.tilstand)


Opstilling af urban-hydrologisk model

Overfladisk afstrømning og umættet zone

Klimadata for perioden 1990-2011:

•Nedbør (SVK-stationer)

•Potentiel fordampning

•Temperatur

Jordtype

Arealanvendelse

Delkomponenter

Simuleringsprincip

Imp. arealer

•Overflade processer

•Opfugtningstab

•Evaporation

•Horton infiltraton

•Regnafstrømning

•Horton overland-flow

•Mættet overland-flow

•Overflade

magasinering

•Rodzone processer

•Nedsivning

•Evapotranspiration

•Magasinering

Modul svarende til MOUSE

runoff-model B, udviddet

med mættet overland-flow.

Simpelt beregningsprincip.

hvor fordampning og

nedsivning afhænger af

vandindholdet i rodzonen.


Kalibrering


Afstrømningssimulering

Kalibrering: Komponenter af simuleret afstrømning


Nedsivningsscenarium

Bæredygtig

nedsivning


Foreløbige resultater: bæredygtig

nedsivning (afkobling)

Objekt

Overløb

Nedsivning

Modelkørsel


Foreløbige resultater: bæredygtig

nedsivning (afkobling)


Konklusion 1

Vi har værktøjerne til at regne på LAR (integreret med grundvand)

…vi kan kvantificere og optimere den hydrauliske og hydrologiske

effekt (bl.a. bæredygtig nedsivning)

Der er generelt betydelig usikkerhed pga. manglende data på

Geologi og grundvandsstand (udfør korte boringer, opret loggere)

Omfangsdræn (få det ind i BBR)

(Effektiv) impermeabelt areal (indsaml flere flow-målinger)


Mangler data omkring LAR-elementers virkemåde (forskellige typer

tage, regnbede, faskiner m.m.)


PERSPEKTIVERING


Københavns Kommune

LAR-screening for tagvand (GIS-værktøj)


Københavns Kommune

LAR hydrologisk-modellering (KK-NØ)


Perspektivering

Vandkredsløbet giver ”begrænset” mulighed for lokal nedsivning

Fremtiden byder på en forhøjet grundvandsstand

-> ringere mulighed for lokal nedsivning/afkobling

-> et øget behov for (lokal) dræning af grundvand omkring

huse for at undgår fugtskader på fundamenter, kældre, m.m.

-> et behov for massive investeringer i lokale

afdræningsløsninger (hos lodsejere)

INNOVATION:

LAR ≠ AFKOBLING

Integreret lokal afvanding af både:

regnvand (forsinket)

grundvand

…koblet med eksisterende kloakker

= fremtidigt service-niveau


Ingen LAR, fremtid

Øget vinternedbør

= fugtige kældre/fundamenter!


LAR innovation

Afledning af grundvand om vinteren

Afledning af regnvand om sommeren


Perspektivering

Ldesign = ca. 9 m


Perspektivering

Ldesign_d = ca. 4 m

= ½ × Ldesign_ud


Konklusion 2

Potentialet ved at anvende eksisterende kloak + lokal

dræning/afledning/forsinkelse af grundvand/regnvand bør belyses:

Kan vi på den måde sikre grønne/rekreative/klimarobuste

afvandingsløsninger ()

Hvad koster det (at lade være)

Disse overvejelser bød også inddrages i valget af

klimatilpasningsstrategi


Masterminding Sustainable Progress

More magazines by this user
Similar magazines