EVA bladet nr. 1 2016

Viden der styrker ida.dk

SPILDEVANDSKOMITEEN

ERFARINGSUDVEKSLING I VANDMILJØTEKNIKKEN NR. 1 ●

29. ÅRGANG

●

JANUAR 2016

EVA

Adresseliste for udvalgsmedlemmer –

Mads Uggerby (formand)

Kjartan Gunnarsson Ravn

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

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

Sanne Lund (kasserer)

Ulla Boje Jensen

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

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

Niels Overgaard

Kristian Vestergaard

VandCenter Syd as Vandværksvej 7, 5000 Odense C e-mail: nio@vandcenter.dk Tlf. 6313 2326

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

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

Udgiver Ingeniørforeningen, IDA – Spildevandskomiteen Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA Hjemmeside www.evanet.dk E-mail eva@evanet.dk Dette blads redaktør Kjartan Gunnarsson Ravn, kjara@vejlespildevand.dk

ISSN: 1901-3663

Næste blads redaktør Sanne Lund, sal@moe.dk Deadline for indlæg Medio marts 2016 Næste blad forventes udgivet April 2016 Redaktion Margrethe Nedergaard, margrethe_nedergaard@hotmail.com

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

3

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

5

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

6

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

10

Overløb fra vejvandssystemer

Morten Villadsen og Margit Lund Christensen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Når regnvandshåndtering får plusværdi Iben Kristensen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Udledninger fra regnvandsbassiner – er 1 l/s/ha altid det rigtige valg?

Kristian Vestergaard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Metoder til vurdering af de hydrauliske forhold i recipienterne Anja Thrane Hejselbæk Thomsen og Morten Engholm Larsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Leder — Regn, regn og atter regn!

De seneste år har der været stor fokus på klimaforandringer, og især på de hyppigere og større regnhændelser populært kaldet skybrud og monsterregn. Afslutningen på 2015 viser dog, at der også bør være fokus på den mere nedbør, der kan forventes i vinterperioderne. November og december i 2015 er tilsammen de to næstvådeste måneder i træk i Danmark, der har været registreret, og denne nedbør har skabt store problemer flere steder i Danmark.

Når regnen falder i vinterhalvåret sker der stort set ingen fordampning fra jordoverfladen og samtidig forbruger planterne ikke vand, hvilket betyder at jorden hurtigere bliver vandmættet. Dette betyder, at regn, der normalt ikke medregnes i hydrauliske modeller, da det er antaget at det nedsiver eller fordamper, pludselig kan spille en meget vigtig rolle.

Hvordan tager vi som afløbsingeniører højde for dette? Hvordan kan det medtages i de hydrauliske modeller, og hvorledes vurderes størrelsen af afløbskoefficienten fra de grønne arealer?

Den 4. februar 2016 afholdes der temamøde på Nyborg Strand, og her vil dette være et af de emner, der vil blive mulighed for at blive lidt klogere på.

Vel mødt EVA-udvalget

5

de i S n ka ĂŚt 4. le k fe nd ryd br e s ua re r n 20 16

EVA-udvalget indbyder til

EVA-temadag Torsdag den 4 . februar 2016 på Hotel Nyborg Strand

Erfaringsudveksling for modeldrenge- og piger I starten af 1990’erne blev EVA grundlagt som et forum, hvor afløbsingeniører kunne vidensdele omkring brugen af ”EDB modeller i Vandmiljøteknikken”.

Vidensdeling inden for hydraulisk modellering er stadig lige aktuelt. Hydrauliske modeller spiller en stor rolle i mange projekter. Det er derfor vigtigt, at vi har styr på vores modeller og på de data vi fodrer dem med.

Den kommende temadag byder på en række indlæg, hvor der stilles skarpt på aktuelle udfordringer så som modellering af afstrømning fra grønne arealer og validering af hydrauliske modeller. Der vil ligeledes blevet givet præsentationer af spændende projekter, hvor modelberegninger har været vigtige værktøjer for at kunne dimensionering og visualisering komplekse afløbssystemer.

EVA-udvalget vil hermed gerne invitere jer til en spændende temadag, hvor der udover det tekniske indhold og networking med gode kollegaer fra ”branchen” også afholdes udvalgets årsmøde.

Deltagergebyr Medlem af EVA

1300 kr.

Øvrige

1500 kr.

Ingeniører, Ikke medlem af IDA

3450 kr.

Studerende gratis

Tilmelding Tilmeld dig på IDAs hjemmeside

Hvor du opgiver • Arrangement nr.

• Navn • Adresse • Tlf. nr.

• E-mail • Helst fødselsdato • Oplysning om du er ingeniør eller ej.

Vel mødt (Arrangementet er åbent for alle)

Program

9:30 Kaffe/te og rundstykker

10:00 Velkomst og indledning

Sanne Lund, EVA-udvalget

10:05 Bestemmelse og modellering af afstrømning fra grønne arealer

Kristoffer Nielsen, Envidan

Afstrømning fra grønne arealer kan bidrage væsentligt til belastningen af vores afløbssystemer, men er som oftest ikke medregnet i vores hydrauliske modeller.

Indlægget giver en præsentation af et VTUF-projekt, der har til formål at kvantificere vandafstrømningen fra grønne arealer, samt hvorledes resultaterne af projektet kan implementeres i hydrauliske modeller og oversvømmelsesvarsling.

10:30 Ny realtids varslingsmodel til forudsigelse af oversvømmelser ved højt grundvandsniveau eller vandindhold i rodzonen

Hans Jørgen Henriksen, GEUS

Perioder med høj jordfugtighed og resulterende høje grundvands- og vandløbsniveauer udgør en stor risiko for oversvømmelser i land- og byområder. Selv en mere begrænset mængde nedbør kan i sådanne situationer medføre oversvømmelser fra vandløb og/eller oversvømmelse som følge af at vandet ikke kan infiltrere.

GEUS har udviklet en prototype og opstillet fire scenarier for en ny varslingsmodel til forudsigelse af oversvømmelser, der kan benyttes i kommunernes beredskab. Endvidere kan modellen give input til afløbsmodellerne med hensyn til bestemmelse af grundvands- og recipientniveauer.

Indlægget giver en præsentation af modellen og praktisk erfaring med benyttelse af prototypen og web interface (online visualisering) for Skjern Å - Ahlergaard oplandet (1.050 km2), i forhold til data for efteråret 2013.

Resultater af testcase, brugerinvolvering og ønsker fra brugere til landsdækkende værktøj baseret på DK model vil blive belyst.

10:55 Summe pause hvor der gives spørgsmål, der diskuteres ved bordene 11:05 Pause 11:10

Validering af hydrauliske modeller

Lina Nybo Jensen, LNH Water

Forståelse af det hydrauliske system. Målekampagner og analyser af data med henblik på validering. Regndybder og homogenitet i regn. Kortlægning af indsivning på baggrund af tørvejrsvandføringer. Hvad kan måledata benyttes til og hvad kan de ikke benyttes til. Eksempler på målinger, der har givet ny forståelse for det hydrauliske system og fund af driftsfejl. Validering på baggrund af eksisterende data – f.eks. skadesindberetninger.

11:35 Årsmøde

Mads Uggerby – Formand, EVA-udvalget

12:00 Frokost

13:00 Modellering af LAR-anlæg samt modellering af stoffjernelse i LAR-anlæg og bassiner

Morten Just Kjølby, DHI

Modelleringen af forskellige LAR elementer i kombination med det traditionelle afløbssystem er blevet nemmere med den nye version af MIKE URBAN. DHI giver en præsentation af de nye muligheder i Mike Urban.

Hvilke koncentrationer af miljøfremmede stoffer kan der forventes efter at overfladevand har passeret gennem LAR-anlæg eller bassin? Der gives en præsentation af de nye muligheder, der er for modellering af stoffjernelse og –omsætning i LAR-anlæg og bassiner i MIKE URBAN. Med passende datagrundlag og kalibrering kan MIKE URBAN nu bruges til at vurdere koncentrationer af miljøfremmede stoffer efter at overfladevand har passeret gennem LAR-anlæg eller bassin.

13:30 Distribueret sikkerhedsfaktorer

NN, NN Forsyning

Ved bestemmelse af sikkerhedsfaktorer i hydrauliske modeller anvendes der typisk en fortætningsfaktor på 1 eller mere.

Der er dog områder hvor indbyggertallene er faldende grundet fraflytning fra de mindre byområder. Dette opleves i NN Kommune, hvor der har været udført en nærmere undersøgelse af konsekvenserne af denne udvikling i forhold til renovering og dimensionering af afløbssystemet

13:55 Summe pause hvor der gives spørgsmål, der diskuteres ved bordene 14:05 Pause 14:20 Kagsåparkens Regnvandsprojekt

Henrik Sønderup, Rambøll

Kagså er et fælleskommunalt vandløb i grænsen mellem Herlev og Gladsaxe kommuner. Kagså er i dag stærkt påvirket af spildevand på grund af de 22 overløb fra afløbssystemet i Gladsaxe og Herlev. Samtidig er der store problemer med oversvømmelser langs Kagså og i oplandet til Kagså ved større regnskyl.

For at løse problemerne, har Nordvand og HOFOR i samarbejde med Gladsaxe og Herlev kommuner iværksat et projekt, der blandt andet omfatter en ny bassinledning og et landskabsprojekt for Kagsåparken.

Det samlede projekt skal sikre, at aflastningerne fra fællessystemet til Kagså reduceres med mere end 90% samtidig med at oplandet skybrudssikres. Landskabsarkitektur, afløbsteknik og modelberegninger er knyttet tæt sammen i projektet, der også spiller tæt sammen kapacitetsprojektet for Harrestrup Å.

14:50 Skybrudsløsninger for Københavns Indre By

Morten Villadsen og Martin Reinhold, COWI

HOFOR har fået gennemført hydrauliske beregninger af skybrud i Københavns indre by. Oversvømmelser og strømninger på terræn er kortlagt og sammenholdt med de mange faktiske oversvømmelser. For de oversvømmelsesramte områder er der regnet på mulige skybrudsløsninger både overfladiske og rørløsninger.

Overflademodellen er sat op i Mike21FM, fordele og ulemper ved dette vil blive belyst.

15:20 Afsluttende bemærkninger

Sanne Lund, EVA-udvalget

15:30 Farvel og kom godt hjem

10

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

2016

Kalender — Faglige arrangementer

Kalender

Faglige arrangementer for første halvdel af 2016 Der henvises i øvrigt til de respektive kursusudbyderes hjemmesider for ajourføring af kursusdatoer, yderligere information samt tilmelding.

EVA arrangementer 4. feb.

EVA-temadag, Erfaringsudveksling for modelpiger- og drenge

26. maj

EVA-temadag, Drift af nye regnvandsløsninger (Foreløbigt emne)

15. sep.

EVA-temadag, Outsourcing og insourcing (Foreløbigt emne)

DANVA arrangementer 26. jan.

Temadag, Ekstremvejr, beredskab og forsyning

4. feb.

Forsyningstræf Skanderborg

11. feb.

Forsyningstræf Roskilde

9. mar.

Temadag, Ny vandsektorlov og bekendtgørelser

3 0-31. mar.

Medfinansiering af klimatilpasningsprojekter Kursus, hvor du lærer om de nye regler for medfinansiering af projekter

DHI 26.-27. jan.

MODELLING OF STORM WATER FOR GREEN CITIES This two-day course gives you an introduction to different approaches to the modelling of various types of green infrastructure in MIKE URBAN and their effect on different types of storm events.

Modelling of storm water quality is also included.

9. mar.

MIKE URBAN This one-day course gives busy project managers a quick introduction to the latest features of the MIKE URBAN software and how to use them in your projects.

1 4.-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.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

11

Ferskvandscentret

26. jan.

UVEDKOMMENDE VAND Lær om typiske årsager til fejlkoblinger og andet uvedkommende vand i kloaksystemet, opsporing, og forsyningens og kommunens roller, når fejlkoblingerne og andet uvedkommende vand i kloaken skal findes, udbedres og forebygges.

11-12. apr.

PRAKTISK DRIFT AF AFLØBSSYSTEMER På dette kursus lærer du om det daglige tilsyn med afløbssystemet, og hvordan du varetager den praktiske drift og vedligeholdelse på en teknisk og sikkerhedsmæssig forsvarlig måde.

11.-12. maj REGNVANDSBASSINER

Vi tager udgangspunkt i den dagligdag som kommunerne og forsyningerne

lever i og ser på myndighedsbehandling, design og designkriterier, krav i

udledningstilladelser, arkitektoniske udtryk, drift, forskning og udvikling af regnsvandsbassiner.

19. maj

FUNDRAISING: LÆR AT SØGE PENGE TIL DINE PROJEKTER Få tips og tricks til, hvordan du får fondenes opmærksomhed og hvordan du skriver en kvalificeret og konkurrencedygtig ansøgning, så du kan få financieret dit projekt

25. maj

DRIFT ELLER ANLÆG - NYE TIDER Lær at operere i gråzonen, hvor levetidsforlængede vedligeholdelse på kloaknettet bliver til anlægsinvestering, og få udfordret din økonomiske kreativitet.

31. maj - 2. jun.

TILSYN MED ANLÆGSARBEJDER Her får du et grundigt kendskab til pligt og ansvar ved tilsyn med anlægsarbejder, og hvad du specielt skal fokus på i forbindelse med tilsynet.

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 energiproduktion.ren

Teknologisk Institut

2. feb.

TV inspektion af ledninger

10. feb.

Spildvandsafledning i det åbne land

8. mar.

Skybrudssikring af bygninger og kældre

9. mar.

Lokal afledning af regnvand – LAR

17. mar.

11.-27 april

Renoveringsmetoder med fokus på No-dig Metoder Håndtering af regnvand på privat grund

3. mar. & 18. maj

Vand og afløb i bygningsreglementet

3. maj.-1. jun.

Klimatilpasningsuddannelse

12

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Overløb fra vejvandssystemer Af: Morten Villadsen, COWI og Margit Lund Christensen, HOFOR

I Københavns Kommune er der overvejende kloakeret med fællessystem.

Det eksisterende system er generelt velfungerende op til de gældende funktionskrav til afløbssystemets nutidige regnbelastning. Der er i forbindelse med udarbejdelsen af Københavns Kommunes klimatilpasningsplan undersøgt hvordan klimaudfordringen med mere regn bedst løses.

Den fremtidige strategi er at beholde fælleskloakken, men frakoble en del af overfaldevandet i takt med at nedbøren stiger, så status quo kan opretholdes.

Opretholdelse af fællessystemet skyldes bl.a. følgende forhold: • Overfladevand fra trafikerede arealer må ikke udledes uden forudgående rensning • Store dele af den ældre by har pladsproblemer til forsyninger og det er derfor særdeles vanskeligt at etablere nye rør til separat spildevand og regnvand.

Helt overordnet er strategien fra HOFOR side at bruge fælleskloakken til at transportere den del af spildevandet, som er så beskidt at det skal renses, mod renseanlæggene, mens det vand, som er tilstrækkeligt rent til at kunne ledes til reci-pient, ledes til recipient.

For at opnå dette kan en del af regnvand fra veje og evt. tagflader ledes til et ‘vej-vandsystem’. Vejvandssystemet har et begrænset afløb til fællessystemet og en overløbsmulighed til recipienten når vandføringen i systemet overstiger begrænsningen. Fordelingen af regnvand mellem fællessystem og recipient sker i et droslet bygværk lokalt placeret i vejen eller ved udløb til recipient. Vejvandsoverløbet sikrer, at det regnvand, der ledes til recipient har så lavt forureningsindhold som muligt uden egentlig rensning. Udstrækning af vejvandssystemet inden afløb til fællessystemet kan variere alt efter lokale forhold. Med størstedelen af vejvand fjernet fra fællessystemet kan målet til afkobling opnås i de fleste tilfælde uden yderligere tiltag.

For sikre at det forurenede vand ikke ledes til recipient opbygges vejvandssystemet efter ‘first flush’ princippet, hvilket sikrer, at det første regnvand, der løber i vejvandsoverløbet

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

afledes til rensningsanlæg, det efterfølgende ikke forurenede regnvand by passes i vejvandsystemet direkte til recipient.

Afkoblingen af overfaldevand fra fælleskloakken kan ske på mange måder. En af de metoder, der forsøges med er at opsamlevand fra trafikerede arealer i særskilte render på overfladen eller ledninger.

Udfordringen med det nye vejvandssystem er at finde den udformning på vejvandssystemet som på bedste vis matcher de mange forhold, som indgår i overvejelserne ved indretning af vejvandssystemet.

Københavns Kommune har igangsat en undersøgelse af potentialet for vejvandssystemet samt hvilke krav, der skal stilles til vejvandssystemet med hensyn til udledning til recipient.

13

Figur 1 Billede fra København hvor der er etableret en rende med rist i vejkanten til opsam-ling af vejvand og i dette tilfælde også regnvand fra tagflader.

14

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

For at undersøge vejvandssystemet potentiale er der gennemført en række teoretiske modelberegninger i Mike Urban, som skal anskueliggøre, hvordan vejvandssystemet fungere og hvilke konsekvenser systemet har på belastning af recipient og renseanlæg samt funktionen af det samlede afløbssystem.

Der er opstillet en Mike Urban model for et vejvandssystem, hvor der regnes på både hydraulisk funktion og stoftransport. Ved beregning af stofmængder i vej-vandssystemet under en regnhændelse er der antaget en række forhold omkring forurenende stoffer i vejvand: • Der er en first flush effekt på primært suspenderede stoffer.

• Der sker en ophobning af stof i tørvejr.

• Der er altid en minimumskoncentration af stof under hele regnhændelsen.

Disse antagelser er endnu ikke verificeret med målinger i København ligesom stofkoncentrationerne også er usikre.

For et teoretisk rektangulært opland er det beregnet, hvordan stofkoncentrationen varierer under en regnhændelse. Beregningen viser en tydelig first flush effekt på små oplande mens effekten udvaskes jo større oplandet er.

Efterfølgende er der i i modellen opstillet et vejvandssystem, så effekten på det eksisterende afløbssystem og den lokale recipient kan undersøges hvis vejvandssystemet indføres. Funktionen af fællessystemet forbedres og vil i de fleste tilfælde medføre, at funktionskrav også kan overholdes med fremtidige regnforhold.

Med et vejvandssystem reduceres belastningen af fællessystemet og dermed reduceres aflastningerne fra fællessystem til recipient også. Den samlede stofbelastning af recipienten fra vejvandssystemet og fællessystemet skal gerne være mindre eller lig stofbelastningen fra det eksisterende fællessystem. Ved at variere på afløbstal til fællessystemet kan den samlede stofbelastning af recipienten optimeres. Hvilket afløbstal som skal vælges vil afhænge af hvordan det lokale fællessystem er indrettet. Modelberegningerne viser, at den samlede stofkoncentration til den lokale recipient kan holdes på niveau eller under den nuværende forurening.

Der bør kigges på flere forhold end udelukkende den lokale recipient når et nyt system indføres. Der er for en række kombinationer af vejvandssystemet udformning med hensyn til afløb til fællessystemet, magasinvolumen i vejvandssystemet og oplandsstørrelse undersøgt, hvilken effekt kombinationen har på en række forhold.

De undersøgte effekter er: • • • • • •

Funktionsforbedring i fællessystemet Stofbelastning ved lokal recipient (årsmængde) Badevandskvalitet lokalt Renseanlæg (årsbelastning) Aflastninger ved renseanlæg Økonomi (anlæg og drift)

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 2 Variation af stofkoncentration under hændelse for forskellige oplandsstørrelser.

Figur 3 Eksempel på vejvandssystem for eksempel opland. Stofkoncentration er høj først i hændelsen og falder til et lavere niveau inden der sker aflastning til recipient. Størstedelen af stofmængden fra vejvandssystemet føres dermed til rensning.

Når alle disse forhold tages i betragtning er der ikke længere en enkelt kombination som vil være optimal for alle forhold. F.eks. vil et højt afløbstal til fællessystemet medføre en lille stofbelastning lokalt, men ringere forhold ved renseanlæg i forhold til en lavt afløbstal.

Der skal derfor vælges en løsning, som giver den samlet set bedste forbedring når alle forhold tages i betragning. Der kan ikke udpeges en indretning af vejvandssystemet, som vil være optimal i alle tilfælde og der skal derfor foretages en individuel vurdering for alle nye vejvandssystemer.

Denne optimering ligger godt i tråd med, at HOFOR gerne vil arbejde med at betragte hele vandkredsløbet under ét, og se på massebalancer og recipienternes sårbarhed overfor de forskellige stoffer, for at optimere det samlede vandsystem.

15

16

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Når regnvandshåndtering får plusværdi

Af: Iben Kristensen, civilingeniør, Energi Viborg Vand A/S

Foto: Kapper Film Productions

Denne artikel er et uddrag af et oplæg på EVA-mødet Regnvandsbetingede udledninger – hvordan regner vi den du? Temamøde blev afholdt i Nyborg den 24. september 2015.

Forsyningsselskabet, Energi Viborg Vand A/S, har sammen med Viborg Kommune været en del af VANDPLUS-samarbejdet og har i perioden 2013-2015 udviklet, projekteret og etableret det dejlige vandlandskab, sØnæs, i Viborg.

Resultatet er blevet en rensedam til håndtering af separat regnvand i et parklignende landskab til daglige glæde for mange borgere.

Baggrund

Viborg er den største by i Viborg Kommune, og midt i byen ligger de store recipienter Nørresø og Søndersø. I mange år har det været et vilkår for udledning til søerne, at separat regnvand inden udledning skulle håndteres i en rensedam. Begrebet rensedam har været anvendt i kommunen siden slutningen af 1980´erne om et regnvandsbassin med et permanent vandvolumen på ca. 200 m³ /red. ha, samt et variabelt forsinkelsesvolumen på ca.

250 m³/red.ha. I det permanente volumen sker bundfældning inden udledning til recipient.

Det har i flere år været til diskussion, hvordan der skulle skaffes plads til etablering af en rensedam for eksisterende udledning samt for udledning af regnvand, der blev separeret ved kloakfornyelse i Viborg by. Således blev separat regnvand fra et opland på mere end 50 befæstede ha. enten ledt direkte i Søndersø eller var ”kortsluttet” og ledt på fælleskloakken til belastning af renseanlæg og overløb med opspædet spildevand.

VANDPLUS

Et partnerskab mellem Lokale- og Anlægsfonden, Realdania samt Naturstyrelsen dannede i 2013 samarbejdet, VANDPLUS, som ved støtte til rekreative elementer skulle vise pilotprojekter, hvor der var plads til både håndtering af regnvand og rekreative aktiviteter.

Viborg Kommune og Energi Viborg Vand A/S indgik samarbejde med et rådgiverteam og udviklede et forslag til sØnæs og fik gode indspark fra partnerskabet, samt tilsagn om 4,5 mio. kr. til den rekreative del af projektet.

Forsyningsselskabet gik ind i projektet med et skitseforslag til det nødvendige volumen til en rensedam samt et overslag på udgifterne til anlæggelse og arealerhvervelse.

Kommunen havde et budget til et rekreativt område af samme økonomiske størrelse som tilsagnet om bidrag fra fondene.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

17

Foto: Kapper Film Productions

Samarbejdsprojekt

I VANDPLUS samarbejdet har vi fået skabt et anlæg, hvor flere tekniske funktioner har fået dobbeltfunktion og indgår i det rekreative anlæg. F.eks. er der ved et af de store indløb til rensedammen etableret et forbassin, hvor adskillelsen mellem forbassin og resten af rensedammen er udført som en række trædesten af betonklodser, som kan bruges til af hoppe over vandet. Ideerne til dobbeltfunktionerne er skabt ved at inddrage borgere, VANDPLUS partnerskabet samt i samarbejdet mellem kommune, forsyningsselskab samt vores rådgivere, dels landskabsarkiteter fra Møller & Grønborg, dels ingeniører fra Orbicon.

Anlægget sØnæs

Det færdige anlæg er en rensedam i et parklandskab. Rensedammen har et permanent volumen på 12.500m³ samt et variabelt forsinkelsesvolumen på 36.000 m³. En del af forsinkelsesvoluminet udgøres af et landskab, hvor man i tørvej kan gå tur, svinge og hoppe over vand, spille bold m.v. Men under store regnhændelser vil man kun kunne hærdes på stisystemet. Vandspejlet i rensedammen er sænket 1 m under vandspejlet i Søndersø, og udledningen fra rensedammen til søensker derfor via en pumpestation med to pumper á 100 l/ sek. Det kan synes som en ulempe, at udledningen skal ske vha. pumper; men det har derimod den fordel, at det opstrøms liggende kloaksystem får bedre afløb, hvor de nederste strækninger tidligere har været fyldt med vand fra søen. Derudover har en lav strækning af vejen langs området nu fået bedre afledningsmulighed.

Udledningstilladelse

Med rensedammen kan vi opfylde vilkårene for en årlig udledning af ca. 250.000 m³ tag- og overfladevand til søerne. Landskabets volumen er vurderet til at kunne håndtere en 100-års regnhændelse i det tilsluttede opland. I landskabet indgår også et §3-område, som myndigheden har givet tilladelse på oversvømmes en gang årligt med 10 cm vand i 15 timer.

Samarbejde kan anbefales

Vores samarbejde om sØnæs-projektet kan kraftigt anbefales, især når man ser hvor mange besøgende der er i området. Anlægget blev indviet den 20. juni 2015. I august er der optalt 27.000 besøgende, der enten lagde vejen forbi eller var på udflugt til sØnæs.

På hjemmesiden www.klimatilpasning.dk/ vandplus finder du mere materiale om sØnæs og de andre tre projekter, som blev udarbejdet i VANDPLUS-samarbejdet.

På EVA-udvalgets hjemmside findes link til præsentation fra EVA-temamødet www.evanet.dk/Moduler/ Temamoede/2015_3. aspx

18

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Udledninger fra regnvandsbassiner — er 1 l/s/ha altid det rigtige valg?

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

Formålet med et regnvandsbassin er blandt andet at foretage en hydraulisk neddrosling. Gennem de seneste år er der gradvist sket en ændring i de krav der stilles til neddroslingens omfang og dermed til bassinets størrelse.

Dette er den første af to artikler, hvor denne udvikling og baggrunden derfor beskrives og kommenteres.

Den anden artikel vil blive bragt i det næste EVA-blad.

Rundt omkring i Danmark anlægges der fortsat mange regnvandsbassiner. Langt de fleste af disse bassiner anlægges som våde bassiner med dykkede udløb, hvor dimensioneringen af det våde volumen er baseret på erfaringsværdier med henblik på at opnå en vis renseeffekt i bassinet, se f.eks. ”Faktablad om dimensionering af våde regnvandsbassiner, Aalborg Universitet 2012”.

Dimensioneringen af forsinkelsesvoluminet er derimod ikke så veldefineret. Dette volumen afhænger af valget af dimensionsgivende regnhændelse og af afløbstallet, hvor ikke mindst sidstnævnte ofte er genstand for stor diskussion. Udtrykt helt korrekt i SI-enheder måles afløbstallet i µm/s, men i daglig tale anvendes ofte den lidt ”ældre” enhed l/s/ha.

Bemærk at der mellem disse to enheder er en faktor 10 (0,1 µm/s = 1 l/s/ha). Afløbstallet beskriver i sin enkelthed, hvor stor udløbsvandføringen må være fra bassinet per tilknyttet oplandsareal.

Ingen er naturligvis interesserede i at bygge regnvandsbassiner større end nødvendigt, men hvor meget betyder valget af afløbstal egentligt for dimensioneringen af forsinkelsesvoluminet? Dette er søgt illustreret på figur 2, hvor et eksempel på sammenhængen mellem bassinvolumen og afløbstal er vist.

Som det fremgår af figuren er der en stærk sammenhæng for de mindre afløbstal. F.eks. vil en halvering af afløbstallet fra 1 l/s/ha til 0,5 l/s/ha i dette eksempel medføre et ca. 26 % større bassinvolumen. Der er derfor god grund til at tænke sig godt om når afløbstallet skal fastsættes. Men hvordan fastsætter man egentligt afløbstallet?

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

19

Figur 1 Endnu et regnvandsbassin under etablering, her i Syddjurs Kommune (foto: Kristian Vestergaard 13/11 2015)

Bassinvolumen for 1 ha. reduceret areal 900 800

Bassinvolumen m3

700 600 500 400 300 200 100 0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Afløb l/sek ha (red)

3,5

4

4,5

5

Figur 2 Beregnet sammenhæng mellem nødvendigt bassinvolumen for 1 ha. reduceret areal og afløbstal.

Beregningen er foretaget med Spildevandskomiteens regneark til generering af regionale CDS-regn ver. 3.2.1 og er baseret på en årsnedbør på 650 mm i region Vest, gentagelsesperiode på 5 år, sikkerhedsfaktor 1 og uden 20% tillæg for koblede regn.

20

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Formelt set fastsættes afløbstallet af den myndighed, som udsteder den udledningstilladelse, som jf. Miljøbeskyttelsesloven skal foreligge i forbindelse med udledning af overfladevand til bl.a. vandløb. I spildevandsbekendtgørelsen (Bek. nr. 1448 11/12 2007) og spildevandsvejledningen (Vejl. nr. 11058 1/1 1999) anføres der ingen konkrete værdier for valg af afløbstallet, men der slås fast, at man gennem udledningstilladelsen skal respektere vandløbets hydrauliske kapacitet og at udledningen skal ske under hensyntagen til vandløbets fysiske tilstand. Og endeligt anføres, at udledning af overfladevand ikke må medføre en forøgelse af hyppighed eller omfang af oversvømmelser ved vandløbet.

Men hvordan finder man så den værdi af afløbstallet, som netop lever op til disse krav?

For at indkredse svaret på dette spørgsmål må vi gå lidt tilbage i tiden. I marts 1998 udgav Spildevandskomiteen rapporten ”Udledningskrav for regnbetingede udløb fra kloaksystemer i relation til fysiske forhold i vandløb”. I denne rapport forsøgte man bl.a. at klarlægge gældende praksis i forhold til udledningskrav, herunder kravet til hydraulisk neddrosling. Rapporten fokuserer på aflastninger fra fælleskloakerede områder, men medtager også udledninger af overfladevand fra separate afløbssystemer. Set fra en hydraulisk synsvinkel er der i øvrigt ingen forskel på om der udledes opspædet spildevand eller separat overfladevand.

I rapporten beskrives bl.a. hvordan der i visse amter er opstået en praksis med at basere udledningstilladelsen på et fast afløbstal, f.eks. 1 l/s/ha, men at der i øvrigt er stor forskel på hvilke krav amterne stiller.

I rapporten forsøger man at formulere et krav til neddrosling med udgangspunkt i at udledningerne ikke må forøge erosionsrisikoen i vandløbet (vandløbets fysiske tilstand), hvilket medfører, at de maksimale vandføringer i vandløbet ikke må forøges via udledningen. Dette konkretiseres gennem det med rødt markerede på figur 3: Udledninger fra bassiner bør ikke medføre at vandløbets medianmaximum afstrømning forøges.

Afløbstallet bør således fastsættes i forhold til de afstrømningsmæssige forhold i det konkrete vandløb, hvilket naturligvis giver god mening. Det samme gør sig også gældende, såfremt man neddrosler for at udgå oversvømmelser. Dette må nødvendigvis hænges op på de lokale forhold. Men det er ikke altid den praksis som er blevet anvendt i de forgange år.

De centrale myndigheder i form af Miljøstyrelsen har i en skrivelse af 10. april 2002 præciseret sin opfattelse af de krav, der bør stilles for at tilgodese hensynet til vandløbs hydrauliske kapacitet. Af skrivelsen fremgår bl.a.: ”Overordnet set betyder det, at udgangspunktet for en tilladelse til udledning af overfladevand til vandløb med risiko for hydrauliske problemer bør være et krav om neddrosling svarende til naturlig afstrømning, dvs. til 1-2 l/sek./ha af hensyn til vandløbets hydrauliske kapacitet og til andre eventuelle fremtidige udledninger. Men ved vandløb med særlige hydrauliske problemer kan det være nødvendigt at neddrosle en udledning yderligere…”

Denne skrivelse kom naturligt nok til at være udgangspunktet for fastsættelsen af den tilladelige udløbsmængde i de efterfølgende år. Således kan man genfinde formuleringen mere eller mindre direkte i retningslinierne i regionplanerne, se f.eks. figur 4, hvor retningslinierne for regnbetingede udledninger er gengivet fra Regionplan 2005 for Hovedstadsområdet.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

21

Figur 3 Slide fra indlægget om udledningstilladelser på EVA-temadagen d. 24/9 2015

Som det fremgår af ovenstående skal der således neddrosles til (maksimal) naturlig afstrømning, som anføres til at være 1-2 l/s/ha, vel og mærke, såfremt der er tale om et vandløb med risiko for hydrauliske problemer. Og bemærk at Miljøstyrelsen ikke direkte specificerede, om der er tale om det totale oplandsareal eller om der er tale om det reducerede areal. Nogle steder blev det tolket som det totale oplandsareal, hvilket naturligvis medfører et større tilladeligt udløbsflow og derme et mindre bassinvolumen, mens man andre steder tog udgangspunkt i det reducerede areal, som f.eks. vist i figur 4, side 20.

Men hvad er den naturlige afstrømning fra vandløbsoplande egentligt? Også her er det nødvendigt at bemærke, at man opererer med forskellige enheder, hvilket jo ikke gerne skulle give anledning til misforståelser. Når man omtaler afstrømning fra vandløbsoplande anvender man typisk enheden l/s/km² . Forskellen mellem l/s/ha og l/s/km² er en faktor 100, dvs 1 l/s/ha = 100 l/s/km² . I ovenstående brev fastsatte Miljøstyrelsen således den naturlige afstrømning til 100-200 l/s/km² . Man skal imidlertid lede meget længe i Danmark for at finde et vandløb, hvor dette er gældende, medmindre man betragter meget ekstreme afstrømningshændelser som naturlige, hvilket er illustreret på figur 5 siden 21.

F.eks. er den højest målte afstrømning i Uggerby Å målt til 144 l/s km² i perioden 191719??, mens medianmaximum er bestemt til 51 l/s/km² . Det skal bemærkes, at når man taler om afstrømninger fra vandløbsoplande, så taler man altid om 24 timers midler, dvs. at der godt kan have været en større afstrømning, men da med en kortere varighed.

I figur 5 er også vist afstrømningsværdier fra Odder Å, hvor der er en målestation lige nedstrøms Odder by. Det er bemærkelsesværdigt, at mens de beregnede middelværdier er ganske karakteristiske for landsdelen, da er ekstremværdierne kraftigt forhøjede.

Til sammenligning kan nævnes at medianmaximum i en målestation opstrøms Odder (Fillerup 27.08) antager en værdi på 64 l/s/km² . Dette passer smukt med, at en meget stor del af udledningerne af overfladevand fra Odder by til Odder Å foregår direkte uden forsinkelse, hvilket følgelig forøger de ekstreme afstrømninger.

22

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

5.2 Spildevand Retningslinjer

Industrier 5.2.8 Spildevand fra industrier med direkte udledninger til vandområder skal renses efter princippet om bedste, tilgængelige teknologi (BAT).

Regnbetingede udløb 5.2.9 Udledningen må ikke forårsage hydrauliske eller stofmæssige problemer i recipienten – herunder kræve regulering af vandløb for at opnå tilstrækkelig hydraulisk kapacitet. Udlederkrav fastsættes på baggrund af recipientmålsætning og anvendelse samt ud fra vandløbenes vandføring. Vandområdespecifikke krav til regnbetingede udledninger fremgår af retningslinjetabel 5.2.4 i bilaget.

Udløb fra separatkloakerede områder 5.2.10 Alle nye og ændrede separate regnudløb samt eksisterende, der medfører problemer, jf. retningslinje 5.2.9, skal som udgangspunkt dimensioneres som følger: • vandløb uden hydrauliske problemer: maksimalt afløb på 1-3 l/s/reduceret ha og en overbelastningshyppighed på n = ½ – 1 • vandløb med hydrauliske problemer: maksimalt afløb på 1-2 l/s/reduceret ha og en overbelastningshyppighed på n = 1/5 Det maksimale afløb fastsættes på baggrund af vandløbets målsætning og fysiske tilstand.

5.2.11 Afledning af vand fra befæstede arealer skal ske via passage af sandfang og olieudskiller eller lignende, med mindre det kan dokumenteres ikke at være nødvendigt.

5.2.12 Regnvand fra befæstede arealer og tagflader uden specielt forurenede stoffer skal i videst muligt omfang nedsives lokalt eller hvis muligt opsamles til formål, hvor det kan erstatte ledningsvand. Se også retningslinje 5.2.4.

Figur 4 Eksempel på retningslinier vedr. regnbetingede udløb.

Fra Regionplan 2005 for Hovedstadsregionen.

5.2.13 Udledning til eller nær områder med badevand bør undgås. Badevand fremgår af retningslinjekort 5.3.2 og retningslinjekort 5.3.3 i afsnit 5.3 ”Vandløb, søer og kystvande”.

Man kan således hævde, at nogle har haft en fejlagtig opfattelse af hvad naturlig afstrømning er. I ordet ”naturlig” vil man kunne lægge, at det er noget der er almindeligt forekommende i det ubebyggede opland, men det er ingenlunde almindeligt forekommende at finde afstrømningsværdier fra vandløbsoplande på 100-200 l/s/km² (= 1-2 l/s/ha). Man kunne så trække varighedskortet, men da tømning af regnvandsbassiner ofte er noget der strækker sig over mange timer – ofte endda dage, da er detRegionplan forsvarligt at sammenligne udledningen 2005 183 fra regnvandsbassiner med de gængse 24-timers midler for vandløbsafstrømning.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

23

Figur 5 Slide fra indlægget om udledningstilladelser på EVA-temadagen d.

24/9 2015. Viser bl.a. uddrag fra rapporten: ”Afstrømningsforhold i danske vandløb, DMU 2000”

I mange år har praksis ved fastsættelse af tilladelige afløbstal i udledningstilladelser således været baseret på Miljøstyrelsen udmelding, dvs. at anvende 1-2 l/s/ha, som udtryk for den naturlige afstrømning, uden større skelen til de lokale afstrømningsforhold. En praksis som i flere tilfælde er ”godkendt” via afgørelser i Miljøklagenævnet, se f.eks. afgørelser fra d. 6/12 2005 og d. 4/4 2006. Jf. ovenstående betragtninger kan man stille spørgsmålstegn ved denne fortolkning. Men betyder det da, at vi nu står med en lang række regnvandsbassiner, hvor afløbstallet er valgt alt for stort, med den konsekvens, at udledningen fra bassinet forøger risikoen for hydrauliske problemer ved vandløbet?

Svaret herpå er ”måske”. Uden at inddrage viden om de lokale afstrømningsforhold og den lokale recipients kapacitet kan det ikke afgøres om et afløbstal på 1-2 l/s/ha vil kunne opfylde kravene i spildevandsbekendtgørelsen og spildevandsvejledningen. For nogle vandløb vil en udledning på 1-2 l/s/ha givetvis ikke have større hydraulisk betydning, uagtet at de 1-2 l/s/ha ikke afspejler den naturlige afstrømning, men der vil givetvis også kunne findes mange eksempler på det modsatte. Problemet er altså, at man ikke har baseret udledningstilladelse på de konkrete forhold, men derimod brugt en generel standardværdi.

24

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Figur 6 Medianmaximum. Kortbilag fra ”Afstrømningsforhold i danske vandløb, DMU 2000”

Medianmaximumafstrømning (l s-1 km-2) 10 20 30 40 50 60 70 80 80 100

D. Medianmaksim umafstrømning Medianmaksimumafstrømning for perioden 1971 - 98. Data fra 243 målestationer, der er angivet i bilag 1.

K ortet giver et regionalt billede af medianmaksimumafstrømningens mængde og geografiske variationer. For de ca.

45 % af landet, der ikke er dækket af målestationer, er kortlægningen usikker, og der er lokale forhold, der ikke er indarbejdet i k ortlægningen. Specielt for de kystnære områder og de mindre øer er kortlægningen usikker.

K ortet bør således ikke anvendes til aflæsning af lokale værdier for medianmaksimumafstrømning (jf. 6.1).

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Men lad os lige vende tilbage til rapporten fra Spildevandkomiteen i 1998, hvor det vurderes, at man ikke bør tillade, at vandløbets naturlige medianmaximum forøges via regnvandsudledninger, såfremt man skal sikre sig mod en påvirkning af vandløbets fysiske forhold, f.eks. i form af forøget erosion. Såfremt man lagde dette til grund for fastsættelse af afløbstallet, da ville det tilladelige afløbstal i langt de fleste tilfælde være klart mindre end 1-2 l/s/ha. På figur 6 er der vist et kort, som angiver størrelsesordenen for medianmaximum over hele landet. Og som det fremgår af dette kort er det kun på Bornholm og i nogle få ”hotspots” primært i Østjylland, at medianmaximum kommer op omkring 1 l/s/ha. Langt de fleste steder ville man således ende med afløbstal klart under 1 l/s/ha (=100 l/s/km²).

Og hvor står vi så i dag? Anvender vi fortsat den generelle anbefaling om et afløbstal på 1-2 l/s/ha? Dette vil blive behandlet i anden del af denne artikel, som vil blive bragt i det næste EVA-blad. Men det kan godt allerede nu afsløres, at de seneste afgørelser i Natur-og Miljøklagenævnet (se f.eks. afgørelsen fra d. 12/3 2015) peger i retning af en noget ændret praksis – en praksis, som i langt højere grad medfører en konkret vurdering af de lokale forhold og hvor afløbstallet fastsættes med udgangspunkt i den lokale medianmaximums afstrømning. Dette kræver selvsagt en noget grundigere analyse forud for fastsættelse af afløbstallet, og hvordan man eventuelt kan gribe dette an vil også blive behandlet i anden del af denne artikel.

Referencer:

Aalborg Universitet, 2012. ”Faktablad om dimensionering af våde regnvandsbassiner” Regneark ”regional_CDS_ver-3-2-1” fra Spildevandskomiteen (kan downloades fra www.ida.dk) 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”.

Rapport fra Ingeniørforeningen i Danmark, Spildevandskomiteen, marts 1998. ”Udledningskrav for regnbetingede udløb fra kloaksystemer i relation til fysiske forhold i vandløb” (kan downloades fra www.ida.dk) Regionplan 2005 for Hovedstadsregionen, Hovedstadens Udviklingsråd,2005 Faglig rapport fra DMU nr. 340, 2000. ”Afstrømningsforhold i danske vandløb”.

Afgørelse fra Miljøklagenævnet d. 6/12 2005 vedr. ”Udledning fra regnvandsbassin i Taulov” Afgørelse fra Miljøklagenævnet d. 6/12 2005 vedr. ”Udledning af spildevand fra overløbsbygværk i Thorsager” Afgørelse fra Miljøklagenævnet d. 4/4 2006 vedr. ”Løkken-Vrå Kommune, tilladelse til udledning af opspædet spildevand til Elbækken” 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”.

25

26

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Metoder til vurdering af de hydrauliske forhold i recipienterne

Af: Anja Thrane Hejselbæk Thomsen, Orbicon A/S

Af: Morten Engholm Larsen, Orbicon A/S

Hvor der er risiko for hydrauliske problemer, skal regnbetingede udledninger som udgangspunk reduceres til 1-2 l/s pr. ha (totalt areal), svarende til naturlig afstrømning [Fra Vandplan 2010-2015 Lillebælt/Jylland, afs. 1.4 Retningslinjer, Spildevand 9), p.57]

Selvom det i vandplanen er fastsat, at det kun er nødvendigt at drosle udledningen fra regnvandsbassiner til 1 – 2 l/s/ha i situationer, hvor der er risiko for hydrauliske problemer, er det i dag mange steder standarden, at der gives en udledningstilladelse på omkring 1 l/s/ha. Den gives således uden der foretages en konkret vurdering af risikoen for hydrauliske problemer, hvad enten de består i en mulig forhøjet risiko for erosion i vandløbet eller oversvømmelse af de ånære arealer. Tommelfingerreglen om 1-2 l/s/ha er ofte begrundet med, at det svarer til naturlig afstrømning, og at vandløbet derfor ikke påvirkes ved en tilledning i den størrelsesorden. En sådan udledning svarer dog i størrelse til noget i retningen af en 20 års maksimumafstrømning for et vandløb – vurderet på døgnmidler.

Dette fremgår bl.a. i forbindelse med vurdering af nødvendig kapacitet for drænrør – en undersøgelse, der er blevet lavet og udgivet i Vejledning i Dræning fra 1946, hvor måleserier af vandføringsmålinger på døgnmiddelniveau for 17 forskellige vandløb over en 20 års periode er analyseret. Konklusionen af undersøgelsen af drænkapaciteten blev, at man skulle dimensionere sine dræn til at kunne håndtere en afstrømning på 1 l/s/ha, da dette svarede nogenlunde til en 20 års maksimumafstrømning, og at dimensionere drænsystemet til en afstrømning, der var større og dermed sjældnere, vil være en overinvestering.

Mange steder er der en tendens til at skærpe udlederkravene yderligere for at skåne vandløbene og sikre målopfyldelse, men denne skærpelse bør dog kun ske de steder, hvor der er reelt behov for skærpelse, idet selv mindre ændringer i udledningstilladelsen kan have store konsekvenser for de anlægs- og vedligeholdelsesudgifter, der knytter sig til forsyningens planlagte regnvandsbassiner. Fastsættelsen af en øvre grænse for udledningsmængden bør derfor ske på baggrund af en viden om den specifikke recipients aktuelle følsomhed overfor tilledningen af regnvand, således at det er muligt at investere

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

27

Tabel over statistik på afstrømningsværdier for 17 forskellige vandløb i perioden mellem 1917 og 1938. Værdierne stammer fra målinger fra Det Danske Hedeselskab og er udgivet i bogen Vejledning i Dræning fra 1946.

pengene der, hvor der er mest behov for det, og således der kan skabes mest miljø for forsyningens samlede årlige investeringer.

Flere forsyninger står i dag over for udfordringen at skulle separatkloakere fælleskloakerede områder eller overfor at skulle etablere flere nye områder, og i den forbindelse skal regnvandet fra disse håndteres på en måde, så det ikke forringer miljøtilstanden i den modtagne vandløbsrecipient. Udledningerne må ikke hindre recipienten i at opnå målopfyldelse i fremtiden, eller medføre at landbrugsarealer og sårbar terrestrisk natur oversvømmes. Denne håndtering sker igennem de krav kommunen stiller i udledningstilladelsen for de byggemodnede arealer og de eksisterende kloakoplande. Omvendt må kravene i udledningstilladelsen ikke være unødvendigt høje. Unødvendigt strenge krav til en neddrosling af udledningen af regnvand medfører, at forsyningen overinvesterer i etableringen af regnvandsbassiner og efterfølgende i vedligeholdelse.

For at vurdere hvad der er et rimeligt udledningsniveau, kan man beregne og analysere vandløbets hydrauliske kapacitet og robusthed. Analysen beskriver således, hvor store udledninger fra de nuværende og fremtidige kloakoplande, der kan accepteres i vandløbet i forhold til risikoen for oversvømmelse af de ånære arealer, samt risikoen for erosion.

Beregningerne i forbindelse med kapacitetsanalysen, såsom beregninger af vandføringen, vandspejlskote, vandhastighed mm., foretages i det stationære beregningsprogram VASP. At der foretages stationære beregninger betyder, at der ikke er nogle variationer over tid, hvorved der ikke tages højde for ”dæmpningen” af udledningens påvirkning ned gennem systemet. Samtidig antages det også, at alle bassiner aflaster maksimalt på samme tidspunkt, hvilket også betyder, at der ses på en maksimumsituation.

28

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Der skelnes i beregningerne mellem det naturlige opland og kloakoplandet, og det naturlige opland findes som det topografiske opland, der bidrager til vandløbet. De kloakoplande, som indgår i beregningerne, er både statusoplande, planoplande og evt. perspektivoplande for at være sikker på, at alle eksisterende og potentielle udledninger er taget med i vurderingen. Dette er vigtigt, da analysen skal bruges til at give en udledningstilladelse, der tager hensyn til en eventuel fremtidig yderligere udledning fra perspektivoplande eller fælleskloakerede oplande, der på lang sigt skal regnvandssepareres.

Som nævnt er der i beregningerne skelnet mellem den naturlige oplandsafstrømning fra natur- og landbrugsarealer og afstrømningen fra de kloakerede arealer. Fra de naturlige oplande regnes der med en medianmaksimumafstrømning – for at regne med en situation, hvor der i forvejen er stor afstrømning fra de ubefæstede arealer. Dette er en konservativ betragtning, da afløbssystemet som udgangspunkt reagerer langt hurtigere end det naturlige opland.

For at vurdere hvor stor afstrømning, der kan accepteres fra de kloakerede oplande, er der foretaget beregninger på flere udledningsniveauer, mens afstrømningen fra det naturlige opland holdes konstant. Afstrømningen fra de kloakerede områder er, som referenceberegning, regnet lig den naturlige afstrømning, hvorefter der er regnet på gradvist øgede afstrømninger – med en forøgelse i hver ny beregning på eksempelvis 0,5 l/s/ha.

Der bliver således udarbejdet en serie vandspejlsberegninger, og derved er det muligt at vurdere vandstanden ved de forskellige aflastningsstørrelser. Der laves en terrænanalyse til vurdering af, hvor på terrænet der vil ske oversvømmelse i forbindelse med det beregnede vandspejl til hver af de angivne udledningsmængder. Det er på den måde muligt at se konsekvenserne ved en gradvist større udledning. Resultatet af denne analyse bliver en række GIS-kort, som viser oversvømmelsesområderne ved de forskellige udledningsstørrelser. Ud fra dette kan det vurderes, hvor store oversvømmelser, og dermed hvilken udledningsmængde, der er acceptable – denne vurdering skal laves i samarbejde med forsyning og kommune.

For at belyse erosionsrisikoen ned igennem vandløbet gennemføres der på samme vis en række beregninger, hvor udledningen fra byoplandene trinvist øges. Ud fra disse beregninger beregnes et energiniveau for hver delstrækning ned gennem vandløbet.

Der er tidligere lavet en række studier i danske vandløb, visende hvor stor en energi i vandløbet, der resulterer i ustabile forhold – altså forhold hvor der sker erosion i vandløbet, og vandløbet dermed flytter sig. Resultatet af disse undersøgelser viste, at der var en klar tendens til, at regulerede vandløb blev ustabile, når der blev observeret et energiniveau, som oversteg 35 W/m2. Derfor bliver der som udgangspunkt i kapacitetsundersøgelserne sat en maksimal acceptabel grænse for energiniveauet på 35 W/m², da det forventes, at der vil opstå erosion, når denne værdi overskrides. Der er endnu ikke så stor praktisk viden omkring denne metode, og det vil blive nødvendigt at supplere analysen med undersøgelse af vandløb med høje energiniveauer. Disse undersøgelser forventes at blive lavet i forbindelse med det erhvervsPhD-projektet: ”Konsekvensvurdering ved påvirkning af vandløb” ved Anja Thrane Hejselbæk Thomsen, som Orbicon netop har igangsat i samarbejde med Aalborg Universitet og en række kommuner og forsyninger.

Når der regnes på udledninger fra afløbssystemer til vandløb, er der flere udledningstyper, og ikke alle programmer og beregningsformer er lige egnede til beregninger af alle udledningssituationer. Helt forsimplet er der to typer udledninger – uforsinkede (f.eks. direkte udledninger eller udledninger fra overløbsbygværker) og forsinkede udledninger (f.eks. udledninger fra bassiner). For disse to udledningstyper er der følgende karakteristika.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Eksempel på oversvømmelsens udbredelse ved to forskellige udledningsniveauer.

Eksempel på energineveauet i et vandløb i en referencesituation samt to forskellige udledningsniveauer – det ses, at energiniveauet vokser med størrelsen af udledningen.

29

30

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Uforsinkede udledninger og dynamiske modeller

Indgående kendskab til dynamikkerne er vigtigt, når det vælges, hvordan en problemstilling vedrørende udledninger skal analyseres og belyses. Når man foretager beregninger på systemer, hvor der er en høj grad af dynamik, er det hensigtsmæssigt at regne på en dynamisk model.

Det kan eksempelvis være, når systemet er præget af mange eller store uforsinkede udledninger eller kortvarige forsinkede udledninger, hvor en ligevægt ikke når at indstille sig i vandløbet. Ligeledes kan det være nødvendigt med en dynamisk model, når der foretages beregninger på et komplekst system, hvor udledningerne ikke foregår samtidigt. I disse tilfælde er det nødvendigt at regne med en tidslig variation, som ikke kan belyses gennem en stationær beregning, og samtidig er det vigtigt at have styr på massebalancen i systemet. En ulempe ved disse modeller er, at de kan være forholdsvist komplekse og dermed også tidskrævende at sætte op.

• Maksimal vandføring varierer afhængigt af regn • Kortvarig ”bølge”

Høj grad af dynamik

Illustration af vandføringen ud af et uforsinket udløb ved en CDS-regn med tre forskellige gentagelsesperioder – det ses her, at den maksimale vandføring varierer alt efter størrelsen af regnen, og at udledningen kommer som en ”bølge” med et kortvarigt peak.

Forsinkede udledninger og stationære modeller

Når der skal regnes på en situation, hvor der er lav grad af dynamik – i en situation, hvor der er få udledninger, eller hvor der udelukkende er langvarige udledninger, hvor ligevægten når at indstille sig i systemet, er det ikke nødvendigt at bruge dynamiske modeller. Dette skyldes, at den maksimalsituation, som er resultatet af de stationære beregninger, også vil have nået at indstille sig, og der vil dermed være overensstemmelse mellem de stationære og dynamiske beregningsresultater. Grundet denne stabilisering, er det ikke en nødvendighed at have en tidslig variation. Fordelen ved en stationær model er, at den er hurtig og simpel at stille op i forhold til en mere kompleks dynamisk model.

Forskellen mellem stationære og dynamiske modeller er søgt skitseret i nedenstående figur.

• Fast maksimal vandføring uafhængig af regn • Langvarig

Lav grad af dynamik

Illustration af vandføringen ud af et forsinket udløb ved en CDS-regn med tre forskellige gentagelsesperioder – det ses her, at den maksimale vandføring holdes konstant, mens varigheden af udledningen varierer alt efter størrelsen af regnen. Udledningen kommer dermed som en langvarig konstant tilledning.

Erfaringsudveksling i Vandmiljøteknikken EVA

Stationære betragtninger er dermed velegnede i forbindelse med en overordnet screening eksempelvis fastlæggelse af administrativt udledningsniveau, mens dynamiske betragtninger er velegnet til at belyse risikoen for kortvarige men skadevoldende oversvømmelser.

Den tidligere beskrevne hydrauliske kapacitetsanalyse er en screening, som bliver foretaget på baggrund af stationære beregninger, hvilket vurderes at være et acceptabelt niveau, eftersom der regnes på en situation, hvor der udledes forsinket, og hvor det forudsættes at alle bassiner bidrage samtidigt, da det er formålet at beregne en samlet kapacitet for vandløbet, når der antages udledninger fra alle kloakoplande, som bidrager til vandløbet (den maksimale aflastningssituation). Der regnes med en konstant udledning over så lang tid, at ligevægten vil have indstillet sig i vandløbet, og det er derfor ikke nødvendigt med en tidslig variation. Skal der i stedet foretages beregninger på, hvorledes vandløbet kommer til at reagere på en specifik udledningssituation, hvor der sker både forsinkede og uforsinkede udledninger, og hvor bassinerne ikke nødvendigvis udleder på sammen tid, ville det være nødvendigt med en dynamisk model til vurdering af konsekvensen.

31

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