Oddvar Lindholm Inst. for matematiske realfag og teknologi UMB

Transkript

1 Kommunalteknikk 30. oktober 2008 Klimautfordringene og nødvendige endringer i dimensjoneringspraksis Oddvar Lindholm Inst. for matematiske realfag og teknologi Oddvar Lindholm Inst. for matematiske realfag og teknologi UMB UMB

2 Hva er problemet?

3 Hvorfor er overvann en utfordring? Storflommen på Østlandet (Glomma) i 1995 Maksimal avrenning = ca 100 l/s km 2 I urbane strøk kan avrenning fra et 10-års regn komme opp i l/s km 2

4 Juni mm regn på 15 minutter = 220 l/s ha ca. 50-års regn Juli ,3 mm/60 min = 134 l/s ha Ca. 100-års regn

5 Erosjon på en vei i Oppland etter et regn (Ref. Aftenposten)

6 Kostnader ved oversvømmelser Trafikkforstyrrelser (Forsinkelsestid i timer) Veiskader og erosjon i det bygde miljø Oversvømmelse i kjellere og på bakkenivå Personer og virksomheter som rammes av elektrisitetssvikt Oversvømmelser som rammer varelagre og næringsvirksomheter Skader på VA-systemet Sykdomsomkostninger Ekstratimer kommunalt ansatte og andre bruker på flomskadene

7 Aftenposten 2. oktober 2008

8 Direktør i Gjensidige Elisabeth Nyeggen.Aftenposten 2.okt.08

9 Hva skjer med klima?

10 Spildevandskomiteen (2006) i Danmark har undersøkt regnintensitetene fra 1997 til Regnserien på 41 målestasjoner ble sammenlignet med måleserien for På disse få årene var økningen for de sterkeste regnene på mer enn 20 %. Dette er regnvarigheter på 1 til 3 timer.

11 Drange et al. 2007

12 Midlere vannstandsøkning (i cm) langs norskekysten i år 2100 relativt år 2000 for scenario A2. Som en referanse representerer de lyse sylindrene en vannstandsøkning på 1m. Inkluderer en usikkerhet i havstigning og landhevning kan vannstanden øke med vel 30 cm i tillegg til det vist her Helge Drange, Ben Marzeion, Atle Nesje og Asgeir Sorteberg

13 Danmark Prognoser for klimaændringer Der arbejdes i Danmark med tre ligestillede klimascenarier: A2, B2, EU2ºC. Nå er kun data for scenario A2 i en brukbar opløsning, for afløbsteknikk i byer. Ifølge klimascenarium A2 forventes de dimensionsgivende en-times regnintensiteter at blive ca % større. Miljøstyrelsen, 2006 Afløbssystemer under påvirkning af klimaændringer

14 Hva blir virkningene av klimaendringer?

15 Foresight. Future Flooding Office of Science and Technology. London Evans et al. (2004) har vist at virkningene i byer av økt regnintensitet, på grunn av klimaforandringer, blir meget større enn selve årsaken skulle tilsi. De fant at en 40 % økning i regnintensitetene vil føre til en: - økning i flomvolumene på 100 %, - og en økning på 130 % i antallet eiendommer som blir flomskadet, og en økning på % i kostnadene for flomskadene.

16 Hvor store blir klimaproblemene? Økning i flomskader i byer: Mange prosjekter i Danmark, Sverige, UK og Norge (UMB) gir indikasjoner på at % flere bygninger kan flomskades innen Overløpsforurensninger: Prosjekter i flere land indikerer at % økning i overløpsutslipp ikke vil bli uvanlig. Erosjon og andre ulemper vil øke sterkt.

17 Prinsippskisse for visning av effekten ved økt regnintensitet. Vann føring Tid etter regnets start

18 Hva skal vi gjøre?

19 Arealplan- og landskapsplanlegging mht. overvann må inn før tekniske tiltak prosjekteres. LOD-tiltak bør brukes der det er mulig og økonomisk akseptabelt

20 LOD kan være god business, god kommunalteknikk og godt miljøvern CNN.com 27 juni 2008: Green roofs are not just aesthetic. They have important environmental benefits: they absorb storm water, reduce noise pollution, absorb heat and add an extra layer of insulation to buildings Germany, where the industry is now annually worth $77 million. By the end of the 1990s, 50 million square meters of German roofs, the equivalent of 10 % of flat roofs, were recorded to be green. Majora Carter, is frustrated by the difference between the European and US industries. "In Germany they are down to $20 per square meter, which is way cheaper than a regular roof here (U.S.A.)," she told CNN. Despite lack of support from the UK-government, the green roof industry is growing. In London alone, there are approximately 1 million square meters of green roofs planned, with about 200,000 square meters already installed.

21 Danmarks kloakker bør være 30 % større. (Berlingske tidende 14. august 2008) Hvad, der før var en 100 års hændelse på nedbørsfronten, kan i fremtiden meget vel blive en ti eller 15 års begivenhed. For første gang har danske kommuner fået en konkret rettesnor, når de skal dimensionere deres afvandingssystemer til fremtidens klimaændringer. Kloakker og afvandingskanaler bør være 30 % større end i dag, hedder det i en rapport fra Spildevandskomiteen. Klimaforskere mener imidlertid, at ekstremregn i fremtiden kan blive endnu mere ekstrem end ellers antaget. På den baggrund mener klimaforskeren (Martin Stendel fra Danmarks Klimacenter ved DMI) at 30 % større kloakker sandsynligvis vil være tilstrækkelig til at håndtere vandpresset år frem.»men set i et 100-årigt perspektiv, kan der meget vel blive behov for endnu større kloakker,«siger han.

22 Nedbørdata i et nytt klima Legge på enkeltregn fra IVF-kurvene med % (Dette er ekstremregnene ) I tidsserier kan man ikke legge på alle regnene med den samme faktor. Hvert regn vil ha sin egen faktor. Delta change factor kan brukes til dette.

23

24

25 NORSK VANNs forslag til gjentaksintervaller Tabell 1.1. NORVARs anbefalte minimums dimensjonerende gjentaksintervall for separat- og fellesavløpssystem. Dimensjonerende regnskyllhyppighet * (1 i løpet av "n" år) Plassering Dimensjonerende oversvømmelseshyppighet ** (1 i løpet av "n" år) 1 i løpet av 5 Områder med lavt skadepotensiale 1 i løpet av 10 1 i løpet av 10 Boligområder 1 i løpet av 20 1 i løpet av 20 Bysenter/industriområder/forretningsstr 1 i løpet av 30 øk 1 i løpet av 30 Undergrunnsbane/underganger/ underjordiske næringsområder 1 i løpet av 50 * Ledningsnettet skal bare fylles til topp av rør ved dimensjonerende regnskyllhyppighet. ** Oversvømmelsesnivået skal normalt regnes til kjellernivået. (90 cm over topp rør)

26 NVEs retningslinje nr

27 Overløpsberegninger Beregningsbehov Enkelthendelser som for eksempel en gang pr. år, hvert 5. år etc. Utslipp i en el. flere sommermåneder Utslipp i ett eller flere år Metodikk Bruke korreksjonsfaktor på IVF-kurver m. enkeltregn, eller kjøre korr. tidsserier Tidsserie som er generert på grunnlag av mange års tidligere målinger Tidsserie som er generert på grunnlag av mange års tidligere målinger

28 Valg av dimensjoner i avløpssystemet for nye anlegg (Spildevandskomiteen 2005) viser at det koster ca. 5 % å øke gjentagelsesintervallet fra 2 år til 5 år. Ved usikre rammebetingelser kan det derfor være riktig å gå litt opp i kapasitet.

29 I tillegg til avløpsnettet trengs åpne sikre flomveier Ledningssystemet blir overbelastet og det skal derfor finnes et avrenningssystem på overflaten for overvannet uten å gi uakseptable skadevirkninger. Flomveiens kapasitet finnes ved å veie anslåtte skader og ulemper opp mot kostnadene for anlegg av flomveiene.

30 Hvordan planlegge for klimaendringer? Start målinger av nedbør og avrenning Beregninger av nå-situasjonen for flomskader ved ulike gjentaksintervall og overløpsutslipp Valg av fremtidige scenarier (Nedbør for ekstreme regn, fremtidige tidsserier, havstigning, stormflo, avrenningsforhold) Beregne økning i flomskader og overløpsutslipp Analysere optimale mottiltak. Veie total nytte mot kostnad Justere kommunale planer (Arealplan, hovedplan avløp, beredskapsplan, etc.)

31 Gunstige mottiltak Frakobling av overvann som allerede er påkoblet ledningsnettet Bruk av LOD (infiltrasjon, forsinking, åpen avledning, fordrøyning på overflatene, magasiner i grunnen. (Både frakoblet og nytt overvann) Fordrøyning i ledningsnettet med fordrøynings-basseng Utskiftning til større rør i nettet/rehabilitering (mer aktuelt i mindre områder og på begrensede flaskehalser ) Separering av fellesavløpsområder (Kostbart, langsiktig, men viktig å vurdere)

32 Ikke alle tar klimaendringer så tungt! Takk for oppmerksomheten!