Fra tradisjonell til mer bærekraftig overvannshåndtering

Transkript

1 Det 20. nasjonale seminar om hydrogeologi og miljøgeologi Knut S. Heiers konferansesenter, NGU februar 2011 Fra tradisjonell til mer bærekraftig overvannshåndtering Av Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann- og miljøteknikk, NTNU Sveinn T. Thorolfsson 1

2 Innhold 1. Overvannshåndteringens rolle 2. Urbanisering konsekvenser for vannhåndteringen 3. Tilbakeblikk Hvorfor ble det som det ble? 4. Tradisjonell avløpshåndtering store rør! 5. Nytt paradigma - Fra rask til fordrøyd avledning av overvann 6. (Tekniske) løsninger for å: - Redusere overvannsavrenningen - Redusere overvannsforurensingen 6. Det blå grønne konseptet 7. Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering 8. Oppsummering NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 2

3 Overvannshåndteringens rolle Overvannshåndtering er kunnskapen som er brukt til å forstå, kontrollere, og bruke overvannet i de forskjellige formene innen den hydrologiske sirkelen. Nøkkelkomponenten ved overvannshåndteringen er avløpssystemet. Den viktigste funksjonen til dette system er: 1. Fjerne overvann fra: trafikkarealer som, gater, veier, parkeringsplasser etc 2. Kontrollere mengde og vannhastig til avrenningen 3. Lede avrenningen til naturlige og menneske skapte avløpssystemer 4. Evt. dimensjonert for å kontrollere at forurensinger IKKE når resipienten 5. Åpen avrenningsveg og fordrøyningsanlegg gir muligheter til flerbruk som til rekreasjon, parker, og bevaring av biologisk mangfold. Kriterier for overvannshåndteringen er fundamentet for å utvikle kontroll rutiner for overvannet. Thorolfsson (2008) og Stahre (2006) NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 3

4 Urbanisering Urban avrenning Urbanisering har signifikant effekt på den hydrologiske sirkelen Det hydrologiske kretsløpet rurale omgivelser Det hydrologiske kretsløpet i urbane omgivelser NGU-seminar februar 2011 McCUEN R.H. (1998) Sveinn T. Thorolfsson 4

5 Konvensjonelt avløpsplan Fra 60-, 70-, 80-, og 90-tallet. Hva nå? CSO A) Fellessystem område B) Separat system område C) Industri område D, E), F) Rurale områder c) CSO R) Renseanlegg NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 5

6 Utbyggingens innvirkning naturforholdene Det mest radikale er å fjerne vegetasjonen Deretter å legge ledninger. Grunnvann Grunnvann Hvordan vil denne utviklingen kunne motvirkes, endres, repareres? NGU-seminar februar Vannbalansen kan endres radikalt. 2. Man får raskere bortledning av overvannet 3. Flomtoppene øker slik at de naturlige bekkesystemene kan overbelastes 4. Grunnvannstanden kan senkes og vekstmulighetene forringes 5. Utbyggingskostnadene kan øke. Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU 6

7 Overvannsledningene blir større og større Rambøll 2009 NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 7

8 Flom og forurensing under snøsmelting fra avløpsfelt i Trondheim, Norge Overløpsutslipp til Nidelva, Trondheim Flom Snø dumpeplass på Byåsen Trondheim Forurensing i snø på Risvollan i Trondheim NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 8

9 Fra rural til urban situasjon Fra grøft til rør Grøft Her foregår både infiltrasjon og fordrøyning Sluk med sandfang Vannføringen øker Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk 9

10 Gateprofil med overvannsledninger og sandfang Vakuum tømme bil Sandfang Sandfang Sandfang må tømmes med jevne mellomrom for å unngå at sand og grus går inn i overvannsledningene, og skaper selvrensingsproblemer NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk, 10

11 Nytt paradigma Prinsippene omkring drenering inkluderer også bredere miljømessige aspekter, som kan være av betydning for mange andre enn bare ingeniører, som: 1) praktikere i miljøvitenskap 2) teknologi 3) politikk og planlegging 4) geografi og helsefag Disse utfordringene kan ikke tas hånd om av bare en profesjon. Politikkere, ingeniører, miljø specialister, samman med innbyggerne har en rolle her. I urbane areas stormwater management has traditionally been based on conveying stormwater as quick as possible away in closed pipe systems. Denne praksisen var ment å gi gode omgivelser og sikkerhet mot flommer, men ofte viste de seg ofte å gi negative resultater, som: NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 11

12 Fra rask til fordrøyd avledning av overvann Konvensjonell løsning med ledninger Open overvannsløsning Sustainable urban drainage systems (SUDS) NORVAR (2008) Sveinn T. Thorolfsson 12

13 Remembering Dr. Peter Stahre Peter Stahre, a diplomate of AAWRE since September 2005, was an international known expert and teacher in the field of "sustainable urban drainage". A respected friend and colleague of many in the water resources community in Europe, the U.S., and other parts of the world, Peter's passing has left a gap keenly felt by many. NTNU- Seminar on SUDS Sveinn T. Thorolfsson 13

14 Anlegg for opne overvanns løsnninger Stahre (2006) Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU 14

15 Examples on the technical solutions NTNU- Seminar on SUDS Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU 15

16 Flomvei Flomvei er lavpunkt og/eller strekninger i terrenget eller i bebygde områder hvor vannet kan avledes ved flom Overvannsteknologi - Tiltak September 2008 Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk 16

17 Raingarden at Risvollan September 2010 Photo: Arvid Ekle NTNU- Seminar on SUDS

18 Regnbed på Risvollan i Trondheim NVE/NTNUs forskningsfelt Sveinn T. Thorolfsson 18

19 Pollution in Stormwater From a parking place at a shopping center in Seattle, USA In addition to SS, COD BOD etc, stormwater contents heavy metals; Pb, Cu, Cr, Hg, etc. and organic micro pollutants such as PAH, PCB etc. The pollutants are removed by vacuum lift system NTNU- Seminar on SUDS Photo; Thorolfsson 1997 Sveinn T. Thorolfsson 19

20 Bioretention i Montreal, Canada Fordrøyning Biofiltrering Snødumpeplass Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU 20

21 Bjølsen student by in Oslo Åpen overvannsløsning Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk 21

22 Malmø sentrum, Sverge Grønne tak åpne overvannsløsninger OVT 2010 Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk 22

23 Flerbruk av overvannssystemet NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk 23

24 Overvannshåndteringen på tidligere Fornebu lufthavn Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk 24

25 Bærekraftig overvannshåndtering ved Urridavatn in Gradabær in Iceland The challenge: The area around the shallow lake Urridavatn is to be urbanized The task: No pollution is to be discharges into Urridavatn The developers are focusing on sustainable development and cold climate Utbyggingsplaneen Sveinn T. Thorolfsson 25

26 Dreneringsplan for IKEA tomten IKEA søkte om byggetillatelse på lavaområdet nord for Urriðavat. Det ble lagt opp til bærekraftig overvannsløsninger er installert og de fungerer bra A IKEA Parking places BYKO A NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 26

27 Tversnitt A A med noen detaljer Sveinn T. Thorolfsson 27

28 Swales Bilder fra IKEA i Island Photos: S. T. Thorolfsson NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson 28

29 Underjordisk fordrøyningsanlegg Lønningen i Bergen Fordelingsrør for overvannet NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson Institutt for vann og miljøteknikk Foro: Thorolfsson

30 Fordrøyning og infiltrasjon av takvann i nytt rekkehusområde i Mannheim i Tyskland Photos: S. T. Thorolfsson NGU-seminar februar 2011 Sveinn T. Thorolfsson Foto: S.T.Thorolfsson

31 Teknisk løsning for lokal overvannshåndtering Hoppergarten, Berlin, H Sieker Soil-layer d-30cm Trough Overflow Trough Manhole Overflow trench Trench Drain pipe Throttle

32 Veiledning i Klimatilpasset overvannshåndtering (des. 2008) Veilederen legger vekt på å integrere overvannsplanleggingen i arealplanleggingen, og at overvannet bør brukes som ressurs i det urbane landskapet. Veilederen fokuserer også på klimaendringer, bruk av lokal overvannshåndtering og bruk av åpne løsninger med forsinkelse og fordrøyning, og bruk av åpne renner, grøfter og byvassdrag. Også flomveier for avrenning for opp til 100 årsflommen Samt dimensjonering av tiltakene

33 PUB on a study tour in Milton Keynes in UK, 1987 PUB i Bergen ble stiftet I april Mål: Utvikle bedre basis for overvannshåndtering gjennom educating Masterstudenter Hver enkelt vanndråpe blir fordrøyd i byen Milton Keyns i England før utslipp til Thamsen 33

34 Takk for oppmerksomheten Sveinn T. Thorolfsson Sveinn T. Thorolfsson 34