Kurs i Klimatilpasning og overvann

Transkript

1 Kurs i Klimatilpasning og overvann 4.Mai 2017 Scandic, Hamar dr.ing, Kim H. Paus kimh.paus@asplanviak.no

2 Hvem er jeg? Slependen, Bærum (1982) Siv.ing. VA-teknikk (2009) / dr.grad (2016) ved NTNU. Ca. 4 år i som rådgiver Jobber med overvann og vann i by Mulighetsstudier Feltutbygginger Gjesteforeleser Strategier Utredninger Planer Hvem er dere?

3 Formål med kurset Kursets formål er definert som følgende: «Å øke kompetanse og bevissthet om klimatilpasning og overvann i kommunene, og videre bidra til økt forståelse og samarbeid på tvers av enheter hos kommunale saksbehandlere.» Kurset vektlegger hovedsakelig tre forhold som reflekteres i samlingene: 1. Kompetanse 2. Samhandling (tverrfaglighet/samspill/prosess) 3. Formidling

4 Utfordringer Skader som følge av overvann Løsninger Vann som ressurs Fortetting Lokal overvannshåndtering Vannmiljø Klimaendringer Virkemidler Lov og forskrifter Trygge flomveier Tilleggsverdier Informasjon og kompetanse Samhandling og tverrfaglighet Formidling og kommunikasjon

5 Utfordringer Skader som følge av overvann SAMLING Fortetting 1 (4.mai) Vannmiljø Klimaendringer Virkemidler Lov og forskrifter Informasjon og kompetanse Samhandling og tverrfaglighet Formidling og kommunikasjon Løsninger Vann som ressurs SAMLING 1 (4.mai) Lokal overvannshåndtering Trygge flomveier Tilleggsverdier Samling 1 (5.mai) Samling Samling 2 (14.juni) Samling 3 (12.september)

6 SAMLING 1: Kompetanse I (4.mai 2017) 09:00 Oppmøte, registrering og kaffe 09:15 Kurset åpnes Velkommen og praktisk informasjon. Introduksjon, mål med kurset og kursprogram. Presentasjon av deltakere. 09:45 Utfordringer: Overvann Dagens tilstand og utfordringer knyttet til overvann og vassdrag (oversvømmelse, flom, aldrende ledningsnett, fortetting, redusert biologisk mangfold, fremmedvann, vannkvalitet etc.). 10:15 Utfordringer: Klimaet i endring Forventet klimautvikling i Hedmark. 10:45 Løsninger: Overordnede strategier 11:00 Pause Internasjonale trender, Norsk Vann sine anbefalinger og tre(fire)-trinnstrategi for håndtering av overvann. Kaffe og noe å spise 11:15 Løsninger: Crash-kurs i overvannsberegninger Innføring i den rasjonale formel, IVF-statistikk, eklima, beregning av fordrøyning, avrenningskoeffisienter, regnvarighet, nedbørfelt, flomveier, gjentaksintervall, klimafaktorer etc.. 11:45 Løsninger: Samarbeid ved håndtering av flom, overvann og vannrelaterte skred 12:45 Lunsj Farevurdering, overvann i ulike planfaser, nødvendig samarbeid, helhetlig vannhåndtering, gode og dårlige eksempler. 13:45 Løsninger: Fysiske tiltak Løsninger for håndtering av overvann. Grupperinger og karakteristikker ved ulike tiltak iht. tre-trinnstrategien (f.eks. regnbed, grønne tak, blå tak, fordrøyningsbasseng, magasiner, renner, kanaler, flomveier, vassdrag etc.). 14:30 Presentasjon av case Presentasjon av case (ca min per gruppe). 15:15 Arbeid med oppgaver/case inkl. pause Kaffe og noe å spise 16:00 Oppsummering og diskusjon Besvarelse av dagens spørsmål 16:30 Avslutning Kim H Paus Kim H Paus Eirik Førland (Meteorologisk Institutt) Kim H Paus Kim H Paus Steinar Myrabø (Norconsult) Kim H Paus Deltagere / Kim H Paus Deltagere / Kim H Paus Kim H Paus

7 Kompendium 1 Introduksjon 2 Ansvar for klimatilpasning 3 Utfordringer knyttet til overvann 4 Løsning og strategi for overvannshåndtering 5 Virkemidler 6 Innføring i beregningsmetoder Vedlegg A: Begrepsavklaring Vedlegg B: Sentrale dokumenter og nettsteder Vedlegg C: Tiltak, dimensjonering og metoder Vedlegg D: Eksempler på kommunale dokumenter Vedlegg E: Eksempler på bestemmelser i kommuneplan Vedlegg F: Eksempler på reguleringsbestemmelser Vedlegg G: Eksempler på avrenningskoeffisienter Vedlegg H: Uthenting av nedbørdata fra eklima Vedlegg I: Eksempler Den rasjonale formel og fordrøyning Vedlegg J: Sjekkliste ved søknad om forhåndsuttalelse

8 Case Kommune Elverum kommune Ringsaker kommune Hamar kommune GIVAS og Kongsvinger kommune Case Smestadtoppen Privat reguleringsforslag - boligformål - flatt, innslag av myr, drenering til vassdrag med helårs-vannføring, overvannsutfordringer. Kommuneplanens arealdel Opplegg for bestemmelser og retningslinjer for overvann i kommuneplanens arealdel Tomtefelt Vold/Lund. Utbyggingsområde med store krav til lokal fordrøyning. Utbygging i gang både i Hamar og Ringsaker. Hvordan ivareta disse krav? Erfaringer. Håndtering av evt. tilgrensende nye tomtefelt? Puttara Nødvendig tiltak/løsninger ved utbygging av Putara. Ledes til eksisterende bekkelukking. Dimensjonering?

9 Begrepsavklaring Hva er vassdrag? Vassdrag er alt stillestående eller rennende vann med årssikker vannføring (innsjøer, bekker, elver, grunnvann og våtmarksområder), samt vannløp uten årsikker vannføring dersom det atskiller seg tydelig fra omgivelsene. Hva er vannforekomst? Vannforekomst er en fellesbetegnelse for innsjøer, bekker, elver, grunnvann og våtmarksområder. Hva er flom? Flom opptrer når vannføringen i vassdraget får utover det normale, ofte definert iht. et gjentaksintervall. Flom vil kunne medføre oversvømmelse langs vassdraget og tilhørende skade på infrastruktur og bebyggelse.

10 Begrepsavklaring Hva er overvann? Overvann omfatter alt vann som renner av på overflaten av tak, veier og andre flater etter nedbør, stormflo eller snøsmelting Hva er oversvømmelse? Oversvømmelse av områder uten tilknytning til vassdrag som følge av kraftig nedbør og/eller snøsmelting. Ulike årsaker: Flom forekommer ofte av langvarig kraftig nedbør eller snøsmelting over store arealer (mulig å forutsi) Oversvømmelse forekommer ofte av relativt kortvarig kraftige og lokale byger (nesten umulig å forutsi) Foto: Olav Fergus Kvalnes (2014)

11 Begrepsavklaring Hva er klimatilpasning? At samfunnet er klimatilpasset, betyr at det er i stand til å begrense eller unngå ulemper som følge av klimaet og å utnytte nye muligheter (klimatilpasning.no). Klimatilpasning inkluderer også tilpasning til dagens klima «Ansvaret for klimatilpasning ligger til den aktøren som har ansvaret for en oppgave eller funksjon som blir berørt av klimaendringer.» «Kommunen er etter plan- og bygningsloven ansvarlig for at naturfare blir vurdert og tatt tilstrekkelig hensyn til i arealplanleggingen og byggesaksbehandlingen.» Foto: Karl Braanaas (2016)

12 Utfordringer knyttet til overvann Kurs i klimatilpasning og overvann Samling 1: Kompetanse 4.Mai 2017 Scandic, Hamar dr.ing, Kim H. Paus kimh.paus@asplanviak.no

13 Avløpssystemet Historisk tilbakeblikk

14 Avløpssystemet Økt fortetting..

15 Avløpssystemet Utslipp direkte til vassdrag UTSLIPP DIREKTE TIL VASSDRAG

16 Avløpssystemet Økt fortetting.. UTSLIPP DIREKTE TIL VASSDRAG

17 Avløpssystemet Lukking av vassdrag og Fellessystem FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( ) FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN

18 Avløpssystemet Lukking av vassdrag og Fellessystem Foto: Ukjent (1920-tallet)

19 Avløpssystemet Overløp og renseanlegg FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( ) FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN REGNVANNSOVERLØP AVLØPSRENSEANLEGG

20 Avløpssystemet Økt fortetting.. FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( ) FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN REGNVANNSOVERLØP AVLØPSRENSEANLEGG

21 Avløpssystemet Separatsystem SEPARATSYSTEM BESTÅENDE AV EGEN LEDNING FOR OVERVANN ( ) OG SPILLVANN ( ) FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( ) FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN REGNVANNSOVERLØP AVLØPSRENSEANLEGG IKKE-FUNGERENDE SEPARATSYSTEM

22 Avløpssystemet Separatsystem SEPARATSYSTEM BESTÅENDE AV EGEN LEDNING FOR OVERVANN ( ) OG SPILLVANN ( ) ROS Avløpssystem og vannmiljø for Elverum og Kongsvinger (2013) > 90 % av avløpsnettet er separatsystem FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( ) FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN Relativt nytt ledningsnett (21 30 år) pumpestasjoner REGNVANNSOVERLØP med nødoverløp AVLØPSRENSEANLEGG IKKE-FUNGERENDE SEPARATSYSTEM

23 Mer styrtregn Foto: Ullevaal Gazette

24 Mer styrtregn Gjentetting av flater Foto: Ullevaal Håkon Mosvold GazetteLarsen / SCANPIX (2009)

25 Tette urbane flater Høy hastighet Naturlige flater Overvann Lav hastighet

26 Utfordring 1: Fortetting påvirker avrenningen Avrenning Kapasitet på ledningsnett (rørdiameter etc.) Tid Increasing Økende urbanisering Urbanization Figur fra Stream Corridor Restoration Principles, processes, and Practices (2001) USDA-Natural Resources Conservation Service

27 Source: Blue Bison Water (2014) Utfordring 2: Ledningsnettet har stadig dårligere tilstand

28 Photo: Valtrex Home Utfordring 2: Ledningsnettet har stadig dårligere tilstand

29 RIF gir Norge karakter

30 Situasjonen for 2010: fire år siden: 800 milliarder kroner

31 2015: 2600 milliarder kroner

32 Utfordring 2: Ledningsnettet har stadig dårligere tilstand Avrenning Kapasitet på ledningsnett (rørdiameter etc.) Redusert kapasitet på ledningsnett Tid Increasing Økende urbanisering Urbanization Figur fra Stream Corridor Restoration Principles, processes, and Practices (2001) USDA-Natural Resources Conservation Service

33 Hva venter i fremtiden? Klimaendringer: Høyere gjennomsnittstemperatur Havstigning Mer nedbør Økte nedbørintensiteter Større variasjoner og i tillegg: Betydelig befolkningsvekst Økt fortetting Økt press på VA-systemer Hedmark Fylkeskommune (2016) Foto: Olav Fergus Kvalnes (2014)

34 Utfordring 3: Effekt av forventede klimaendringer Avrenning Kapasitet på ledningsnett (rørdiameter etc.) Redusert kapasitet på ledningsnett Tid Increasing Økende urbanisering Urbanization Figur fra Stream Corridor Restoration Principles, processes, and Practices (2001) USDA-Natural Resources Conservation Service

35 Utfordringer 1-3: Økt risiko for oversvømmelser NOU (2015) Foto: Åsgeir Valldal, Dagbladet

36 Utfordringer 1-3: Økt risiko for oversvømmelser Gjennomsnittlig erstatning på 600 millioner per år som følge av vann-inntrengning utenfra i perioden (VASK Vannskadestatistikk) NOU (2015) Foto: Åsgeir Valldal, Dagbladet

37 Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann» Kilde: Hovedplan infrastruktur (2014)

38 Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann» «Uønsket vann» Spillvann/kloakk

39 Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann» Sammensetning avløpsvann Spillvann og næring Fremmedvann Gjennomsnittlig 68 % Fremmedvann (15 anlegg; Lindholm et al. 2012) Nedbøravhengig fremmedvann Spillvann fra næring Direkte nedbør Fremmedvann som er direkte nedbøravhengig Direkte Overløp Gatesluk Taknedløp Garasjenedfarter Feil-tilkoblinger Utette kumlokk Indirekte nedbør Fremmedvann som Store er indirekte nedbøravhengig avløpsmengder til RA avløps- Drenssystemer Pumpesumper mengder Innlekking i umettet sone Høyt grunnvann Bekkevannsinntak til RA Tørrværavrenning Tørrværavrenning Fremmedvann som ikke er Store avhengig av nedbør Spillvann fra personekvivalenter Utlekkende drikkevann Bekkevannsinntak Permanent grunnvann

40 Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann» 1. Økte kostnader til drift og investering i ledningsanlegget. Avløpssystem må dimensjoneres for en større vannføring enn nødvendig. 2. Økte kostnader til drift og investering i avløpsrenseanlegget. Utfordringer knyttet til variasjoner i hydraulisk belastning, vannkvalitet og temperatur. 3. Stor andel fremmedvann i spillvannsnettet reduserer effekten av separering. HIAS IKS (Fylkesmannen i Hedmark): Langsiktige mål for andel innlekket fremmedvann skal reduseres fra gjennomsnittlig 50 % for hele avløpsnettet i dag til 40 % i 2030 og 30 % i Andel innlekket fremmedvann skal være mindre enn 65 % i 90 % av årets døgn innen Økt risiko for utslipp av avløpsvann via overløp. Foto: Rolf Ørman (2013)

41 Utfordring 5: Overløp fra det kommunale avløpsanlegget SEPARATSYSTEM BESTÅENDE AV EGEN LEDNING FOR OVERVANN ( ) OG SPILLVANN ( ) FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( ) FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN PUMPESTASJON SPILLVANN MED NØDOVERLØP REGNVANNSOVERLØP AVLØPSRENSEANLEGG IKKE-FUNGERENDE SEPARATSYSTEM

42 Utfordring 5: Overløp fra det kommunale avløpsanlegget Miljøtilstand Svært god God Grensen for bærekraftig bruk Moderat Dårlig Svært dårlig

43 Utfordring 6: Overvann fra tette flater er ofte forurenset Tilstandsklasser for ferskvann (KLIF, 1997) Lindholm, O. (2004). Miljøgifter i overvann fra tette flater: Litteraturstudie (Stormwater Pollutants From Impervious Surfaces: A Literature Review), RAPPORT LNR , Norwegian Institute for Water Research (NIVA), Oslo, Norway.

44 Fordeling av tilførsler Forurensning til indre Oslofjord For 7 av 9 av undersøkte miljøgifter utgjør tette flater den største kilden Berge, J. A., Ranneklev, S., Selvik, J. R. og Orderdalen Sten, A. (2013). Indre Oslofjord - Sammenstilling av data om miljøgifttilførsler og forekomst av miljøgifter i sediment. Rapport L.NR , Oktober / AquateamCOWI (2015) Avrenning av miljøgifter fra tette flater - litteraturstudium

45 Fordeling av tilførsel fra tette flater Forurensning til indre Oslofjord For 8 av 9 av undersøkte miljøgifter utgjør veger den største kilden Berge, J. A., Ranneklev, S., Selvik, J. R. og Orderdalen Sten, A. (2013). Indre Oslofjord - Sammenstilling av data om miljøgifttilførsler og forekomst av miljøgifter i sediment. Rapport L.NR , Oktober / AquateamCOWI (2015) Avrenning av miljøgifter fra tette flater - litteraturstudium

46 Overvannskvalitet Sammensetning Tungmetaller: Pb (mest partikulært) Zn (~ 50 % partikulært) Cd (~ 50 % partikulært) Cu (~ 50 % partikulært) Organiske miljøgifter PAH (> 90 % partikulært) PCB (> 90 % partikulært) Partikler Olje Næringsstoffer (fosfat, nitrat..) Vegsalt (NaCl; 0 % partikulært)

47 Forurensning Forurensning Forurensning Overvannskvalitet Variasjon i tid og rom Minutter Dager Avrenning Avrenning Avrenning Minutter: Forurensning akkumulert på tette flater blir vasket bort ved regnvær. Den første avrenningen er mest forurenset (first flush effect). Dager: Avrenning etter lengre tørre perioder vil kunne inneholde høyere konsentrasjoner forurensning. Måneder: Snø vil kunne fange opp forurensning over vinteren før dette frigis gjennom smeltevann i høye konsentrasjoner. Forurensning Måneder År: Skjerpede restriksjoner, nye stoffer ifm. materialbruk og ny kunnskap gir endring av forurensning over lengre tidsrom. år

48 Overvannskvalitet Variasjon som følge av klima Mengde forurensning Varmt klima Akkumulering på urbane flater Sommer Høst Vinter Vår Mengde forurensning Akkumulering på urbane flater Kaldt klima Akkumulering i snø Sommer Høst Vinter Vår

49 Forurensning i trafikknær snø Eksempel fra Trondheim

50 Forurensning i trafikknær snø Eksempel fra Trondheim Forurensning øker med økende trafikk-belastning.. Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution.

51 Forurensning i trafikknær snø Eksempel fra Trondheim Forurensning akkumuleres over tid i snøen.. Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution.

52 Forurensning i trafikknær snø Eksempel fra Trondheim Graden av forurensning kan uttrykkes som en funksjon av antall biler passert.. d Zn d bil c acc = d Zn d bil = 108 ng/(m2 bil) Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution.

53 Forurensning i trafikknær snø Eksempel fra Trondheim Parameter Akkumuleringsrate Enhet R 2 c acc TSS 489 ± 85 μg/m 2 per kjøretøy 50 % Cu 46 ± 6 ng/m 2 per kjøretøy 66 % Pb 5 ± 1 ng/m 2 per kjøretøy 63 % Zn 108 ± 15 ng/m 2 per kjøretøy 65 % Cd 0.08 ± 0.01 ng/m 2 per kjøretøy 59 % W 14 ± 4 ng/m 2 per kjøretøy 85 % Pt ± ng/m 2 per kjøretøy 74 % Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution. Norwegian University of Science and Technology 08 September 2011

54 Forurensning i trafikknær snø Håndteringsstrategier 1. Snøen smelter på stedet / fraktes til lokalt deponi 2. Snøen blir dumpet direkte i vannforekomster Roadside snow at Risvollan Photo: S.Thorolfsson 3. Snøen transporteres til sentral snødeponi Snow dumping to Sandvikselva Photo: Budstikka Åsland Snow Deposit Photo: Erik Andersen

55 Vegsalt (NaCl) Totalt saltforbruk i Norge Salt forbruket i Norge har hatt en økning de siste tiårene. Årsakene er sannsynligvis flere: Økt urbanisering og mer veiarealet Økt antall veier med bar vei strategi Mindre restriksjoner av saltforbruk på mange veier Restriksjoner på bruk av piggdekk «Outsourcing» av vinterdrift (Statens Veivesen 2016) Norwegian University of Science and Technology (NTNU), 18 Dec 2009

56 Vegsalt (NaCl) Effekter i naturen Drikkevannsforurensning (Spesielt vegnære og mindre brønner) Grunnvannsforurensning Mobilisering av tungmetaller (fra veinær jordsmonn og dambunn) Skade på vegetasjon Skade på infrastruktur (hovedsakelig korrosjon) Limnologiske endringer (påvirkning på lagdeling i innsjøer og økosystem) Norwegian University of Science and Technology (NTNU), 18 Dec 2009

57 Utfordring 7: Vi lever i et «kaldt klima» Köppen: Områder der årlig gjennomsnittstemperatur er: < -3 C i en måned > +10 C i tre måneder En milliard mennesker bor i kaldt klima

58 Utfordring 7: Vi lever i et «kaldt klima» Snø, is, sludd, smeltevann, regn og regn-på-snø Frosne rør og is-lokk på sluk Redusert infiltrasjon som følge av lav temperatur Foto: T.Dalen Ingen infiltrasjon som følge av frost og tele Krever løsninger som skal fungere til alle årstider Foto: S. Thorolfsson

59 Utfordring 8: Grå flater og redusert biologisk mangfold Grønne arealer og det biologiske mangfoldet må «ofte» gå tapt for økt fortetting. Studier viser at grønne arealer virker stress-dempende og fremmer fysisk aktivitet. Norge er med i konvensjonen om biologisk mangfold som sier at tap av biologisk mangfold skal stanses innen 2020(!)

60 Utfordring 8: Grå flater og redusert biologisk mangfold

61 Oppsummering: Årsaker, effekter og konsekvenser Årsaker Aldrende ledningsnett Klimaendringer Befolkningsvekst og fortetting Redusert kapasitet i ledningsnett Økte nedbørintensiteter Økt andel tette flater Økt vannføring i vassdrag Økt overflateavrenning Økt forurensning Effekter Økt andel fremmedvann Økt hyppighet av overløp Konsekvenser Økt risiko for skader som følge av flom og oversvømmelse Rensing av fortynnet avløpsvann Forurensning av vassdrag Redusert biologisk mangfold Foto: Karl Olav Braanaas Fergus Kvalnes (2016)(2014)