Tekna konferanse om Overvannshåndtering ii urbane områder Oslo, 6. 7. april 2011 Prosjekt urbanhydrologisk forskning i Bergen (PUB) 1981-2011 30 år Alternativ overvannshåndtering i Bergen av Department of hydraulic and environmental Engineering, NTNU. Trondheim Norway 1
Først En stor takk til Bergen kommune Og VA-etaten i Bergen for mange årig samarbeid Tankene går til min gode mentor: Alf Rustad Tekna-kurs 6-7 april i 2011Oslo 2
Prosjekt urbanhydrologisk forskning i Bergen (PUB) Bergen kommune og NTNU har gjennom 30 år samarbeidet om å utvikle tekniske løsninger, å fremskaffe ny kunnskap og å utført 20 hovedfagsoppgaver. Det begynte med at i april 1980 ringer Prosjekteringssjef Alf Rustad i Bergen til meg og sier: Unge man, vi i Bergen trenger din kompetanse på urbanhydrologi. Vi skal i gang med Bergens største utbygging noen gang, nemlig Bergen Næringsparker Syd (BNS). Ta flyet i morgen tidlig til Bergen og vi møtes på Flesland flyplass. Tja, hva skal man svare når en vilt fremmed man ringer om slike ting? Jeg hadde en forelesning i urbanhydrologi overvannsteknologi i morgen. Jeg utsatte forelesningen og tok flyet til Bergen. 3
Starten - pionertiden Til å samordne aktivitetene rundt Sandsli feltet ble PUB - Prosjektgruppen for Urbanhydrologisk forskning i Bergen, etablert i april 1981. Pionerene var: -, NTH, leder - Rolf Skretteberg, NVE - Alf Rustad, Bergen kommune - Olav Totland, Bergen Tomteselskap AS. - Alvald Ness, Asplan 4
30 år etter start I dag består PUB av: -, NTNU, leder - Asle Aasen, Bergen kommune, sekretær - Magnar Sekse, Bergen kommune - Bent Braskerud, NVE - Merete Gunnes, Arkitektfirmaet Cubus AS - Trond Sekse, Norconsult AS - Beate Høgh, Bergen tomteselskap AS 5
PUB på studietur til Milton Keynes i UK, 1987 PUB i Bergen ble stiftet I april 1981. Goal: Create better basis for stormwater management, by educating Masterstudents Magnar Sekse, Ove Røsland, Chris Pratt, Sveinn Thorolfsson, Olaf Totland og Rolf Skreætebberg Every single raindrop is to be detended in Milton Keyns 6
Innhold 1. Oversikt om problemstillingen 2. Overvannsaktiviteter i Bergen - Etablering av PUB i 1981 - Etablering av Sandsli forskningsfelt - Utvikling av Sandsli systemet - Det blå grønne konseptet 2. Eksempler på fordrøyning 3. Nye teknologier for overvannshåndtering. 4. Oppsummering 7
Problemstillingen - løsningen Hovedproblemet i 1980: 1. Mangel på urbanhydrologiske kunnskaper 2. Mangel på urbanhydrologiske data 3. Mangel på beregningsmetoder Hvordan fylle disse gapene? Løsning: Samtidig med å bygge feltet, sette i gang og drive forskning og utvikling, samt langsiktig datainnsamling PUB - Sandsli-prosjektet 8
Geografisk plassering 9
Problemstillingen I slutten var 70-tallet startet utbyggingen av Bergen Syd Næringsparker (BSN). Disse består av områdene: Sandsli, Kokstad og Lønningen. Kokstad Sandsli Lønningen 10
Sandsli forskningsstasjon Etablert i 1981. 11
Bergen Syd Næringsparker (BSN) LØNNINGEN 12
Bergen syd næringsparker Birkeland (460 ha) og Ådland (110 ha) Lønningen Ådlandbekken. Overbalasted 460 ha Skagebekken Overbelasted Krav: Ved utbygging av disse feltene skulle vannføringen i bekkene nedstrøms ikke øke. Spørsmål: Hvordan var det mulig å få det til? Løsning: Ved bruk av fordrøyning og infiltrasjon, samt utvikling av nye overvannsløsninger, Sandsli-systemet S. T. Thorolfsson 1998 13
Fordrøyningsanlegg 1. Bassenger bygget for å jevne ut vannføring. Konstruerte dammer Åpne og lukkede bassenger av betong Åpne jord bassenger Rørpakker 2. Naturlige innsjøer og dammer 3. Underjordiske bassenger, feks av sprengstein 4. Avløpstunneler 14
The Atlantic NTNU Tunneller Flesland airport R Byfjorden Fanafjorden Lysefjorden Sørfjorden Research area 5 o E 5 o 30'E Contour interval 200m 0 5 10 15km Built-up areas R R R Legend: Tunnels R Treatment plants Raunefjorden Samnangerfjorden N 60 o 30'N I Bergen er det 4 store avløpstunneler som fører fellseavløp. De er totalt 55,3 km. Der er store volumer som kan benyttes til fordrøyning Thorolfsson 1999 15
Fordrøyning i forskningsfeltet Sandsli i Bergen 75 3 innsjøer, brukt som åpne bassenger 75 75 Boundary of the Birkeland basin Kokstad Local Road Birkeland Lake +36 Airport highway Skrane Lake +40.5 Sandsli (Research area) Sandsli-brook Håvardstun-brook 50 N 0 100 200 300m Contour interval 25m 50 +28 50 50 Statoilbygget Håvardstun Lake Diversiontunnel Bergen Precipitation gauge Discharge gauge Weather station 25 25 Skage-brook Tre innsjøer: - Skranevannet - Birkelandvannet - Håvardstunvannet Er regulerte og blir brukt til fordrøyning. Ved høy vannstand blir omkringliggende arealer oversvømt (extended detention). Planlagte flomområder. Under Statoilbyget er det plassert et lukke tørt steinbasseng som fordrøyer takvannet SKAGE BRIDGE 50 Built-up areas Lakes Flooded areas Thorolfsson 1982 16
Luftfoto av Sandsli sett fra nord i starten av utbyggingen i 1982 Statoilbygget Sandsli målestasjon Birkelandvatnet Steinfylling Bergen kommune 1983 17
Statoils forskningssenter i Sandsli Alt takvann og vann fra asfaltflater går i grunnen og infiltreres og / eller fordrøyes 18
Hydros administrasjons- og forskningsbygg i Sandsli Vann i byrommet. Vannkvaliteten viktig! 19
Sandsli systemet Underjordsk fordrøyning og evt. infiltrasjon Rain or snowfall Rain or snowfall Lawn Gutter Street Infiltration pit Imprevious area Street Rock Drain pipe Sanitary sewer Storm sewer 30% porøsitet Sanitary sewer Storm sewer for polluted water A conventional drainage system The Sandsli-system Sandsli-systemet fordrøyer og evt. reduserer overvannsavrenningen ved lagring og evt. infiltrasjon av overvannet i grøftene og i andre magasiner i volumer som dannes ved tilbakefylling. Knust stein og singel i grøftene har 30% porøsitet. (Thorolfsson 1982) 20
Grunnforholdene Bygging av Sandsli-systemet 21
Modifisert Sandsli-system Thorolfsson 1997 22
Naturlige og konstruerte dammer Lønningen i Bergen Boundary of the Ådlandsbasin Lønningen park Local road Vestrelake Boundary of Lønningen Ljosarlake +30.35-+31.70 520 mm pipe Ådlands -lake Ådlandsbrook Vågbøpollen Midtrelake Road made as a tight dam Constructed detention basin Natural detention basin 2 1 +28.6-+29.5 Measuring and controlling points Vestrelake 3 520 mm pipe Vester tjern Vestre tjern blir brukt som en åpen, naturlig fordrøyningsdam. Vannnivået varierer mellom kote +28.6 til + kote 29.6 Vegen over dalen er bygget som en dam med to kontrollerende utløp til Vestre tjern. Området ovenfor er fylt opp med knust stein med 30% porøsitet. Det gir store fordrøyningsvolumer i grunnen. Det nye grunnvannsnivået varierer mellom +30.35 and +31.70, terrengkote på +33.3 til +35.5. Nødvendig fordrøyningsvolum er beregnet til 28.000 m3. Thorolfsson 1998 23
Vestre tjern i solnedgangen om høsten (oktober) Vestre tjern brukes til fordrøyning av overvannet fra Lønningen (78 ha) Vannstanden varierer 90 cm, kote 28.6 29.5. Thorolfsson 1999 24
Reguleringsplanen for Lønningen N2 Grunnvannsrønn K2 O1 Rektangulært overløp K1 O2 Crumpoverløp Vegen fungerer som dam 25
Underjordisk fordrøyningsanlegg Lønningen i Bergen Fordelingsrør for overvannet 13. juni 2005. Overvannshåndtering i Urridavatn i Gardabæ, Island Thorolfsson 1986 26
Plassering av målere i Lønningen i Bergen Fungerer som dam 13. juni 2005. Overvannshåndtering i Urridavatn i Gardabæ, Island 27
Vannstands- og vannføringsmålere i Lønningen i Bergen Målestav 13. juni 2005. Overvannshåndtering i Urridavatn i Gardabæ, Island Stigerør V1 med flottør i Vestre tjern Rektangulært overløp O1 Foto: S.T. Thorolfsson 28
Crumpoverløpet O2 i Lønningen Bergen Overløpet sett nedenfra Overløpet sett ovenfra Legg merke til vannoverflaten over overløpskanten Foto: S.T.Thorolfsson 29
Urbanhydrologisk gruppe i Bergen (PUB) PUB ble opprettet i april 1981 for å lede og koordinere forskningsaktivitetene i Sandslifeltet. Grunnleggerne var: Associate Professor Sveinn T. Thorolfsson, NTH. Leder Overingieniør Rolf Skretteberg, NVE Prosjekteringssjef Alf Rustad, Bergen kommune Overingeniør Olav Totland, Bergen Tomteselskap AS. Rådg. Ing. Alvald Ness, Asplan I 2003 bestod PUB av: Associate Professor, NTNU. Leder Teknisk sjef Olav Totland, Bergen Tomteselskap AS. Magnar Sekse. Bergen kommune. Karianne Strømme. Bergen tomteselskap A Asle Aasen. COWI AS 30
Resultater Det er utprøvd og utviklet tekniske løsninger som har vakt internasjonal oppmerksomhet; Her nevnes: Markinfiltrasjon (utnytte vegetasjon og marksone, oppsprukket berggrunn) Infiltrasjon i områdets innstrømningssone Sprengsteinsfyllinger/-grøfter (masseutskiftning i myr). Tetningskjerne mot eksisterende veg (fordrøyningsmagasin) - Lønningen. Vannstand i magasin/område styres ved hjelp av reguleringskummer. Pukkfylte veggrøfter og VA-/kabelgrøfter. Sand-/steinfang på alle innløp til lednings-/fordrøyningssystemet (hindre tiltetting). Flomveger i ekstrem situasjoner. Utvikling av Sandslisystemet. Erfaringene og kunnskapen er kommet til praktisk nytte i Bergen kommunes arbeid med dimensjonering av avskjærende hovedavløpssystem for Sentrum Syd og Nord. 31
Masteroppgaver i Sandsli 1981 Asle Aasen 1982 Magnar Sekse 1983 Paul Ove Holmefjord 1984 Kjell Erik Myre 1985 Nina Sømme 1986 Asle Flatin 1987 Finn Eliassen 1990/91 Torstein Backer - Owe 1991 Jarle Furre 1991 Jon Røstum 1992 Hanne Raadal. 1993 Willy Andre Gjesdal 1994 Lilletvedt Terje 1994 Trym Trovik 1995 Karianne Strømme 1998 Kjell Ivar Lønne 2000 Knut Arve Lynum 2009 Erlend Brockman 32
Takk for oppmerksomheten Tusen, tusen takk til VA-etaten i Bergen kommune for å gi meg denne muligheten, og for Et strålende samarbeid i over 30 år Sveinn 33