T E R R E NG E TS E V N E T I L Å I N F I LT R E RE O V E R VA N N METODER FOR Å MÅLE INFILTRASJON PÅ OVERFLATEN Elisabeth Blom Solheim 2017-10-16 1
INFILTRASJON I BY Første trinn i 3-trinnstrategien Infiltrasjon er betegnelsen på prosessen der vann siver ned i grunnen. Grunnleggende og viktig hydrologisk prosess Tradisjonell byutvikling økning i tette flater Urbanisering og styrtregn gir mer overvann Bildet er hentet fra http://www.smp.no/ntb/innenriks/article10494825.ece 2017-10-16 2
MANGE AV STEDENE HVOR OVERVANNSPROBLEMER GJENTAR SEG, SAMMENFALLER MED HISTORISKE ELVE- OG BEKKELØP F.eks. Maridalsveien der Akersbekken gikk. FOTO: Arna Vikanes Sørheim (fra dagbladet.no, 3. juli 2009) 2017-10-16 3
Nedbørintensitet, infiltrasjonsevne og overflateavrenning påvirkes av hverandre. Jordas evne til å motta vann uttrykkes som den hydrauliske ledningsevnen Mettet hydraulisk ledningsevne = konstant infiltrasjon (Ksat) Figuren er hentet fra Bøyum et al.( 1997) 2017-10-16 4
HVA PÅVIRKER INFILTRASJON? Jordfuktighet Porøsitet (jordstruktur og sammenpakning) Vegetasjon og biologisk aktivitet Jordart Nedbørens art (regn, hagl, snø) og intensitet Avstand til grunnvannsnivå Terrengutforming Årstidene Viktige notater i felt: - Jordfuktighet - Jordart - Værforhold - Terrengets helning 2017-10-16 5 Bildet er hentet fra: https://www.aaltvedt.no/produkter/prosjektstein/gressarmering/
METODER FOR Å MÅLE INFILTRASJON FRA OVERFLATEN MPD-infiltrometer Dobbelring (DR) 2017-10-16 6
DOBBELRING (DR) Begge ringer bankes 5-10 cm ned i bakken, og fylles deretter med vann Infiltrasjonshastigheten måles i indre ring Vannhøyde noteres som funksjon av tiden Ytre ring er mettet med vann under hele forsøket for å unngå horisontal eller diagonal bevegelse av vann i indre ring Målinger foretas inntil infiltrasjonshastigheten har stabilisert seg, noe som antas å være oppnådd når de siste tre målingene er tilnærmet like Infiltrasjonshastighet = h t 2017-10-16 7
MODIFIED PHILLIP-DUNNE INFILTROMETER (MPD) Enkel metode for å måle infiltrasjonsevne på overflaten Infiltrasjonshastighet = h t (Endring i vannhøyde over tid) Infiltrasjonsevnen overestimeres pga. horisontal vanntransport Kan benytte enkel korreksjonsformel for å korrigere for horisontal vanntransport Kan korrigere for horisontal strømning også ved bruk av mer avansert formel, men da må jordfuktigheten måles før og etter forsøket. 2017-10-16 8
KORREKSJONSFAKTORER Basert på forholdstallet mellom metodene DR og MPD Bruk av korreksjonsfaktorer avhengig av jordartens leirinnhold Rull lett, fuktig jord mellom håndflatene: Hvis rullen blir under 2 mm er den leirholdig. Ved å sammenligne MPD med DR er sammenhengen følgende; Finkornige jordarter (leirholdig jord): DR = 0,6*MPD, for MPD infiltrasjonshastigheter på 7-53 cm/time Grovkornige jordarter (lettleire, siltige- og sandige jordarter): DR = 0,8*MPD, for MPD infiltrasjonshastigheter på 25-73 cm/time 2017-10-16 9
Tegnforklaring Ja Middels Nei MPD Dobbelring Enkel å gjennomføre Rask gjennomføring av forsøk Lite forbruk av vann Tilgjengelig utstyr Lite utstyr Parallell gjennomføring mulig Egnet på steinrik grunn Beregning Ksat 2017-10-16 10
HVORFOR ER DET NØDVENDIG Å GJENNOMFØRE INFILTRASJONSTESTER? 2017-10-16 11
2017-10-16 12
Kunnskap om infiltrasjon vil bedre mulighetene for å disponere overvannet lokalt Kjennskap til jordas infiltrasjonsevne er viktig for valg av overvannssystem Forebygger oversvømmelser, unngår synkende grunnvannstand og setningsskader på bygg KRAV TIL DOKUMENTERT INFILTRASJONSEVNE 2017-10-16 13 Bildet er hentet fra https://www.venstre.no/tema/gronn-by-stedsutvikling/
STOR VARIASJON I BYJORD 2017-10-16 14
STOR VARIASJON INNEN SAMME JORDART Jupiter overflaten A_B 200 150 Infiltrasjon [cm/t] 100 50 0 0 20 40 60 80 Tid [min] 2017-10-16 15
200 Sofienbergparken, Blokk A mot B i overflaten 175 150 Infiltrasjon [cm/t] 125 100 75 50 25 0 0 20 40 60 80 Tid [min] 2017-10-16 16
INFILTRASJON BØR MÅLES UTE I FELT Feltmetoder er enklere, billigere og mer nøyaktige, sammenliknet med lab-metoder Løsmassekart og kart over infiltrasjonsevne er ikke kartlagt i detalj (spesielt i by) Infiltrasjonen måles på stedet uten forstyrrede masser (uforstyrret jordstruktur) Unngår feilkilder ved bl.a. transport av massene Jordart og evt. jordstrukturer kan studeres NB! Husk tilgang på vann! Husk å måle infiltrasjonen til målingene er tilnærmet konstante. 2017-10-16 17
OPPSUMMERING Infiltrasjon er en grunnleggende og viktig hydrologisk prosess som må tas hensyn til i fremtidig byutvikling Infiltrasjonstester forteller hvilket potensial et område har til å infiltrere overvann. Dette er en forutsetning for god planlegging av overvannshåndtering. MPD og DR er to metoder for å måle infiltrasjon på overflaten. MPD er trolig den enkleste og beste metoden for bruk i praksis, men korreksjonsfaktorer må benyttes for å unngå at infiltrasjonsevnen overestimeres. Løsmasser i by kan inneholde mye gamle fyllmasser og sprekker i undergrunnen med meget god infiltrasjon Byjord viser stor variasjon, og flere målinger i felt er nødvendig God dekning av variasjon i infiltrasjon er viktigere enn nøyaktighet 2017-10-16 18
VIDERE LESNING Solheim, E.B. (2017). Infiltrasjon for lokal overvannsdisponering (LOD). Vurdering av metoder for å måle infiltrasjon på lokal tomt. Masteroppgave NMBU. To bind: Oppgave og vedlegg, https://brage.bibsys.no/xmlui/handle/11250/24 Artikkel i kommende utgave 3/2017 i VANN: Måling av infiltrasjon fra overflaten for bruk av åpen LOD i praksis 2017-10-16 19
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN! 2017-10-16 20