Flomhendelser på nettet knyttet til spesielle værforhold. Erfaringer fra Trondheim kommune Miljø &Teknikk Kommunalteknikk 2008 Vidar Kristiansen, Trondheim kommune Hovedutfordringer 1. Nødvendig fornyelse av nettet (dagens situasjon er preget av tidligere underinvestering og nett med byggeår helt tilbake til 1860-årene) 2. Tjenesteyting (unngå kjelleroversvømmelser og rørsammenbrudd samt ha akseptable avløpsgebyrer) 3. Vannmiljø (redusere forurensningsbelastning til bekker, Nidelva og fjorden) Målsetting Det skal ikke aksepteres kjelleroversvømmelser på grunn av feil på det kommunale avløpsnettet hyppigere enn 1 gang hvert 10. år - fra Hovedplan avløp - gjelder hver enkelt eiendom 1
økkeltall avløpssystemet i Trondheim Folketall 165 200 Antall personekvivalenter mht fosfor 205 000 Lengde avløpsledninger 1100 km (OV+SP+AF) Lengde avløpssystem 750 km (SP+AF) Totalt antall avløpskummer 16 000 Antall SO-kummer 2700 (SP+OV i samme kum) Andel virksomt separatsystem 40% (grønn) Andel ikke virksomt separatsystem 10% (gul) Antall avløpspumpestasjoner 54 Antall regnvannsoverløp 100 Avløpssystemet Flommer i Trondheim Hendelse dato 06.12.1971 Karakteristikk for episodene edbør/snøsmelting, varighet Beregnet gjentaksintervall 28.10.1978 Regn- og snøsmeltingsflom i Ilabekken 9-10.12.1987 Først 30-40 mm i løpet av 20 timer, så 20-30 mm i løpet av 6 timer. Snø på bakken tilsvarende 20 mm 10-30 år 23.11.1988 30 mm regn samt snøsmelting, 6 timer 19.09.1989 21 mm, 4 timer 01.09.1990 13 mm, 6 timer 09.07.1991 31 mm, 6 timer 14.01.1992 40 mm regn samt snøsmelting, 12 timer 13.07 1992 14 mm, 1,5 timer 30-31.03.1997 95 mm regn samt snøsmelting, 2 døgn 40-50 år 04.02.1999 48 mm, 1 døgn 15-20 år 13.07.2001 13,6 mm på 24 min, 10 mm på 10 min. 10.06.2002 15,2 mm på 4 timer, 12,5 mm på 44 min Regn ca 25 år ved 10 min Regn ca 18 år ved 44 min og 35 år ved 60 min 2
Påskeflommen 30-31. mars 1997 Gjentaksintervall 40-50 år Sommerregn 13.07.2001, varighet ½ time - gjentaksintervall 20-25 år Skadeoversikt 2007 29. juli skader på 70 eiendommer (kilde: Telfonhenv, forsikrig sselskap og intervjuer) 13. august skader på 155 eiendommer (kilde: Telfonhenv, forsikrig sselskap og intervjuer) Av totalt 225 skadetifeller (70+155) var 41 eiendommer rammet på begge tispunktene. Dvs totalt 184 eiendommer med skader Det fordelte seg på 89 skadeområder. Arbeidsgruppe Tronhheim bydrift og Stabenhet for byutvukling - nedsatt 3
Regntilfelle 29.07.2007 Regntilfelle 13.08.2007 15 min tidssteg Regntilfelle 13.08.2007 Radar =83,4 l/s ha Trondheim idelva Kl 17.30 Kl 17.45 Kl 18.00 =2,78 l/s ha Kl 18.15 Kl 18.30 Kl 18.45 4
Korttidsnedbørsstasjoner i Trondheim Datagrunnlag - nedbør IVF-kurven bygger på 40 - års dataserier - (fra 1968) Risvollan målestasjon har dataserier fra 1988 - (ca 20 år ) 4 nye lokale (kommunale) nedbørsmålere har dataserier fra 2006 - (2 år). Regntilfelle 13.08.2007 Saupstad 13. august 2007 Risvollan 13. august 2007 Voll 13. august 2007 Intensitet [l/sha] 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 18:00 18:10 18:20 18:30 18:40 18:50 19:00 Tid Intensitet [l/sha] 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 18:00 18:10 18:20 18:30 18:40 18:50 19:00 Tid Intensitet [l/sha] 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 18:00 18:10 18:20 18:30 18:40 18:50 19:00 Tid Sverresborg 13. august 2007 Lade 13. august 2007 Ranheim 13. august 2007 Intensitet [l/sha] 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 18:00 18:10 18:20 18:30 18:40 18:50 19:00 Tid Intensitet [l/sha] 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 18:00 18:10 18:20 18:30 18:40 18:50 19:00 Tid Intensitet [l/sha] 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 18:00 18:10 18:20 18:30 18:40 18:50 19:00 Tid 5
Nedbør 29.07 Nedbørstasjoner Skader 29.07 Nedbørintensitet 30 min 11.73016644-18.02937826 18.02937827-24.32859008 24.32859009-30.6278019 30.62780191-36.92701372 36.92701373-43.22622554 43.22622555-49.52543736 49.52543737-55.82464918 55.82464919-62.12386099 62.123861-68.42307281 Regntilfelle 29.07.2007 Regn 29.07.2007 og IVF-kurver Voll 1000 2 år 5 år 10 år 20 år 25 år 50 år 100 år 522 Ranheim 523 Lade 549 Saupstad 550 Sverresborg 6886 Voll Risvollan 100 Intensitet [l/sha] 10 1 1 10 100 1000 Varighet [min] Regntilfelle 13.08.2007 Regn 13.08.2007 og IVF-kurver Voll 2 år 5 år 10 år 20 år 25 år 50 år 100 år 522 Ranheim 523 Lade 549 Saupstad 550 Sverresborg 6886 Voll Risvollan 1000 100 Intensitet [l/sha] 10 1 1 10 100 1000 Varighet [min] Maksimal 30-minutters nedbør (interpolert) - 29. juli 2007 Lade Sverresborg Ranheim Voll Risvollan Saupstad 6
Nedbør 13.08 Skader 13.08 Nedbørintensitet 5 min 151.0353699-170.5854323 170.5854324-190.1354947 190.1354948-209.685557 209.6855571-229.2356194 229.2356195-248.7856818 248.7856819-268.3357442 268.3357443-287.8858066 287.8858067-307.435869 307.4358691-326.9859314 Nedbørstasjoner Maksimal 5-minutters nedbør (interpolert) -13. august 2007 Lade Sverresborg Ranheim Voll Risvollan Saupstad Arbeidsoppgaver prosjektgruppe Dokumentasjon og analyse av nedbørsforholdene Dokumentasjon av skader på eiendommer Rørinspeksjon av nærliggende ledninger Innmåling av kjellerhøyder og overhøyde for aktuelle eiendommer samt naboeiendommer Innmåling ledningshøyder i aktuelle kummer Befaringer/kuminspeksjoner under våte forhold Analyse av hendelsesforløp, lokalisering av flaskehalser, problemeier (privat/kommune) Hydrauliske analyser (MOUSE-analyser der vi har modeller) Utredning av tiltak (både på drifts- og investeringssida) Registrering av kjelleroversvømmelser 7
Kjelleroversvømmelser sommeren 2007 Hva er problemområdene? Fellessystem som er stresset pga fortetting av bebyggelse, feltutvidelser etc Gammelt separatsystem tidsperiode 1963 1976 felleskummer spillvann og overvann (SO-kummer) fungerer som fellessystem ved kraftig regn Spillvannsledninger med mye fremmedvann Årsaker og tiltak (1) for mye vann og for små rør oppdimensjonering (ofte kostbare tiltak), fordrøyning, fjerning av overvann, separering av SO-kummer, tilbakeslagsikring på stikkledning hydrauliske flaskehalser utbedring av dårlige kummer oppdimensjonering av kritiske kumstrekk kraftig rotinntrengning i ledninger uten pakninger (før 1970) rotkutting og renovering vha strømpe større mengder sand, grus og slam i ledningen (gjerne endeledninger) settes på program for rutinespyling 8
Årsaker og tiltak (2) skader på offentlig ledning: Tiltak: fjerning av løse pakninger, knuste rør, defekt rørskjøt årsak på privat ledning svanker, røtter, underdimensjonering (spesielt næringsbygg) Strakstiltak (økonomi) driftsbudsjett 2007 1 million investeringsprogram 2008 6 millioner regner med at tiltakene vil fortsette i 2009 Strakstiltak på offentlig nett Ombygging av felles avløpskum nr 3731 Problem: Lekkasje av OV til SPV Fra AF- til separatsystem Begynte med separering i 1963 1963 73 OV-ledning ble lagt over SPV-ledning 1973 OV-ledning lagt lavere enn SPV-ledning I begynnelsen ble det bygd felleskummer (SO-kummer) 9
Kum før tiltaket Problem: lekkasje av OV til SPV Tiltak: ombygging av SO-kummer Kum etter tiltaket (Kostnad ca 6-7000kr) 10
Strakstiltak på privat nett Tilbakeslagskum type Wapro Strakstiltak på privat nett Tilbakeslagskum type Wapro kombinert med drenspumpe Tilbakeslagskum type Wapro (Kostnad 50-60 000 kr) 11
Hvorfor bruke modeller i avløpsplanlegging? Gjør det mulig å hente ut informasjon som ellers er utilgjengelig. Øker forståelsen av hvordan ledningsnettet fungerer i ulike situasjoner (situasjonsanalyse) Finne de mest kostnadseffektive løsningene (tiltaksanalyse) I dag MOUSE-modeller i 7 av totalt 21 avløpssoner, ytterligere 2 er planlagt Avløpssoner med MOUSE-modeller Overhøydekrav Minimumskrav til høyde mellom åpent sluk i kjellergulv og topp av avløpsrør i tilknytningspunktet. Kommunalteknisk forening / Kommunenes sentralforbund: 1909 1946: 30 cm 1946 1972: 120 cm (50 cm dersom sluket kunne stenges med ventil) 1972 1980: 50 cm 1980 - : 90 cm (målt fra vannspeil i sluk til topp invendig ledning på tilknyttingspunktet minste overhøyde ) 12
VA-norm for Trondheim (fra 01.05.07) Krav til dimensjonering Ved dimensjonering skal det fra nå av benyttes en sikkerhetsfaktor på 1,2 for blant annet å ta høyde for fremtidige klimaendringer Ved mindre nedbørsfelt (A<50ha) brukes ofte den rasjonelle formel som da blir: Q = k * Ø *I * A der k er sikkerhetsfaktoren Norsk Vanns forslag til minimum gjentaksintervaller Tabell 1.1. ORVARs 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) Tilbakeslag i bygning fra høy vannstand i sjø Krav i sanitærreglementet (nytt fra 01.01.2005): Laveste sluk tilkoblet avløpssystemet skal ligge over TK s kote 4, middelvann er på kote 0,87 springhøyvann kote 2,35 høyeste observerte vannstand kote 3,35 Overløpene i fellessystemet ligger på kote 2,3 2,7. Vannstand er over kote 2,3 utgjør 0,6 % av årets timer - (ca 50 timer). En generell vannstandsøkning på 0,5 m vil øke antall timer til 7,8 % av årets timer. En dramatisk økning. 13
Lokal overvannshåndtering Oppmuntring til og krav om fordrøyning ved nye utbyggingsprosjekter i områder med fellessystem Sprengtsteinmagasin store rør evt rørpakker Plastkasetter (vil overta i framtiden) Kaste overvann ut av fellessystemet til lokale resipienter Sikre alternativ flomvei på terreng Bygging i flomveg Analyseverktøy fremover Eiendommer med kjelleroversvømmelser innlegges systematisk i Gemini-VA (2 års driftstid) sann test av avløpssystemet Temakart over fellessystemet som viser ledninger med underkapasitet fra eksisterende MOUSE-beregninger MOUSE-analyser på ajourførte modeller med aktuelle regn fremtiden! 14
Hendelsen 29.07- og 13.08.07 betraktet som vi en test på tilstanden på avløpsnettet i Trondheim: Totalt antall abonnenter på avløp ca 38 000 (antall boenheter er større) Totalt 225 meldte skader (både private og offentlige uavhengig av ansvarsforhold) Ca 0,5% av abonnentene ble berørt ved denne 100 års hendelse - er det mye? Ca 50% av skadene skyltes feil på det offenlige nettet Men for abonnenten er det et stort problem Målet er selvsagt 0 skader. Medvirkende årsaker (på den kommunale delen av avløpssystemet) Medvirkende årsak Antall skadesteder Kommentar Overbelastet AF-ledning 16 Klassisk oppstuving Overløp fra OV til SP i felleskummer 10 Oppstuving i OV-ledningen forplanter seg til SPledningen Røtter 3 Tiltak rotkutting og strømperenovering Strukturell svikt 4 Bunnløse ledninger Feilkonstruksjon, flaskehalser 3 Mindre dim. ved økende fall uten akselerasjonsstrekning. Innsnevringer (PVC 200 deler stukket inn i betong 225) Drift, sedimenter 2 Antatt årsak på endeledninger med flere berørte Annet 6 Løse pakninger, fremmedlegemer, forskjøvet rørskjøt, Tiltak på kommunalt nett Tiltak Antall skadesteder utført Rotkutting 3 Antall skadesteder planlagt Strømperenovering 3 5 Separering av/i felles SO-kummer 7 1 Kommentar Nytt ledningsanlegg 6 6 Planlagte nye OV-ledninger Driftstiltak 3 Rutinemessig spyling Bygging av kum 7+1 0+1 Drift av ledninger og bedre hydraulikk Tilskudd for tilbakeslagsventil 3 2 Fordrøyningsanlegg 1 1 Blussuvoll u.skole og Telenorbygget Annet 11 Fjernet løse pakninger, fremmedlegemer, nye SF-kummer osv. 15
Medvirkende årsaker (på den private delen av avløpssystemet) Medvirkende årsaker Interne taknedløp/ kapasitetssvikt på stikk Antall skadesteder Kommentar 9 For 3-4 av stedene er kapasitetssvik på stikket mest sannsynlige årsak Terrengskade 1 Det er flere terrengskader innmeldt fra forsikringsselskap, men de er ikke behandlet i prosjektet. Vann inn gjennom grunnmur/kjellerdør 4 Feil helning på terreng mot vegg (det er også flere innmeldt fra forsikringsselskap) Feilkonstruert drens 1 Lagt drens på innsida av kjellermur Skade på ledning 2 Røtter Feilkopling 1 Feilkoplet stikkledning For liten overhøyde 5 Mindre enn 90 cm Pumpekap. overskredet 2 Næringsbygg Usikker årsak 19 Oppsummering (1) Sommeren 2007 ga to regnhendelser skader ved 184 eiendommer i Trondheim. Det er sannsynlig at flere ble rammet. 29. juli var det langvarig regn som lå over byen med en intensitetstopp i starten og noe varierende intensitet utover, mens det 13. august var en svært intens regnbyge som drev over byen med høy hastighet. Flere eiendommer kan ha fått skade som følge av samme årsak i en sammenhørende hydraulisk situasjon. Typisk er overbelastning av kommunal AF-ledning med oppstuving og tilbakeslag i kjellere som resultat. Et slikt område utgjør et skadeområde. De innmeldte skadene utgjør 89 skadeområder. 47 Oppsummering (2) Årsakene til skadene ligger både i det private og kommunale ledningsnettet. Men flere blir rammet når problemer oppstår på det kommunale nettet. Det er ikke gjort detaljerte undersøkelser av skadesårsaker på den private delen av ledningsnettet. Mange bygg med store takflater har fått problemer på grunn av kapasitetssvikt på taknedløpene (overtrykk pga relativt små stikkledninger). 16
Oppsummering (3) Tilbakeslag fra overbelastede AF-ledninger er hyppigste årsak til skader forårsaket av det kommunale nettet. Overløp fra OV til SP i felleskummer har også gitt flere skader. Det er utført og/eller planlagt tiltak ved omtrent alle skadestedene. Takk for oppmerksomheten 17