Jan Jeppesen - ATV - Jord og Grundvand
Jan Jeppesen - ATV - Jord og Grundvand
Jan Jeppesen - ATV - Jord og Grundvand
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Potentialet for LAR i<br />
Vinkælderrendens opland, Odense<br />
<strong>ATV</strong>-møde 2012<br />
26. april 2012<br />
Ph.d. <strong>Jan</strong> <strong>Jeppesen</strong>
Hvem er jeg<br />
Urbane vandkredsløb<br />
Urban hydrol<strong>og</strong><br />
LAR specialist<br />
LAR-elementer<br />
Vandbalance<br />
Modellering<br />
2007-2010: Ph.d. (www.2bg.dk, DSF, ALECTIA):<br />
Udviklede metoder <strong>og</strong> modeller til kvantificering af den urbane<br />
vandbalance med <strong>og</strong> uden LAR på byskala<br />
2010- : Rådgivning <strong>og</strong> videreudvikling af metoder til kortlægning af<br />
LAR-potentialet
LAR-udviklingsprojekt:<br />
VandCenter Syd - ALECTIA<br />
Spor 1 Spor 2<br />
Udvikling, test <strong>og</strong><br />
vidensopsamling<br />
fra konkrete<br />
LAR-elementer<br />
Modellering af<br />
effekten af<br />
LAR-elementer<br />
på bydelsskala<br />
Der benyttes værktøjer udviklet i et ph.d.-projekt (under 2BG):<br />
-Modeller for faskine, wadi, regnbed, grønt tag, regnvandstank<br />
-Faskine-/regnbed-model integreret i MODFLOW (grundvandsmodel)<br />
-LAR-modeller kan generere input til MOUSE (modelkæde)<br />
-Modellerne udvikles løbende
Spor 1: Grønt tag<br />
Transient<br />
reservoir<br />
Vækstmedie<br />
reservoir<br />
WC max<br />
WC ini<br />
WC min<br />
K: Tidskonstant<br />
for afdræning<br />
8,3e-6 s -1<br />
RC: WCmax-WCmin<br />
(tilgængeligt vand)<br />
22 mm<br />
ID<br />
Størrelse<br />
Start dato 29/06/2011<br />
Slut dato 21/08/2011<br />
Antal observationer 7633<br />
Nash-Sutcliffe coefficient 0,9<br />
“Index of agreement” 0,89<br />
Målt relativ tilbageholdelse 0,53<br />
Sim. relativ tilbageholdelse 0,51
Spor 1: Grønt tag
Spor 1: Faskine<br />
Kjord=5e-6 m/s
Spor 1: Fremtid<br />
1<br />
2<br />
Mangler<br />
3<br />
4<br />
Mangler<br />
Tag<br />
WCmax-WCmin<br />
Tidskonstant<br />
Mangler<br />
1<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
3<br />
<br />
<br />
<br />
4<br />
22 mm<br />
8,3E-6 / s<br />
Skitse, der illustrerer princippet i at indsamle måledata fra forskellige<br />
typer af grønne tage <strong>og</strong> estimere de styrende parametre.
Spor 2: Opskalering<br />
Start<br />
Formål<br />
Evaluering af<br />
delscenarium<br />
rettet mod<br />
definition af<br />
optimalt<br />
kombinationss<br />
cenarium<br />
Opsætning af<br />
LAR-delscenarium<br />
<strong>og</strong> optimalt kombinationsscenarium<br />
Hydrol<strong>og</strong>isk<br />
modellering hvis<br />
LAR-scenariet<br />
omfatter nedsivning<br />
At belyse potentialet for<br />
hvert LAR-element <strong>og</strong><br />
definere det optimale<br />
kombinationsscenarium<br />
At belyse:<br />
1. Konsekvenserne for<br />
det hydrol<strong>og</strong>iske<br />
vandkredsløb <strong>og</strong><br />
2. Niveauet af<br />
bæredygtig nedsivning<br />
Hvis<br />
delscenarium<br />
Hydraulisk<br />
modellering<br />
ved MIKE-URBAN<br />
At belyse konsekvensen<br />
af LAR på<br />
opstuvningshændelser i<br />
afløbssystemet<br />
Hvis optimalt<br />
scenarium<br />
Slut-evaluering<br />
Slut<br />
At belyse det maksimale<br />
LAR-potentiale under<br />
hensyn til hydrol<strong>og</strong>isk<br />
<strong>og</strong> hydraulisk effekt
Spor 2: Vinkælderrendens opland<br />
Vinkælderrenden<br />
kapacitetsproblemer!<br />
Oversigtskort over modelområde (6 km 2 ) <strong>og</strong> fokusområde (kloakopland F2).
Opstilling af urban-hydrol<strong>og</strong>isk model<br />
Hydr<strong>og</strong>eol<strong>og</strong>isk model:<br />
- Leret dækmoræne, spredte sekundære sandlag,<br />
dybereliggende lerlag, dybtliggende sandlag<br />
- 10×10 meter
Opstilling af urban-hydrol<strong>og</strong>isk model<br />
Kloakker <strong>og</strong> omfangsdræn<br />
Kloakker<br />
Omfangsdræn<br />
•Ingen konkrete oplysninger fra<br />
byggesagsarkiv<br />
•Placeres i 1.2 mut. ved bygninger med<br />
kælder (oplyst i BBR)<br />
Q=-TC*A*∆H<br />
TC=f(Kjord.tilstand)
Opstilling af urban-hydrol<strong>og</strong>isk model<br />
Overfladisk afstrømning <strong>og</strong> umættet zone<br />
Klimadata for perioden 1990-2011:<br />
•Nedbør (SVK-stationer)<br />
•Potentiel fordampning<br />
•Temperatur<br />
<strong>Jord</strong>type<br />
Arealanvendelse<br />
Delkomponenter<br />
Simuleringsprincip<br />
Imp. arealer<br />
•Overflade processer<br />
•Opfugtningstab<br />
•Evaporation<br />
•Horton infiltraton<br />
•Regnafstrømning<br />
•Horton overland-flow<br />
•Mættet overland-flow<br />
•Overflade<br />
magasinering<br />
•Rodzone processer<br />
•Nedsivning<br />
•Evapotranspiration<br />
•Magasinering<br />
Modul svarende til MOUSE<br />
runoff-model B, udviddet<br />
med mættet overland-flow.<br />
Simpelt beregningsprincip.<br />
hvor fordampning <strong>og</strong><br />
nedsivning afhænger af<br />
vandindholdet i rodzonen.
Kalibrering
Afstrømningssimulering<br />
Kalibrering: Komponenter af simuleret afstrømning
Nedsivningsscenarium<br />
Bæredygtig<br />
nedsivning
Foreløbige resultater: bæredygtig<br />
nedsivning (afkobling)<br />
Objekt<br />
Overløb<br />
Nedsivning<br />
Modelkørsel
Foreløbige resultater: bæredygtig<br />
nedsivning (afkobling)
Konklusion 1<br />
Vi har værktøjerne til at regne på LAR (integreret med grundvand)<br />
…vi kan kvantificere <strong>og</strong> optimere den hydrauliske <strong>og</strong> hydrol<strong>og</strong>iske<br />
effekt (bl.a. bæredygtig nedsivning)<br />
Der er generelt betydelig usikkerhed pga. manglende data på<br />
Geol<strong>og</strong>i <strong>og</strong> grundvandsstand (udfør korte boringer, opret l<strong>og</strong>gere)<br />
Omfangsdræn (få det ind i BBR)<br />
(Effektiv) impermeabelt areal (indsaml flere flow-målinger)<br />
…<br />
Mangler data omkring LAR-elementers virkemåde (forskellige typer<br />
tage, regnbede, faskiner m.m.)
PERSPEKTIVERING
Københavns Kommune<br />
LAR-screening for tagvand (GIS-værktøj)
Københavns Kommune<br />
LAR hydrol<strong>og</strong>isk-modellering (KK-NØ)
Perspektivering<br />
Vandkredsløbet giver ”begrænset” mulighed for lokal nedsivning<br />
Fremtiden byder på en forhøjet grundvandsstand<br />
-> ringere mulighed for lokal nedsivning/afkobling<br />
-> et øget behov for (lokal) dræning af grundvand omkring<br />
huse for at undgår fugtskader på fundamenter, kældre, m.m.<br />
-> et behov for massive investeringer i lokale<br />
afdræningsløsninger (hos lodsejere)<br />
INNOVATION:<br />
LAR ≠ AFKOBLING<br />
Integreret lokal afvanding af både:<br />
regnvand (forsinket)<br />
grundvand<br />
…koblet med eksisterende kloakker<br />
= fremtidigt service-niveau
Ingen LAR, fremtid<br />
Øget vinternedbør<br />
= fugtige kældre/fundamenter!
LAR innovation<br />
Afledning af grundvand om vinteren<br />
Afledning af regnvand om sommeren
Perspektivering<br />
Ldesign = ca. 9 m
Perspektivering<br />
Ldesign_d = ca. 4 m<br />
= ½ × Ldesign_ud
Konklusion 2<br />
Potentialet ved at anvende eksisterende kloak + lokal<br />
dræning/afledning/forsinkelse af grundvand/regnvand bør belyses:<br />
Kan vi på den måde sikre grønne/rekreative/klimarobuste<br />
afvandingsløsninger ()<br />
Hvad koster det (at lade være)<br />
Disse overvejelser bød <strong>og</strong>så inddrages i valget af<br />
klimatilpasningsstrategi
Masterminding Sustainable Pr<strong>og</strong>ress
Change language