Keynote: Fra tradisjonell til mer bærekraftig overvannshåndtering

NTNU
Det 20. nasjonale seminar om
hydrogeologi og miljøgeologi
Knut S. Heiers konferansesenter, NGU
14. – 15. februar 2011
Fra tradisjonell til mer bærekraftig
overvannshåndtering
Av
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann- og miljøteknikk, NTNU
Sveinn T. Thorolfsson
1
NTNU
Innhold
1.
2.
3.
4.
5.
6.
6.
7.
8.
Overvannshåndteringens rolle
Urbanisering – konsekvenser for vannhåndteringen
Tilbakeblikk – Hvorfor ble det som det ble?
Tradisjonell avløpshåndtering – store rør!
Nytt paradigma
- Fra rask til fordrøyd avledning av overvann
(Tekniske) løsninger for å:
- Redusere overvannsavrenningen
- Redusere overvannsforurensingen
Det blå – grønne konseptet
Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering
Oppsummering
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
2
NTNU
Overvannshåndteringens rolle
Overvannshåndtering er kunnskapen som er brukt til å forstå, kontrollere, og
bruke overvannet i de forskjellige formene innen den
hydrologiske sirkelen.
Nøkkelkomponenten ved overvannshåndteringen er avløpssystemet.
Den viktigste funksjonen til dette system er:
1.
2.
3.
4.
5.
Fjerne overvann fra: trafikkarealer som, gater, veier, parkeringsplasser etc…
Kontrollere mengde og vannhastig til avrenningen
Lede avrenningen til naturlige og menneske skapte avløpssystemer
Evt. dimensjonert for å kontrollere at forurensinger IKKE når resipienten
Åpen avrenningsveg og fordrøyningsanlegg gir muligheter til
flerbruk som til rekreasjon, parker, og bevaring av biologisk mangfold.
Kriterier for overvannshåndteringen er fundamentet for å utvikle kontroll
rutiner for overvannet.
Thorolfsson (2008) og Stahre (2006)
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
3
NTNU
Urbanisering – Urban avrenning
Urbanisering har signifikant effekt på den hydrologiske sirkelen
Det hydrologiske kretsløpet rurale omgivelser
Det hydrologiske kretsløpet i urbane omgivelser
McCUEN R.H. (1998)
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
4
NTNU
Konvensjonelt avløpsplan
Fra 60-, 70-, 80-, og 90-tallet. Hva nå?
CSO
A)
B)
C)
D, E), F)
c)
R)
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Fellessystem område
Separat system område
Industri område
Rurale områder
CSO
Renseanlegg
Sveinn T. Thorolfsson
5
NTNU
Utbyggingens innvirkning naturforholdene
Det mest radikale er
å fjerne
vegetasjonen
Deretter å legge
ledninger.
Hvordan vil denne
utviklingen kunne
motvirkes, endres,
repareres?
Grunnvann
Grunnvann
1.
Vannbalansen kan endres radikalt.
2.
Man får raskere bortledning av overvannet
3.
Flomtoppene øker slik at de naturlige bekkesystemene kan overbelastes
4.
Grunnvannstanden kan senkes og vekstmulighetene forringes
5.
Utbyggingskostnadene kan øke.
Sveinn T. Thorolfsson
NGU-seminar
Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU
14-15. februar 2011
6
NTNU
Overvannsledningene
blir større og større
Rambøll 2009
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
7
NTNU
Flom og forurensing under snøsmelting
fra avløpsfelt i Trondheim, Norge
Overløpsutslipp til
Nidelva, Trondheim
Flom
29.3 – 2.4 1997
Snø dumpeplass på Byåsen
Trondheim
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Forurensing i snø på Risvollan i
Trondheim
Sveinn T. Thorolfsson
8
NTNU
Fra rural til urban situasjon
Fra grøft til rør
Grøft
Her foregår både infiltrasjon og
fordrøyning
Sluk med sandfang
Vannføringen øker
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk
9
NTNU
Gateprofil med overvannsledninger
og sandfang
Vakuum tømme bil
Sandfang
Sandfang
Sandfang må tømmes med jevne mellomrom for å
unngå at sand og grus går inn i overvannsledningene,
og skaper selvrensingsproblemer
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk,
10
NTNU
Nytt paradigma
Prinsippene omkring drenering inkluderer også bredere miljømessige
aspekter, som kan være av betydning for mange andre enn bare
ingeniører, som:
1) praktikere i miljøvitenskap
2) teknologi
3) politikk og planlegging
4) geografi og helsefag
Disse utfordringene kan ikke tas hånd om av bare en profesjon.
Politikkere, ingeniører, miljø specialister, samman med innbyggerne
har en rolle her.
I urbane areas stormwater management has traditionally been based on
conveying stormwater as quick as possible away in closed pipe
systems.
Denne praksisen var ment å gi gode omgivelser og sikkerhet mot flommer,
men ofte viste de seg ofte å gi negative resultater, som:
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
11
NTNU
Fra rask til fordrøyd avledning av overvann
Konvensjonell
løsning med
ledninger
Open overvannsløsning
Sustainable urban
drainage systems
(SUDS)
Sveinn T. Thorolfsson
NORVAR (2008)
12
NTNU
Remembering Dr. Peter Stahre
Peter Stahre, a diplomate of AAWRE since September 2005, was an international known expert
and teacher in the field of "sustainable urban drainage".
A respected friend and colleague of many in the water resources community in
Europe, the U.S., and other parts of the world, Peter's passing has left a gap keenly felt by many.
NTNU- Seminar on SUDS
17.9.2010
Sveinn T. Thorolfsson
13
NTNU
Anlegg for opne overvanns
løsnninger
Stahre (2006)
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU
14
NTNU
Examples on the technical solutions
NTNU- Seminar on SUDS
17.9.2010
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU
15
NTNU
Flomvei
Flomvei er lavpunkt og/eller strekninger i terrenget eller i bebygde
områder hvor vannet kan avledes ved flom
Overvannsteknologi Tiltak September 2008
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk
16
NTNU
Raingarden at Risvollan
September 2010
Photo: Arvid Ekle
NTNU- Seminar on SUDS
17.9.2010
17
NTNU
Regnbed på Risvollan i Trondheim
NVE/NTNUs forskningsfelt
Sveinn T. Thorolfsson
18
Pollution in Stormwater
NTNU
From a parking place at a shopping center in Seattle, USA
In addition to SS, COD BOD etc, stormwater contents heavy metals; Pb, Cu, Cr, Hg,
etc. and organic micro pollutants such as PAH, PCB etc.
The pollutants are removed by vacuum lift system
NTNU- Seminar on SUDS
17.9.2010
Sveinn T. Thorolfsson
Photo; Thorolfsson
1997
19
NTNU
Bioretention i Montreal, Canada
Fordrøyning
Biofiltrering
Snødumpeplass
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk, NTNU
20
NTNU
Bjølsen student by in Oslo
Åpen overvannsløsning
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk
21
NTNU
Malmø sentrum, Sverge
Grønne tak – åpne overvannsløsninger
OVT 2010
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk
22
NTNU
Flerbruk av overvannssystemet
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk
23
NTNU
Overvannshåndteringen på tidligere
Fornebu lufthavn
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk
24
NTNU
Bærekraftig overvannshåndtering ved
Urridavatn in Gradabær in Iceland
The challenge:
The area around the shallow
lake Urridavatn is to be
urbanized
The task:
No pollution is to be discharges
into Urridavatn
The developers are focusing on
sustainable development and
cold climate
Utbyggingsplaneen
Sveinn T. Thorolfsson
25
NTNU
Dreneringsplan for IKEA tomten
IKEA søkte om byggetillatelse på lavaområdet nord for Urriðavat.
Det ble lagt opp til bærekraftig overvannsløsninger er installert og de fungerer
bra
A
IKEA
Parking places
BYKO
A
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
26
NTNU
Tversnitt A – A med noen detaljer
Sveinn T. Thorolfsson
27
NTNU
Swales
Bilder fra IKEA i Island
Photos: S. T. Thorolfsson
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
28
NTNU
Underjordisk fordrøyningsanlegg
Lønningen i Bergen
Fordelingsrør for overvannet
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Sveinn T. Thorolfsson
Institutt for vann og miljøteknikk
Foro: Thorolfsson 1986
29
NTNU
Fordrøyning og infiltrasjon
av takvann i nytt rekkehusområde i Mannheim i Tyskland
Photos: S. T. Thorolfsson
NGU-seminar
14-15. februar 2011
Foto: S.T.Thorolfsson 2009
Sveinn T. Thorolfsson
30
NTNU
Teknisk løsning for lokal
overvannshåndtering
Hoppergarten, Berlin, H Sieker
Soil-layer d-30cm
Trough
Overflow Trough
Manhole
Overflow trench
Trench
Drain pipe
Throttle
NTNU
Veiledning i
Klimatilpasset overvannshåndtering
www.Norskvann.no (des. 2008)
Veilederen legger vekt på å integrere
overvannsplanleggingen i
arealplanleggingen, og at overvannet
bør brukes som ressurs i det urbane
landskapet.
Veilederen fokuserer også på
klimaendringer, bruk av lokal
overvannshåndtering og bruk av
åpne løsninger med forsinkelse og
fordrøyning, og bruk av åpne renner,
grøfter og byvassdrag.
Også flomveier for avrenning for opp
til 100 – årsflommen
Samt dimensjonering av tiltakene
NTNU
PUB on a study tour in Milton Keynes in UK, 1987
PUB i Bergen ble stiftet
I april 1981.
Mål:
Utvikle bedre basis for
overvannshåndtering
gjennom
educating
Masterstudenter
Hver enkelt vanndråpe blir fordrøyd i byen Milton Keyns i England før utslipp til Thamsen
33
NTNU
Takk for oppmerksomheten
Sveinn T. Thorolfsson
Sveinn T. Thorolfsson
34