Omvandling av en estetisk damm till ett dagvattenmagasin + möjligheter, påverkan och alternativa lösningar.

Abstract (Swedish)

Klimatförändringar är ett centralt och omtalat ämne som diskuteras bland alla statliga enheter. Effekterna av klimatförändringar diskuteras bland kommunala och privata aktörer inom de flesta branscherna. Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, har rapporterat att det den globala temperaturen haft en genomsnittlig ökning med 1,5 °C sedan förindustriell tid. Klimatförändringarna har många konsekvenser – tillgången till rent vatten, surt regn och stigande havsvattennivåer är några av dessa. En frågeställning som många städer står inför är förändring i frekvensen av nederbörd och skyfall.
Städer har till följd av byggnation av vägar, byggnader och andra hårdgjorda ytor blivit alltmer ogenomträngliga. Integrationen av dagvattenlösningar har blivit väsentlig inom stadsplanering för att undkomma pluviala översvämningar. Blågröna dagvattenlösningar kombinerar grön infrastruktur med förmågan att förvara och avleda vatten från samhällsviktig infrastruktur. Dagvattenlösningar utnyttjar ofta markens lutning och ytavrinning, genom att konstruera bland annat diken, regnbäddar och dammar, för att avleda vattnet. Lösningarna avlastar dagvattennätet genom att fördröja vattnets avrinning.
En fallstudie genomfördes i syfte att utreda möjligheten för expansion av ett dagvattennätverk, i syfte av att bygga ut ett befintligt dagvattenmagasin. Studien omfattade modellering av studieområdet genom att skapa en modell av ledningsnätverket. Möjligheten för expansion är styrt av kapaciteten av det mottagande ledningsnätet. En begränsning i studien var bristen på information om rörsystems dimensioner.
Simuleringarna visade magasineringsbehovet för olika scenarier av nederbörds- och randvillkor i utloppspunkten. Den nuvarande dagvattendammen hade kapacitet att lagra volymer dagvatten upp till 7 200 m^3. Det beräknade magasineringsbehovet för ett 100-års regn var 5 210 m^3, under förutsättning att dämning uppstår i utloppspunkt var magasineringsbehovet 6 240 m^3. Randvillkor visade sig vara en viktig parameter vid omvandling av ett dagvattenmagasin, då det orsakade stora ökningar i magasineringsbehov vid ökad dämning

Abstract

Climate change is a current topic debated among all governmental entities, from state recognized efforts to policies of municipalities. The effects of climate change are widely discussed. The Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, have reported that there has been an average rise in global temperature by 1.5 °C since preindustrial times. The consequences of climate change are many – the access to clean water, acidic rain and rising sea water levels are some of those. An issue that many cities deal with is the change in rainfall and the increasing
prominence of cloudburst events.
Cities have increasingly become impermeable due to the construction of roads, buildings, and other hard surfaces. To combat the issue of pluvial flooding the integration of stormwater solutions in city planning is becoming essential. Blue-green stormwater solutions combine green infrastructure with the ability to detain water and divert it from buildings and infrastructure. Stormwater solutions often work with slopes to create a course for the water to pass through, by creating trenches, rain gardens and alternative ponds for the water to gather in. The solutions
not only relieve the pipeline network by delaying water, but also allow for water filtration through the soil.
A case study was conducted on the possibility of transforming an existing local retention pond. The study included modelling of the study area by creating a model of the stormwater pipe system. The possibility of expansion is heavily reliant on the receiving pipe system and its’ capacity. One reoccurring limitation was the lack of information regarding the dimensions of pipe systems.
The simulations showed the storage requirement for different scenarios of rainfall and damming in the outlet point. The current retention basin had the capacity to store volumes of stormwater derived from a rain with return period of up to 100 years, with a maximum storage capacity of 7 200 m3. The required storage capacity for a 100-year rain was 5 210 m3, meanwhile given damming, the storage requirement would be 6 240 m3 for the same rain conditions. The damming proved to be an important parameter when constructing a retention pond, as there was a
significant increase in storage capacity needed to retain the water volumes.

Popular Abstract (Swedish)

Översvämningar i den urbana staden orsakar dödsfall och skador på infrastruktur. En ökning i frekvensen på extremt regn utgör ökad översvämningsrisk. För att utrusta städer mot dyra utfall krävs klimatanpassning.
Dagvatten är det vatten som rinner på marken efter regn. I samband med ökad förtätning i städer så ökar andel ogenomtränglig beläggning i staden. Detta leder till att vattnet inte kan infiltrera markytan och därmed ökar avrinningsvolymer. Det är dock inte bara förtätning som ger ökad översvämningsrisk, utan även klimatförändringar. Klimatförändringar innebär att vi i Sverige troligen kommer ha blötare klimat med ökade regnmängder, högre frekvens av extremt regn och därmed ökad mängd dagvatten på ytan. Dagvattennätverk transporterar vatten ut ur staden. Ett problem med ledningsnät är att de oftast är dimensionerade för ett visst regn utan att ta hänsyn till klimatförändringars effekt.
Behovet av dagvattenhantering och olika typer av lösningar som kan minska vattenmängd i ledningsnät är växande, då de delvis åtgärdar bristande kapacitet i ledningsnätet. Dagvattenlösningar har som syfte att avlasta dagvattennätverket. En dagvattenlösning är en typ av lösning som samlar, fördröjer och lagrar vatten, eller som tillåter infiltration och evapotranspiration under och efter regn. Fördröjning innebär avledning och uppehåll av vatten vid regn så att det långsamt rinner till dagvattenledningar. Några exempel på dagvattenlösningar är regnbäddar, gröna tak och dammar. Dammar sticker ut som den dagvattenlösning som har möjlighet att fördröja störst dagvattenvolymer. Denna studie undersökte möjligheten att omvandla och använda en damm som fördröjningsdamm, med fokus på Sjön Sjön inom LTH campusområde. Studien fann att dammen redan fungerade som ett dagvattenmagasin, både på kommunal och lokal nivå. Allt dagvatten som rann ner i ledningar inom södra LTH campusområde avleddes till Sjön Sjön innan det rann vidare ut ur dammen. På den kommunala sidan tyder ritningar på ledningsnätet att Sjön Sjön används som en buffert, som innebär att vatten bräddas in till dammen när det kommunala ledningsnätet överbelastas. För att skapa en omfattande bild av fördröjningsmöjligheterna skapades en modell som speglade de befintliga förutsättningarna på området. Arbetet gav en ökad förståelse för dagvattenhanteringen på LTH campusområde och tar upp viktiga aspekter av samverkan mellan kommunalt och lokalt ledningsnät. Dämning innebär att vattennivån i vattenservis stiger över ledningens hjässa, det vill säga att ledningen är fylld. När dämning uppstår i dagvattennätverk påverkar det anknytningspunkter från lokala dagvattennät då vatten inte kan rinna fritt till kommunalt ledningsnät. I modellen representeras detta av randvillkor som placeras vid utloppspunkten. För att tillgodose detta skapades hypotetiska randvillkor som kördes i simuleringar. Resultaten visade på en stor skillnad i magasineringsbehov för Sjön Sjön beroende på förutsättningarna i mottagande dagvattensystem. Studien visade att beroende på vilken regnintensitet på nederbörd bestämmande aktör vill säkra området mot, framgår olika möjligheter för utökad fördröjningskapacitet.
Överlag visade studien att Sjön Sjön redan har en viktig roll i dagvattenhanteringen som det är idag. Vad från början antogs vara en estetisk damm visade sig vara en värdefull och central dagvattenlösning för både området i sig och omkringliggande områden. En uppfattning om viktiga faktorer som påverkar vid planeringen och transformationen av en dagvattendamm skapades.

• author: Nasser, Zeinab
• supervisor: Salar Haghighatafshar
• organization: Chemical Engineering (M.Sc.Eng.)
• course: VVAM05 20221
• year: 2022
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Water resource management, stormwater, retention pond, water and environmental engineering, dagvattenhantering, dagvattendammar, fördröjningsdammar, vattenförsörjnings- och avloppsteknik
• report number: 03
• language: Swedish
• id: 9081782
• date added to LUP: 2022-06-16 11:07:43
• date last changed: 2022-06-16 11:07:43