PowerPoint Presentation€¦ · Title: PowerPoint Presentation Author: Kim A. Diesen Paus Created...

Kurs i Klimatilpasning

og overvann

4.Mai 2017Scandic, Hamar

dr.ing, Kim H. Pauskimh.paus@asplanviak.no

Hvem er jeg?• Slependen, Bærum (1982)

• Siv.ing. VA-teknikk (2009) / dr.grad(2016) ved NTNU.

• Ca. 4 år i som rådgiver

• Jobber med overvann og vann i by• Mulighetsstudier• Feltutbygginger• Gjesteforeleser• Strategier• Utredninger• Planer

Hvem er dere?

Kursets formål er definert som følgende:

«Å øke kompetanse og bevissthet om klimatilpasning ogovervann i kommunene, og videre bidra til økt forståelseog samarbeid på tvers av enheter hos kommunalesaksbehandlere.»

Kurset vektlegger hovedsakelig tre forhold som reflekteres i samlingene:

1. Kompetanse2. Samhandling (tverrfaglighet/samspill/prosess)3. Formidling

Formål med kurset

Samhandling og tverrfaglighet

Informasjon og kompetanse

Lov og forskrifter

Virkemidler

Formidling og kommunikasjon

Vannmiljø

Fortetting

Skader som følge av overvann

Utfordringer

Klimaendringer

Trygge flomveier

Lokal overvannshåndtering

Vann som ressurs

Løsninger

Tilleggsverdier

Samhandling og tverrfaglighet

Informasjon og kompetanse

Lov og forskrifter

Virkemidler

Formidling og kommunikasjon

Vannmiljø

Fortetting

Skader som følge av overvann

Utfordringer

Klimaendringer

Trygge flomveier

Lokal overvannshåndtering

Vann som ressurs

Løsninger

Tilleggsverdier

SAMLING 1(4.mai)

SAMLING 1(4.mai)

Samling 2 (14.juni)

Samling 1-2-3

Samling 1 (5.mai)

Samling 3 (12.september)

SAMLING 1: Kompetanse I (4.mai 2017) 09:00 Oppmøte, registrering og kaffe09:15 Kurset åpnes

Velkommen og praktisk informasjon. Introduksjon, mål med kurset og kursprogram. Presentasjon av deltakere.Kim H Paus

09:45 Utfordringer: Overvann

Dagens tilstand og utfordringer knyttet til overvann og vassdrag (oversvømmelse, flom, aldrende ledningsnett, fortetting, redusert biologisk mangfold, fremmedvann, vannkvalitet etc.).

Kim H Paus

10:15 Utfordringer: Klimaet i endring

Forventet klimautvikling i Hedmark.

Eirik Førland (Meteorologisk Institutt)

10:45 Løsninger: Overordnede strategier

Internasjonale trender, Norsk Vann sine anbefalinger og tre(fire)-trinnstrategi for håndtering av overvann.Kim H Paus

11:00 Pause

Kaffe og noe å spise11:15 Løsninger: Crash-kurs i overvannsberegninger

Innføring i den rasjonale formel, IVF-statistikk, eklima, beregning av fordrøyning, avrenningskoeffisienter, regnvarighet, nedbørfelt, flomveier, gjentaksintervall, klimafaktorer etc..

Kim H Paus

11:45 Løsninger: Samarbeid ved håndtering av flom, overvann og vannrelaterte skred

Farevurdering, overvann i ulike planfaser, nødvendig samarbeid, helhetlig vannhåndtering, gode og dårlige eksempler.

Steinar Myrabø

(Norconsult)

12:45 Lunsj13:45 Løsninger: Fysiske tiltak

Løsninger for håndtering av overvann. Grupperinger og karakteristikker ved ulike tiltak iht. tre-trinnstrategien (f.eks. regnbed, grønne tak, blå tak, fordrøyningsbasseng, magasiner, renner, kanaler, flomveier, vassdrag etc.).

Kim H Paus

14:30 Presentasjon av case

Presentasjon av case (ca. 10-15 min per gruppe).

Deltagere /

Kim H Paus15:15 Arbeid med oppgaver/case inkl. pause

Kaffe og noe å spise

Deltagere /

Kim H Paus16:00 Oppsummering og diskusjon

Besvarelse av dagens spørsmålKim H Paus

16:30 Avslutning

Kompendium

1 Introduksjon

2 Ansvar for klimatilpasning

3 Utfordringer knyttet til overvann

4 Løsning og strategi for overvannshåndtering

5 Virkemidler

6 Innføring i beregningsmetoder

Vedlegg A: BegrepsavklaringVedlegg B: Sentrale dokumenter og nettstederVedlegg C: Tiltak, dimensjonering og metoderVedlegg D: Eksempler på kommunale dokumenterVedlegg E: Eksempler på bestemmelser i kommuneplanVedlegg F: Eksempler på reguleringsbestemmelserVedlegg G: Eksempler på avrenningskoeffisienterVedlegg H: Uthenting av nedbørdata fra eklimaVedlegg I: Eksempler – Den rasjonale formel og fordrøyningVedlegg J: Sjekkliste ved søknad om forhåndsuttalelse

Case

Kommune Case

Elverum kommune

SmestadtoppenPrivat reguleringsforslag - boligformål - flatt, innslag av myr, drenering til vassdrag med helårs-vannføring, overvannsutfordringer.

Ringsaker kommune

Kommuneplanens arealdelOpplegg for bestemmelser og retningslinjer for overvann i kommuneplanens arealdel

Hamar kommune

Tomtefelt Vold/Lund. Utbyggingsområde med store krav til lokal fordrøyning. Utbygging i gang både i Hamar og Ringsaker. Hvordan ivareta disse krav? Erfaringer. Håndtering av evt. tilgrensende nye tomtefelt?

GIVAS og Kongsvinger kommune

PuttaraNødvendig tiltak/løsninger ved utbygging av Putara. Ledes til eksisterende bekkelukking. Dimensjonering?

BegrepsavklaringHva er vassdrag?

Vassdrag er alt stillestående eller rennende vann med årssikkervannføring (innsjøer, bekker, elver, grunnvann og våtmarksområder), samt vannløp uten årsikker vannføring dersom det atskiller seg tydelig fra omgivelsene.

Hva er vannforekomst?

Vannforekomst er en fellesbetegnelse for innsjøer, bekker, elver, grunnvann og våtmarksområder.

Hva er flom?

Flom opptrer når vannføringen i vassdraget får utover det normale, ofte definert iht. et gjentaksintervall. Flom vil kunne medføre oversvømmelse langs vassdraget og tilhørende skade på infrastruktur og bebyggelse.

Foto: Olav Fergus Kvalnes (2014)

BegrepsavklaringHva er overvann?

Overvann omfatter alt vann som renner av på overflaten av tak, veier og andre flater etter nedbør, stormflo eller snøsmelting

Hva er oversvømmelse?

Oversvømmelse av områder uten tilknytning til vassdrag som følge av kraftig nedbør og/eller snøsmelting.

Flom forekommer ofte av langvarig kraftig nedbør eller snøsmelting over store arealer… (mulig å forutsi)

Oversvømmelse forekommer ofte av relativt kortvarig kraftige og lokale byger… (nesten umulig å forutsi)

Ulike årsaker:

Foto: Karl Braanaas (2016)

BegrepsavklaringHva er klimatilpasning?

At samfunnet er klimatilpasset, betyr at det er i stand til å begrense eller unngå ulemper som følge av klimaet og å utnytte nye muligheter (klimatilpasning.no).

Klimatilpasning inkluderer også tilpasning til dagens klima…

«Ansvaret for klimatilpasning ligger til den aktøren som har ansvaret for en oppgave eller funksjon som blir berørt av klimaendringer.»

«Kommunen er etter plan- og bygningsloven ansvarlig for at naturfareblir vurdert og tatt tilstrekkelig hensyn til i arealplanleggingen og byggesaksbehandlingen.»

Utfordringer knyttet til overvann

Kurs i klimatilpasning og overvannSamling 1: Kompetanse

4.Mai 2017Scandic, Hamar

dr.ing, Kim H. Pauskimh.paus@asplanviak.no

AvløpssystemetHistorisk tilbakeblikk

AvløpssystemetØkt fortetting..

AvløpssystemetUtslipp direkte til vassdrag

UTSLIPP DIREKTE TIL VASSDRAG

AvløpssystemetØkt fortetting..

UTSLIPP DIREKTE TIL VASSDRAG

AvløpssystemetLukking av vassdrag og Fellessystem

FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( )

FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN

AvløpssystemetLukking av vassdrag og Fellessystem

Foto: Ukjent (1920-tallet)

AvløpssystemetOverløp og renseanlegg

FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( )

FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN

AVLØPSRENSEANLEGG

REGNVANNSOVERLØP

AvløpssystemetØkt fortetting..

FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( )

FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN

AVLØPSRENSEANLEGG

REGNVANNSOVERLØP

SEPARATSYSTEM BESTÅENDE AV EGEN LEDNING FOR OVERVANN ( ) OG

SPILLVANN ( )

AvløpssystemetSeparatsystem

FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( )

FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN

AVLØPSRENSEANLEGG

REGNVANNSOVERLØP

IKKE-FUNGERENDE SEPARATSYSTEM

SEPARATSYSTEM BESTÅENDE AV EGEN LEDNING FOR OVERVANN ( ) OG

SPILLVANN ( )

AvløpssystemetSeparatsystem

FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( )

FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN

AVLØPSRENSEANLEGG

REGNVANNSOVERLØP

IKKE-FUNGERENDE SEPARATSYSTEM

ROS Avløpssystem og vannmiljø for Elverum og Kongsvinger (2013)

• > 90 % av avløpsnettet er separatsystem

• Relativt nytt ledningsnett (21 – 30 år)

• 30 – 50 pumpestasjoner med nødoverløp

Mer styrtregn

Foto: Ullevaal Gazette

Mer styrtregnGjentetting av flater

Foto: Ullevaal GazetteFoto: Håkon Mosvold Larsen / SCANPIX (2009)

Overvann

Tette urbane flater Naturlige flater

Høy hastighet

Lav hastighet

Utfordring 1: Fortetting påvirker avrenningen

Increasing UrbanizationØkende urbanisering

Avre

nnin

g

Figur fra Stream Corridor Restoration Principles, processes, and Practices (2001) USDA-Natural Resources Conservation Service

Tid

Kapasitet på ledningsnett (rørdiameter etc.)

Source: Blue Bison Water (2014)

Utfordring 2: Ledningsnettet har stadig dårligere tilstand

Photo: Valtrex Home

Utfordring 2: Ledningsnettet har stadig dårligere tilstand

RIF gir Norge karakter

Situasjonen for fire år siden:2010:800 milliarder kroner

2015:2600 milliarder kroner

Utfordring 2: Ledningsnettet har stadig dårligere tilstand

Avre

nnin

g

Redusert kapasitet på ledningsnett

Increasing UrbanizationØkende urbanisering

Figur fra Stream Corridor Restoration Principles, processes, and Practices (2001) USDA-Natural Resources Conservation Service

Tid

Kapasitet på ledningsnett (rørdiameter etc.)

Hva venter i fremtiden?

Klimaendringer:

• Høyere gjennomsnittstemperatur

• Havstigning

• Mer nedbør

• Økte nedbørintensiteter

• Større variasjoner

…og i tillegg:

• Betydelig befolkningsvekst

• Økt fortetting

• Økt press på VA-systemer

Foto: Olav Fergus Kvalnes (2014)

Hedmark Fylkeskommune (2016)

Utfordring 3: Effekt av forventede klimaendringer

Avre

nnin

g

Increasing UrbanizationØkende urbanisering

Figur fra Stream Corridor Restoration Principles, processes, and Practices (2001) USDA-Natural Resources Conservation Service

Tid

Redusert kapasitet på ledningsnett

Kapasitet på ledningsnett (rørdiameter etc.)

Foto: Åsgeir Valldal, Dagbladet

NOU (2015)

Utfordringer 1-3: Økt risiko for oversvømmelser

Foto: Åsgeir Valldal, Dagbladet

NOU (2015)

Utfordringer 1-3: Økt risiko for oversvømmelser

Gjennomsnittlig erstatning på 600 millioner per år som følge av vann-inntrengning utenfra i perioden

2008 – 2014 (VASK – Vannskadestatistikk)

Kilde: Hovedplan infrastruktur (2014)

Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann»

Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann»

«Uønsket vann»

Spillvann/kloakk

Spillvann og næring Fremmedvann

Tørrværavrenning Fremmedvann som ikke er avhengig av nedbør

• Utlekkendedrikkevann

• Bekkevannsinntak• Permanent grunnvann

Sammensetning avløpsvann

Direkte nedbørFremmedvann som er direkte

nedbøravhengig

• Gatesluk• Taknedløp• Garasjenedfarter• Feil-tilkoblinger• Utette kumlokk

Spillvann fra næring

Spillvann fra person-

ekvivalenter

Nedbøravhengig fremmedvann

Indirekte nedbør

Fremmedvann som er indirekte nedbøravhengig• Drenssystemer• Pumpesumper• Innlekking i

umettet sone• Høyt grunnvann• Bekkevannsinntak

Fremmedvann

Gjennomsnittlig 68 % (15 anlegg; Lindholm et al.

2012)

Direkte nedbør

Overløp

Tørrværavrenning

Store avløps-

mengder til RA

Indirekte nedbør

Store avløps-

mengder til RA

Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann»

Foto: Rolf Ørman (2013)

1. Økte kostnader til drift og investering i ledningsanlegget. Avløpssystem må dimensjoneres for en større vannføring enn nødvendig.

2. Økte kostnader til drift og investering i avløpsrenseanlegget. Utfordringer knyttet til variasjoner i hydraulisk belastning, vannkvalitet og temperatur.

3. Stor andel fremmedvann i spillvannsnettet reduserer effekten av separering.

4. Økt risiko for utslipp av avløpsvann via overløp.

HIAS IKS (Fylkesmannen i Hedmark):

• Langsiktige mål for andel innlekketfremmedvann skal reduseres fra gjennomsnittlig 50 % for hele avløpsnettet i dag til 40 % i 2030 og 30 % i 2050.

• Andel innlekket fremmedvann skal være mindre enn 65 % i 90 % av årets døgn innen 2023.

Utfordring 4: Det meste av vannet som føres til renseanlegget er «fremmedvann»

SEPARATSYSTEM BESTÅENDE AV EGEN LEDNING FOR OVERVANN ( ) OG

SPILLVANN ( )

FELLESSYSTEM BESTÅENDE AV ET LEDNINGSANLEGG ( )

FOR BÅDE OVERVANN SPILLVANN

AVLØPSRENSEANLEGG

REGNVANNSOVERLØP

IKKE-FUNGERENDE SEPARATSYSTEM

Utfordring 5: Overløp fra det kommunale avløpsanlegget

PUMPESTASJON SPILLVANN MED NØDOVERLØP

Svært god

God

Moderat

Dårlig

Svært dårlig

Miljøtilstand

Grensen for bærekraftig bruk

Utfordring 5: Overløp fra det kommunale avløpsanlegget

Tilstandsklasser for ferskvann (KLIF, 1997)

Lindholm, O. (2004). Miljøgifter i overvann fra tette flater: Litteraturstudie (Stormwater Pollutants From Impervious Surfaces: A Literature Review), RAPPORT LNR 4775-2004, Norwegian Institute for Water Research (NIVA), Oslo, Norway.

Utfordring 6: Overvann fra tette flater er ofte forurenset

Berge, J. A., Ranneklev, S., Selvik, J. R. og Orderdalen Sten, A. (2013). Indre Oslofjord - Sammenstilling av data om miljøgifttilførsler og forekomstav miljøgifter i sediment. Rapport L.NR. 6565-2013, Oktober 2013. / AquateamCOWI (2015) Avrenning av miljøgifter fra tette flater -litteraturstudium

Fordeling av tilførslerForurensning til indre Oslofjord

For 7 av 9 av undersøkte miljøgifter utgjør tette flater

den største kilden

Berge, J. A., Ranneklev, S., Selvik, J. R. og Orderdalen Sten, A. (2013). Indre Oslofjord - Sammenstilling av data om miljøgifttilførsler og forekomstav miljøgifter i sediment. Rapport L.NR. 6565-2013, Oktober 2013. / AquateamCOWI (2015) Avrenning av miljøgifter fra tette flater -litteraturstudium

Fordeling av tilførsel fra tette flater Forurensning til indre Oslofjord

For 8 av 9 av undersøkte miljøgifter utgjør veger den

største kilden

OvervannskvalitetSammensetning

• Tungmetaller:• Pb (mest partikulært)• Zn (~ 50 % partikulært)• Cd (~ 50 % partikulært)• Cu (~ 50 % partikulært)

• Organiske miljøgifter• PAH (> 90 % partikulært)• PCB (> 90 % partikulært)

• Partikler

• Olje

• Næringsstoffer (fosfat, nitrat..)

• Vegsalt (NaCl; 0 % partikulært)

OvervannskvalitetVariasjon i tid og rom

Minutter

Dager

Måneder

år

AvrenningAvrenning

Avrenning

Foru

rens

ning

Foru

rens

ning

Foru

rens

ning

Foru

rens

ning

Minutter: Forurensning akkumulert på tette flater blir vasket bort ved regnvær. Den første avrenningen er mest forurenset (first flush effect).

Dager: Avrenning etter lengre tørre perioder vil kunne inneholde høyere konsentrasjoner forurensning.

Måneder: Snø vil kunne fange opp forurensning over vinteren før dette frigis gjennom smeltevann i høye konsentrasjoner.

År: Skjerpede restriksjoner, nye stoffer ifm. materialbruk og ny kunnskap gir endring av forurensning over lengre tidsrom.

Varmt klima

Kaldt klima

Akkumulering på urbane flater

Akkumulering på urbane flater Akkumulering i snø

Men

gde

foru

rens

ning

Men

gde

foru

rens

ning

Sommer Høst Vinter Vår

Sommer Høst Vinter Vår

OvervannskvalitetVariasjon som følge av klima

Forurensning i trafikknær snøEksempel fra Trondheim

Forurensning øker med økende trafikk-belastning ..

Forurensning i trafikknær snøEksempel fra Trondheim

Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution.

Forurensning akkumuleresover tid i snøen..

Forurensning i trafikknær snøEksempel fra Trondheim

Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution.

Graden av forurensning kanuttrykkes som en funksjon avantall biler passert..

Forurensning i trafikknær snøEksempel fra Trondheim

𝑑 𝑍𝑛

𝑑 𝑏𝑖𝑙

𝑐𝑎𝑐𝑐 =𝑑 𝑍𝑛𝑑 𝑏𝑖𝑙 = 108 𝑛𝑔/(𝑚2 𝑏𝑖𝑙)

Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution.

Norwegian University of Science and Technology 08 September 2011

Parameter Akkumuleringsrate𝑐𝐚𝑐𝑐

Enhet R2

TSS 489 ± 85 μg/m2 per kjøretøy 50 %

Cu 46 ± 6 ng/m2 per kjøretøy 66 %

Pb 5 ± 1 ng/m2 per kjøretøy 63 %

Zn 108 ± 15 ng/m2 per kjøretøy 65 %

Cd 0.08 ± 0.01 ng/m2 per kjøretøy 59 %

W 14 ± 4 ng/m2 per kjøretøy 85 %

Pt 0.017 ± 0.003 ng/m2 per kjøretøy 74 %

Forurensning i trafikknær snøEksempel fra Trondheim

Moghadas, S., Paus, K.H., Muthanna, T.M., Herrmann., Marsalek, J., Viklander, M. (2015) Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter-Long Roadside Snowbanks, Water, Air and Soil Pollution.

3. Snøen transporteres tilsentral snødeponi

2. Snøen blir dumpet direkte ivannforekomster

1. Snøen smelter på stedet / fraktes til lokalt deponi

Snow dumping to SandvikselvaPhoto: Budstikka

Roadside snow at RisvollanPhoto: S.Thorolfsson

Åsland Snow DepositPhoto: Erik Andersen

Forurensning i trafikknær snøHåndteringsstrategier

Norwegian University of Science and Technology (NTNU), 18 Dec 2009

Salt forbruket i Norge har hatt en økning de siste tiårene. Årsakene er sannsynligvis flere:

• Økt urbanisering og mer veiarealet

• Økt antall veier med ”bar vei” strategi

• Mindre restriksjoner av saltforbruk på mange veier

• Restriksjoner på bruk av piggdekk

• «Outsourcing» av vinterdrift

(Statens Veivesen 2016)

Vegsalt (NaCl)Totalt saltforbruk i Norge

Norwegian University of Science and Technology (NTNU), 18 Dec 2009

• Drikkevannsforurensning(Spesielt vegnære og mindre brønner)

• Grunnvannsforurensning

• Mobilisering av tungmetaller(fra veinær jordsmonn og dambunn)

• Skade på vegetasjon

• Skade på infrastruktur (hovedsakelig korrosjon)

• Limnologiske endringer (påvirkning på lagdeling i innsjøer og økosystem)

Vegsalt (NaCl)Effekter i naturen

Köppen: Områder der årlig gjennomsnittstemperatur er:

< -3 °C i en måned> +10 °C i tre måneder

→ En milliard mennesker bor i kaldt klima

Utfordring 7: Vi lever i et «kaldt klima»

• Snø, is, sludd, smeltevann, regn og regn-på-snø

• Frosne rør og is-lokk på sluk

• Redusert infiltrasjon som følge av lav temperatur

• Ingen infiltrasjon som følge av frost og tele

Krever løsninger som skal fungere til alle årstider…

Foto: S. Thorolfsson

Foto: T.Dalen

Utfordring 7: Vi lever i et «kaldt klima»

Utfordring 8: Grå flater og redusert biologisk mangfold

• Grønne arealer og det biologiske mangfoldet må «ofte» gå tapt for økt fortetting.

• Studier viser at grønne arealer virker stress-dempende og fremmer fysisk aktivitet.

• Norge er med i konvensjonen om biologisk mangfold som sier at tap av biologisk mangfold skal stanses innen 2020(!)

Utfordring 8: Grå flater og redusert biologisk mangfold

Foto: Karl Braanaas (2016)

Økt andel fremmedvann

Forurensning av vassdrag

Aldrende ledningsnett

Økt hyppighet av overløp

Økte nedbørintensiteter

Økt risiko for skader som følge av flom og oversvømmelse

Redusert kapasitet i ledningsnett Økt andel tette flater

Redusert biologisk mangfold

Økt overflateavrenning

Rensing av fortynnet

avløpsvann

Økt forurensning

Klimaendringer Befolkningsvekst og fortetting

Effekter

Konsekvenser

Årsaker

Økt vannføring i vassdrag

Foto: Olav Fergus Kvalnes (2014)

Oppsummering:Årsaker, effekter og konsekvenser