Stofkoncentrationer i regnbetingede udledninger fra fællessystemer

Sammenfatning og konklusioner

Bearbejdning af danske måledata
Nærværende projekt indeholder en indsamling, kvalitetskontrol og detaljeret bearbejdning af måledata af afstrømning under regn fra fælleskloakerede oplande i Danmark. Måledata stammer dels fra Vandmiljøplanens intensive overvågningsprogram og dels fra de tidligere undersøgelser, som har indgået ved anbefalingen af de stofkoncentrationer, der hidtil er benyttet ved beregning af årlige aflastede mængder fra overløbsbygværker under regn.

Internationalt litteraturstudie
Bearbejdningen af de danske måledata sættes i perspektiv gennem et internationalt litteraturstudie, der opsummerer såvel ældre som nyere viden på området. På dette grundlag opstilles nye typetal, ligesom variationer i aflastede vand- og stofmængder fra typiske oplande i Danmark beregnes som funktion af de regionale variationer i nedbørsmønsteret, som er identificeret de seneste år.

Nuværende praksis
Den nuværende praksis for beregning er fastlagt af Miljøstyrelsen (Miljøstyrelsen, 1990b) og benyttes af amterne ved en årlig afrapportering af punktkilder, til hvilke overløb fra fællessystemer regnes. Der blev skitseret 3 beregningsniveauer, hvor den mest simple er arealenhedstal og den mest avancerede er EDB-baserede afstrømningsmodeller. I Danmark anvendes typisk SAMBA-modellen til disse beregninger. Udviklingen har siden gjort, at det ikke er nødvendigt med flere metoder end de to her nævnte.

Stofkoncentrationer i overvand
Den primære problemstilling er at beregne stofkoncentrationer i overvand. Overvandet med dets stofindhold defineres som den forøgede volumen- og stofafstrømning, som er forårsaget af nedbør. Mens volumenafstrømningen kan antages kun at hidrøre fra nedbøren, skyldes den forøgede stofafstrømning både stofindholdet i nedbøren, stof akkumuleret på de befæstede overflader og resuspenderet materiale fra afløbssystemet.

Definitionen på overvand har ikke vundet international anerkendelse, og derfor rapporteres i litteraturen som oftest totale stofkoncentrationer i overløbsvand. I Danmark er overvands- og totale stofkoncentrationer ofte sammenlignelige, idet regnvandet udgør en meget dominerende andel af den totale afstrømning under regn. I udlandet er ledningsnettene ofte dimensioneret med mindre kapacitet, hvilket medfører, at overløb typisk sker oftere og med større andel af spildevand end i Danmark. En direkte sammenligning mellem stofkoncentrationer i overvand og overløbsvand skal derfor tolkes med forsigtighed. Det giver dog formentlig større usikkerheder, at det i litteraturen oftest ikke er dokumenteret, hvorledes prøveudtagningen er foretaget, hvorvidt der er opstrøms bygværker, hvorledes hændelser defineres, samt hvorvidt der overhovedet er tale om fællessystemer og ikke separate regnudledninger med en væsentlig andel af fejltilslutninger.

Variationer i stofkoncentrationer
I de udenlandske studier er der rapporteret om væsentlige variationer af stofkoncentrationer såvel under som mellem regnhændelser, mellem oplande og mellem lande. Variationer mellem lande kan muligvis forklares på baggrund af forskelle i dimensioneringspraksis samt praksis for materialevalg, gadefejning, affaldshåndtering etc. Variationer mellem oplande forklares ved forskelle i nedbørsmønstre, størrelser og type af oplande, afløbssystemets fysiske udformning og befolkningstæthed. Variationer under og mellem regnhændelser forklares ved egenskaber ved regnen, tiden sidste regnvejrshændelse, renholdelse af overflader samt tilstanden af afløbssystemer. Variationer under hændelser kan være ret betydningsfulde og er i nogle lande indkorporeret i dimensioneringspraksis, så størst mulig stoftilbageholdelse opnås. Det understreges dog, at ikke hele variationen i målte stofkoncentrationer kan forklares.

Tre nye måleoplande
De nye danske data er målt i tre oplande. Et af disse oplande adskiller sig markant fra de to andre og fra tidligere måleoplande ved at have højere stofkoncentrationer. Dette opland er kendetegnet ved at være stort, dårligt vedligeholdt og med kendte sedimentationsproblemer. Målingerne fra oplandet benyttes kvalitativt i undersøgelsen, men ved anbefaling af typiske stofkoncentrationer i Danmark er der set bort fra dette opland.

En del af variationen kan forklares
De danske oplande er undersøgt for variationer i stofkoncentrationer, og det konkluderes, at det er muligt at finde egenskaber ved den målte regn, afstrømningen og den forudgående tørvejrsperiode, der signifikant reducerer den observerede variation på måledata. Der er dog stadig en væsentlig residual variation, som de simple modeller, der er brugt i undersøgelsen, ikke kan forklare. Analysen konkluderer, at følgende koncentrationer i overvand bør benyttes ved beregninger af overløb fra fællessystemer:

Nye danske typetal for koncentrationer i overvand
I forhold til tidligere anbefalinger er der justeret lidt på koncentrationer af COD og SS. Desuden er der indført lavere stofkoncentrationer ved store off-line voluminer i afløbssystemet for at kompensere for, at stofkoncentrationerne generelt falder efter de første 3-5 mm afstrømningsvolumen. De lavere koncentrationer af COD for ekstrembelastninger skyldes samme effekt. Sammenligningen af de danske og de internationale undersøgelser giver ikke anledning til at justere på de ovenfor nævnte koncentrationer.

Nye danske arealenhedstal
Der er i rapporten beregnet en række arealenhedstal, som kan benyttes til at give grove skøn over aflastede mængder fra opstrøms beliggende oplande og fra større områder med faldende kapacitet i nedstrøms retning. Arealenhedstallene er for nogle områder i Danmark, primært Fyn og Sjælland udenfor København, af samme størrelsesorden som tidligere, mens der i andre områder, især København og Jylland vest for israndslinien, er tale om væsentlige forøgelser af de beregnede stofmængder.

Perspektivering
Bearbejdningen påpeger et behov for en mere ensartet beregning af overløbsmængder, der tager højde for den nyeste viden, herunder årsmiddelnedbørens regionale variation. Med det nuværende datamateriale kan der opbygges en simpel model, f.eks i et regneark, hvor de centrale parametre indtastes, og de aflastede vand- og stofmængder beregnes. Ved et målrettet måleprogram vil det være relevant at opbygge en mere detaljeret stofafstrømningsmodel. En sådan model har allerede nu en stor relevans i vurdering af lokale tiltag som f.eks. bassinudbygninger, men dens betydning vurderes at være mindre i forbindelse med det nationale overvågningsprogram.