| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Lokal afledning af regnvand - effekten af et detaljeret projektforslag på Tingbjerg

7 Modelopstilling og -kalibrering

7.1 Opstilling og kalibrering af MIKE-SHE modellen for Gavlhusgården

MIKE SHE modellen er blevet opstillet for Gavlhusgården til beskrivelse af grundvandsdannelsen og grundvandsstrømningen. Modellen er opbygget af kvadratiske celler med sidelængden 1 m og den indeholder i alt 5 lag. På figur 7.1 er vist det areal, som modellen dækker, samt fordelingen på forskellige overfladeanvendelser i statussituationnen og for projektforslaget med LAR. Lagdelingen i modellen fremgår af figur 7.2.

Klik her for at se Figur 7.1.

Klik her for at se Figur 7.2.

Oplysninger om overfladeanvendelsen anvendes i MIKE SHEs ET-modul til beregning af fordampningens størrelse og fastlæggelse af, hvor regnvandet kan infiltrere. På stiarealerne - og hvor der er bygninger - er infiltrationen sat til 0. I den nordlige del af gården var der i statussituationen en gennemgående flisebelagt sti. Den er medregnet som græsareal, da det er vurderet, at regnvand vil strømme af på fliserne og ned i jorden langs stien. For de små arealer med bede er anvendt de samme parametre som for græs.

De anvendte modelparametre for græsvegetationen er beskrevet i en rapport om MIKE SHE modellering af Gavlhusgården udarbejdet af en hollandsk udvekslingstudent (Kruithof, 2000). Til vurdering af fordampningens størrelse og grundvandsdannelsen indgår desuden parametre til MIKE SHEs UZ-modul, der beregner den vertikale strømning i de øvre, umættede jordlag. Disse parametre og månedsmidler for den potentielle fordampning fremgår ligeledes af rapporten (Kruithof, 2000).

Ved kalibreringen er anvendt daglige nedbørsværdier fra Søborg målestation 30222, for at sikre overensstemmelse mellem nedbøren og de målte vandspejlsvariationer. Ved simulering af projektforslaget er anvendt nedbørsdata fra Virum målestation 30221 for 1995, jf. afsnit 3.4.

Ved opstillingen af grundvandsmodellen blev der indledningsvis opstillet en geologisk model. Terrænet i modellen er hentet fra et digitalt kort med 25 cm ækvidistance opmålt i forbindelse med forberedelserne til det gennemførte gårdprojekt. Tykkelsen af fyldlaget er bestemt ud fra planer over det oprindelige terræn vist på de oprindelige byggeplaner for området samt ud fra boringsoplysningerne. Under fylden er lagt et 2 til 3,5 m tykt lag af kalkfri/forvitret moræneler, og herunder uforvitret moræneler ned til et sandlag med top i kote +13; jf. figur 4.5 i kapitel 4. De geologiske lag er efter kalibreringen tildelt de hydrauliske parametre i den mættede zone vist i tabel 7.1. Strømningen i den mættede zone beregnes med MIKE SHEs SZ- modul.

Tabel 7.1 De geologiske lags hydrauliske parametre i den mættede zone.

Figur 7.3 Kalibrering af model mod målte vandspejl i de to dybeste boringer på lokalitet 2 i den vestlige del af Gavlhusgården

Figur 7.4 Kalibrering af model mod målte vandspejl i de to dybeste boringer på lokalitet 3 i den centrale del af Gavlhusgården

Figur 7.5 Kalibrering af model mod målte vandspejl i de to dybeste boringer på lokalitet 2 i den østlige del af Gavlhusgården

Som det fremgår af figur 7.2 har grundvandsmodellen lidt andre laggrænser end den geologiske model. Det øverste lag, der omtrent svarer til fyldlaget, er 1 m tykt. Herunder følger to lag på henholdsvis 2 og 1,5 m, der omtrent dækker laget af uforvitret moræneler. Laget af uforvitret moræneler strækker sig herunder ned til sandlaget, der er lagt ind som et 3 m tykt lag. De hydrauliske parametre i modelcellerne svarer til en midling over værdierne for de geologiske lag i de tilfælde, hvor der ligger flere geologiske lag i en modelcelle.

Modellens rand er tæt mod nord, syd og øst samt i bunden. I den lavtliggende vestende er grundvandsniveauet fastholdt, hvorfor grundvand hér kan strømme ud gennem randen. Sandlagets grundvandsniveau er fastholdt i kote +13. Langs bygningerne er lagt dræn ind 2 meter under terræn. Over drænene er geologien defineret som sandfyld til terræn.

Ved kalibreringen er den horisontale vandføringevne i fylden og den vertikale vandføringsevne i lagene af moræneler blevet justeret indtil der blev opnået en rimelig overensstemmelse mellem målte og simulerede grundvandsniveauer ved de tre boringslokaliteter i gården. På figur 7.3 til 7.5 er resultaterne vist.

Det må anføres, at der kan findes flere mulige løsninger med forskellig fordeling af, hvor stor en del af nedbøren, der siver ned til sandmagasinet, og hvor stor en del, der siver ud i drænene. Årsagen hertil er, at hverken størrelsen af afdræningen eller nedsivningen kendes.

F.eks. indikerer infiltrationsforsøget udført på lokalitet 3, at den horisontale vandføringsevne i fyldlaget kan være højere end værdien bestemt ved kalibreringen. En højere værdi af den horisontale vandføringsevne i fyldlaget vil medføre, at en større del af vandet løber til drænene.

7.2 Opstilling af STORM model for Gavlhusområdet

STORM modellen er blevet opstillet for de overflader i Gavlhusområdet, som afleder til LAR-systemet indenfor Gavlhusgården jf. figur 7.1(nederst). Det drejer sig om et areal på knap 14.000 m², jf. figur 5.2(nederst).

Figur 7.6 indeholder en hydrologisk principskitse over projektforslaget, som det er modelleret i STORM, med angivelse af, hvordan regnvand fra de befæstede overflader føres til magasiner under de grønne områder og infiltrationsdammene mod syd, hvorfra overløbsvand føres videre til de langsgående trug/faskine systemer. Det er vist på figuren, hvordan de enkelte LAR komponenter er koblet med hinanden, og fra hvilke LAR komponenter, der nedsives regnvand, jf. også figur 7.1(nederst).

STORM modellen er kun opstillet for projektforslaget med LAR, da der ikke findes afstrømningsdata for Gavlhusområdet, som en model vil kunne kalibreres med.

Ved simulering af projektforslaget er anvendt nedbørsdata fra Virum målestation 30221 for 1995 (jf. afsnit 3.4), standat-inputparametre for fordampning fra overflader og data fra infiltrationskapacitet og hydraulisk ledningsevne svarende til data indhentet i dette projekt (jf. afsnit 3.2 og 7.1).

Klik her for at se Figur 7.6

7.3 Opstilling og kalibrering af MOUSE modellen for hele Tingbjerg

Tingbjerg har ved flere lejligheder været genstand for opmærksomhed i forbindelse med studenterprojekter på DTU. Udgangspunktet for dette projekt har derfor været to tidligere udarbejdede modeller for henholdsvis Tingbjerg Vest og Øst (Basini & Patton, 2001). Modellerne indeholder udover Tingbjerg-området tillige en opgraderet beskrivelse af dele af Gladsaxe kommunes system fra Gyngemose-oplandet over til Gyngemose-værket og videre sydpå mod Fæstningskanalen, der udgør udløbspunktet for den vestlige model. Hertil kommer for den østlige models vedkommende en beskrivelse af ledningssystemet, overløbsbygværk, pumpestation m.v. ved Åkandevej/Ruten samt ledningssystem og tilhørende overløbsbygværk fra Voldparken Skole og Åkandevej beliggende syd for projektområdet.

For begge modellers vedkommende stammer afløbskoefficienterne og/eller de befæstede arealers størrelse fra tidligere detaljerede undersøgelser og kalibreringer, og arealerne er derfor justeret ind, så de svarer til landskabsarkitektens nyeste opmålinger, men uden at de befæstede arealer er ændret.

Arealerne der indgår i modelbeskrivelsen af Gavlhusområdet stammer fra KVL's opmålinger af de forskellige belægnings- eller landskabstyper. For kategorierne ”tagflader” og ”tætte flader” er der regnet med en hydrologisk reduktionsfaktor på 0,75 jf. (Linde et al., 2002). På baggrund af denne og de geometriske opmålinger er afløbskoefficienterne i de enkelte delområder fastlagt.

Arealerne fordelt på forskellige belægningstyper er opmålt på et AUTO-CAD kortgrundlag. Dette gælder såvel for deloplandene i hele Tingbjerg (figur 4.10) som på et mere detaljeret niveau før og efter etableringen af Gavlhusgårdens nedsivningsprojekt (figur 5.2).

MOUSE-LTS modellens beregninger af overløb ved Tingbjerg sydvest (til Fæstningskanalen) og ved Ruten er sammenholdt med Gladsaxe og Københavns kommunes registreringer, og disse viser god overensstemmelse.

Gladsaxe kommunes registreringer af overløb viser op til ca. 8 overløb om året fra hovedkloakken til Fæstningskanalen (se figur 4.9). Overløbsbygværket påvirkes af regn- og spildevand fra Gladsaxe kommune samt fra den vestlige del af Tingbjerg.

MOUSE modellen i dette projekt indeholder ikke en beskrivelse af Gladsaxe kommunes afløbssystem, hvilket kræves for en direkte sammenligning med antallet af overløb til Fæstningskanalen. Modellen dækker Tingbjerg Vest og har en meget enkel beskrivelse af Gladsaxes Gyngemoseopland, Gyngemoseværket med pumper og samlebygværk samt den afskærende tunnelledning, der leder vandet sydpå mod Damhusåens Renseanlæg, og hvorfra der kan ske overløb til Fæstningskanalen. Modellen beregner 1-5 overløb om året fra Tingbjerg til tunnelledningen med et gennemsnit på 2,3 overløb pr. år.

Frem til 1999 er der noteret 20-25 overløb om året fra overløbsbygværket ved Ruten til Utterslev Mose, men efter en udvidelse af lednings- og pumpekapaciteten sidst i 1999 fra ø300 til ø450-ledninger har der siden 2000 været et betydeligt fald i antallet af overløb. Der blev således noteret 13 overløb i den korte periode fra 23/9-99 til 1/1-00, mens der i de første 10 måneder af 2000 blot sås 6 overløb. Antallet af kraftige regn varierer ganske meget fra år til år, og i de første 10 måneder af 2002 er der således registreret 14 overløb. Til sammenligning viser MOUSE-beregningerne, at der i gennemsnit var 31 overløb om året før ombygningen og 16 overløb om året efter.

I projektforslaget flyttes der rundt på fordelingen af tagarealer, tætte og åbne flader, som fortsat er en del af tilstrømningsoplandet til kloakken. Udenfor Gavlhusgården indrettes nogle af de hidtil tætte flader som nedsivningsområder, der derfor hverken bidrager med afstrømning til gårdprojektet eller til kloakken. I det konkrete projektforslag i Gårdhusområdet iagttages der en reduktion af befæstede arealer, som afleder til kloakken, på 49%, og afløbskoefficienterne for de tilbageværende flader reduceres i gennemsnit med 7%.

På denne måde er der for dette type-projekt beregnet en gennemsnitlig afskæring af arealtyperne med tilhørende reduktion af afløbskoefficienter, og disse gennemsnitsbetragtninger er overført til resten af Tingbjerg-modellen. Reduktionen har kun fundet sted indenfor Tingbjerg-bydelen (jf. figur 4.10) og kun for deloplande, der synes sammenlignelige med Gavlhusområdet.

Til simuleringerne med MOUSE-modellen af overløb fra Tingbjerg Vest og Tingbjerg Øst i både statussituationen uden LAR og for situationen med LAR på hele Tingbjerg er der benyttet regndata fra Virum målestation 20221. En udvalgt regnserie, der indeholdt 715 regnhændesler fra 1/1-1980 til 1/1-1997, er benyttet ved beregningerne.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Januar 2004, © Miljøstyrelsen.