Klimatilpasning af afløbssystemer og metodeafprøvning. Workshop som arbejdsmetode.

Eksempel på workshop gennemført med Roskilde og Aalborg

I nærværende bilag gennemgås et eksempel på workshop gennemført med Roskilde og Aalborg kommuner. Målsætningen blev defineret i et tilbud, som COWI og NIRAS afgav til Miljøstyrelsen sammen med afløbsforsyningerne i Roskilde og Aalborg kommuner i november 2006. Der er gennemført én samlet workshop med repræsentanter for de to kommuner. Resultaterne er gennemgået i det følgende. De fælles præmisser gennemgås først, hvorefter eksempler på resultater fra hver af de to kommuner gennemgås separat.

A.1 Fælles præmisser

A.1.1 Målsætning

Målsætningen for den aktuelle workshop var at vurdere de samfundsøkonomiske konsekvenser af de forventelige klimaændringer af ekstrem nedbør og havvandsstand. Betydningen af ændringer i grundvandsstand, vandføring i vandløb og længerevarende tørkeperioder indgår således ikke i undersøgelsen. På forhånd var det besluttet at udføre samfundsøkonomiske analyser af de mulige tiltag.

Undersøgelsen har et niveau svarende til en indledende screening. Det materiale, som fremlægges i det følgende, er således endnu ikke bearbejdet på et sådant niveau, at det er egnet til udpegning af konkrete tiltag i kommunerne.

Formålet med workshoppen var at skabe overblik over:

  • Hvor vil skader fra ekstremregn og ekstrem havvandstand opstå?
  • Hvilke typer af skader kan vi forvente vil opstå?
  • Hvordan kan de afhjælpes (mulige tiltag/scenarier)?
  • Hvilke samfundsøkonomiske udgifter og gevinster kan forventes?

A.1.2 Fremgangsmåde

For at kunne opfylde formålet fyldestgørende blev følgende fagområder fra kommunerne udvalgt til at deltage i workshoppen:

  • Kloakforsyningen (planlægning, herunder beredskab for oversvømmelser)
  • Vej og park (drift og planlægning)
  • Byplanlægning (udstykninger og lokalplaner)

Disse faggrupper var repræsenteret via ansatte i kommunen. I den gennemførte workshop var endvidere en række eksperter repræsenteret via rådgivere:

  • "Dataindsamler"
  • Økonomer
  • Risikoanalytiker
  • Workshop-facilitator

Forud for afholdelse af workshoppen havde rådgiverne udarbejdet det materiale, der tjente som beslutningsgrundlag på workshoppen. Materialet dannede grundlag for diskussion omkring mulige konsekvenser og tiltag til afhjælpning af problemer forårsaget af ekstrem vandstand og ekstrem regn.

Workshoppen strakte sig over 2 dage, hvor dag 1 blev brugt til at identificere problemer og mulige løsningstiltag. Dag 2 blev brugt til at perspektivere og samle op på den samfundsøkonomiske vinkel. Efter workshoppen er der foretaget yderligere vurderinger og samfundsøkonomiske analyser. De økonomiske vurderinger er afrapporteret i en selvstændig rapport fra Miljøstyrelsen.

A.1.3 Beslutningsgrundlag

Udgangspunktet har været noget forsimplet, idet der kun opereres med to alternativer i forhold til de forventede klimaændringer:

  • Infrastrukturen (bygninger, veje, kloaker mv.) vil om 90 år blive benyttet på samme måde som i dag (dog er eksisterende planer for udbygning implementeret)
  • Infrastrukturen er tilpasset, så borgere oplever præcis samme service som hidtil. Byen er altså tilpasset, så ændringen i klimaet præcist er modsvaret af en tilsvarende ændring af infrastrukturen.

De to alternativer vurderes ud fra få velvalgte bearbejdninger af data, som stort set forefindes for byområder i de fleste danske kommuner:

  • For nedbørshændelser beregnes de stuvningskoter, som beregningsmæssigt i dag optræder henholdsvis hvert 10. år og hvert 100. år.[1]
  • For høj havvandsstand beregnes den forventede vandstand der optræder hvert 100. år i dag og i år 2100.
  • Beregningerne kombineres med topografiske oplysninger om byområdet. Det giver oplysninger om, hvilke områder der oversvømmes i begge tilfælde.

Ud fra disse beregninger vurderes mulige tiltag, som tilpasser byområderne til de forventede klimaændringer. Endvidere vurderes, om der lokalt kan være forhold, der gør, at lokale tilpasningstiltag vil være optimale.

Ud over vurderingen i forhold til klimaændringer er der også foretaget en vurdering af, om det er økonomisk hensigtsmæssigt, på tværs af forvaltningerne i kommunen, at investere i anlæg til reduktion af skaderne som følge af ekstremregn ud over den dimensionsgivende 10. års hændelse. Med andre ord undersøges det, hvorvidt det er samfundsøkonomisk optimalt at tilbyde borgerne en endnu bedre service i forbindelse med ekstrem nedbør end, den der tilbydes i dag.

A.1.4 Evaluering af forløbet

Deltagerne i workshoppen har i en efterfølgende evaluering givet udtryk for, at formålet med workshoppen blev nået. Det fremgik bl.a., at en af de helt positive oplevelser var arbejdet på tværs af de daglige opdelinger. Det gav nye perspektiver på det daglige arbejde og bedre relationer mellem deltagerne i workshoppen.

Flere af deltagerne efterlyste muligheden for 2 workshops, således at der var mulighed for opfølgning på de drøftelser og løsningsforslag, der kom frem på workshoppen, efter at rådgiverne havde været hjemme og regne mere på forslagene. Endvidere blev det angivet, at embedsmændene fra kommunerne så havde mulighed for at være hjemme i "eget" fagområde og skabe medejerskab for de fremkomne forslag. Endelig blev det konstateret, at det er en fordel, at en sådan workshop omfatter flere kommuner, således at der er mulighed for udveksling af erfaringer og ideer på tværs af ikke bare faggrupper, men også kommunegrænser.

A.2 Roskilde

A.2.1 Ekstremregn

Vurderingerne af ekstremregn er baseret på en kunstigt genereret CDS-regn med en beregnet gentagelsesperiode på 100 år: Resultatet af beregningerne for dele af byen er vist på figur 1. Resultaterne er i overensstemmelse med resten af byområdet, svarende til, at næsten alle gader har brønde, hvor der er vand til terræn, og næsten alle gader har brønde, hvor stuvningen ikke når terrænet. Alle byområder har derfor stort set samme sandsynlighed for at opleve vand på terræn forårsaget af ekstremregn. På grund af de topografiske forhold vil vandet strømme ad overfladerne hen til lokale lavninger eller fjorden.

Ud fra kort svarende til figur 1 var det vanskeligt at vurdere, i hvilke områder der ville ske skader. Derfor er der udført to yderligere analyser baseret på topografiske laserscanninger af byområdet. Den ene analyse er foretaget ud fra de overordnede afstrømningsforhold i området. Den viser, at der er 6 overordnede afstrømningsområder. Inden for hvert af disse områder er der omtrent samme sandsynlighed for oversvømmelse og samme konsekvens. Disse områder er vist på figur 2. Inden for hvert af disse områder er der lavet økonomiske analyser af forskellige scenarier for håndtering af ekstremregn.

Den anden supplerende analyse er baseret på de mere detaljerede afstrømningsforhold inden for hvert af områderne. Af figur 3 fremgår, at selv om der overordnet set er et pænt fald i terrænet ned mod fjorden, er der adskillige lokale lavninger, hvor vandet kan samles og derved gøre skader på omgivelserne.

Figur 1 Udsnit af de beregnede maksimale koter for Roskilde by for en hændelse, der i dag optræder beregningsmæssigt hvert 100. år. Røde brønde markerer, at den maksimale kote er over terrænkoten, sorte brønde at den maksimale kote er under terrænkoten. Blå brønde markerer, at de kun afleder regnvand. Der er ikke udført detaljerede beregninger for disse systemer. Generelt er disse afløbssystemer lidt mindre end fællessystemer, hvorfor hyppigheden af stuvning til terræn vil være mindst lige så stor som i det "sorte" system. Det er karakteristisk, at næsten alle gader har såvel brønde, hvor der er stuvning til terræn, som brønde, hvor der ikke er stuvning til terræn.

Figur 1 Udsnit af de beregnede maksimale koter for Roskilde by for en hændelse, der i dag optræder beregningsmæssigt hvert 100. år. Røde brønde markerer, at den maksimale kote er over terrænkoten, sorte brønde at den maksimale kote er under terrænkoten. Blå brønde markerer, at de kun afleder regnvand. Der er ikke udført detaljerede beregninger for disse systemer. Generelt er disse afløbssystemer lidt mindre end fællessystemer, hvorfor hyppigheden af stuvning til terræn vil være mindst lige så stor som i det "sorte" system. Det er karakteristisk, at næsten alle gader har såvel brønde, hvor der er stuvning til terræn, som brønde, hvor der ikke er stuvning til terræn.

Figur 2 Oversigt over de overordnede afstrømningsforhold i Roskilde by. Alle områder har overordnet set samme sandsynlighed for oversvømmelse. Område 1 er særligt, fordi jernbanen sætter en begrænsning for afstrømningen fra det sydlige område til fjorden. Område 4 er særligt, fordi konsekvenserne af oversvømmelse er højere end i de øvrige områder.

Figur 2 Oversigt over de overordnede afstrømningsforhold i Roskilde by. Alle områder har overordnet set samme sandsynlighed for oversvømmelse. Område 1 er særligt, fordi jernbanen sætter en begrænsning for afstrømningen fra det sydlige område til fjorden. Område 4 er særligt, fordi konsekvenserne af oversvømmelse er højere end i de øvrige områder.

Figur 3 Analyse af den mere detaljerede afstrømning i et udsnit af Roskilde by. De blå streger betegner lokale grøfter og de blå punkter lokale lavninger i terrænet. Kortet er udarbejdet automatisk på baggrund af en laserscanning fra overflyvning af byen. Der kan derfor være områder, hvor der i praksis ikke er risiko for oversvømmelser, f.eks. fordi der er en effektiv afdræning af området, som ikke kan ses på en laserscanning.

Figur 3 Analyse af den mere detaljerede afstrømning i et udsnit af Roskilde by. De blå streger betegner lokale grøfter og de blå punkter lokale lavninger i terrænet. Kortet er udarbejdet automatisk på baggrund af en laserscanning fra overflyvning af byen. Der kan derfor være områder, hvor der i praksis ikke er risiko for oversvømmelser, f.eks. fordi der er en effektiv afdræning af området, som ikke kan ses på en laserscanning.

På baggrund af kortmateriale svarende til figurerne ovenfor blev konsekvenserne af en meget kraftig nedbørshændelse vurderet. Der blev fundet nøgletal for skaderne i områderne med henblik på at fastslå, om der var områder, hvor det var samfundsøkonomisk optimalt at lave ekstraordinære tiltag. På baggrund af indsamlede data blev den samfundsøkonomiske omkostning på en kælderoversvømmelse beregnet til 49.000 kr., mens en oversvømmelse af en bolig i stueplan blev beregnet til en samfundsøkonomisk omkostning på mere end 700.000 kr. Samfundsøkonomisk kan det dermed betale sig at lave lokale tiltag af den enkelte borger, men ikke større indgreb i de fælles afløbssystemer. Ved mindskelse af risikoen for oversvømmelserne i stueplan bør opdimensionering af afløbssystemet suppleres med lokale ændringer i topografien omkring de relevante boliger, f.eks. i form af lokale diger (hævede kantsten), bedre afdræning, højere sokkelkoter m.v.

A.2.2 Havvandsstand

Stigende havvandsstand medfører, at gentagelsesperioderne for ekstreme havvandsstande ændres væsentligt, se tabel 1 og figur 4. Der blev i Roskilde udført to analyser, baseret på henholdsvis en gennemsnitsvurdering og en konservativ vurdering af den ændring i ekstrem havvandstand, som vil forekomme indenfor de næste 90 år.

Tabel 1: Klimafremskrivning af 100 års vandstandshændelse i Roskilde. Der er lavet en fremskrivning, som er baseret på gennemsnit, og en mere konservativ vurdering. Den konservative vurdering er angivet i parentes.

    Gennemsnits vurdering Konservativ vurdering
100 års hændelse [m] 1,80 1,96
Gennemsnitlig stigning* [m] 0,47 0,77
Stigning i ekstremudsving [m] 0,10 0,40
100 års hændelse klimafremskrevet [m] 2,37 3,13

* Den gennemsnitlige stigning består af 0,07 m forårsaget af historiske hav- og landspejlbevægelser samt yderligere 0,4 - 0,7 m forårsaget af den globale opvarmning.

Figur 4. Sammenhæng mellem 100-års hændelser i Roskilde i år 2000 og 2090. En 100-års hændelse i 2090 svarer til en 3200 års hændelse i dag.

Figur 4. Sammenhæng mellem 100-års hændelser i Roskilde i år 2000 og 2090. En 100-års hændelse i 2090 svarer til en 3200 års hændelse i dag.

Konsekvenserne af den stigende havvandstand er vist på figur 3 i hovedrapporten. Der var på workshoppen en klar tilkendegivelse af, at konsekvenserne af en klimafremskrevet 100-års hændelse er svære at overskue. En af deltagerne beskrev oversvømmelse af de markerede områder som "tab af Roskildes identitet".

Roskilde havn er et vigtigt element i byen, og bl.a. derfor blev det vurderet at være uacceptabelt med et dige eller forhøjet kaj kant langs hele det område, der kan blive oversvømmet. I stedet blev en dæmning længere væk fra byen foreslået som løsning, f.eks. mellem Hundested og Rørvig.

Baseret på de samfundsøkonomiske vurderinger kan det ikke betale sig at sikre de oversvømmelsestruede områder i Roskilde by via en dæmning. Workshop-deltagerne vurderede muligheden af at sikre områderne via et øget beredskab og forkastede muligheden som urealistisk. De udførte beregninger viser dermed, at det er samfundsøkonomisk billigere at oversvømme områderne. Det resultat var workshop-deltagerne ikke umiddelbart enige i. Det kan tyde på, at prissætningen bør undersøges nærmere, inden der tages en beslutning om, hvilke typer af tiltag der skal foretages mod stigende ekstrem havvandstand.

A.3 Aalborg

A.3.1 Ekstremregn

Forsyningsvirksomhederne i Ålborg Kommune har gennem flere år systematisk indsamlet data fra bl.a. skadesservicefirmaer med henblik på at få et forbedret kendskab til funktionen af afløbssystemet under ekstremregn. I 2006 blev Aalborg ramt af flere ekstreme regnhændelser. Lokaliteter med registrerede oversvømmelser i 2006 er markeret på figur 5. Disse oplysninger blev sammen med oversvømmelser beregnet på baggrund af en 100 års CDS-regn (Figur 6) anvendt til at vurdere omfanget af skader ved ekstremregn.

Figur 5: Ejendomme med kloakrelaterede vandskader i Aalborg i 2006 (l).

Figur 5: Ejendomme med kloakrelaterede vandskader i Aalborg i 2006 (l).

Erfaringerne fra oplevede ekstremregn i kommunen i både 2006 og 2002 har vist, at selv om regnhændelserne overskrider afløbssystemets kapacitet betydeligt, er skaderne begrænsede.

I forbindelse med det aktuelle projekt har kloakforsyningen i Aalborg Kommune desuden kontaktet el-, gas-, vand- og varmeforsyning og forespurgt, om de har oplevet problemer i forbindelse med høj vandstand og ekstrem regn. Tilbagemeldingerne var, at det kun var meget begrænsede problemer såsom kælderopstuvninger, altså samme type problemer som de private forbrugere.

Figur 6. Oversigt over, hvor i Aalborg det kan forventes, at der vil ske overbelastning af afløbssystemet, når der kommer en 100-års (gule prikker) hændelse.

Figur 6. Oversigt over, hvor i Aalborg det kan forventes, at der vil ske overbelastning af afløbssystemet, når der kommer en 100-års (gule prikker) hændelse.

Aalborg fokuserede på, ud fra lokaliserede problemområder, at identificere tiltag til afhjælpning af skaderne ved ekstremregn. Et eksempel på et konkret tiltag til afhjælpning af konsekvenserne ved ekstremregn, der blev identificeret på workshoppen, er tilbageholdelse af vand i Østre Å dalen, se figur 7. Problemet er stuvning til terræn på grund af manglende kapacitet i en recipient. Princippet vil være at tilbageholde den del af afstrømningen i vandløbene, der kommer fra oplandet opstrøms Øster Å dalen. På denne måde opnås ekstra kapacitet til afledning af overfladevand fra Håndværkerkvarteret og Kærby, der ligger længere nedstrøms.

Aalborg Kommune har netop udarbejdet en strategi for kloakforsyningen, der indebærer en fuldstændig fraseparering af alle ejendomme i løbet af en 90-års periode. Strategien er ikke prissat som led i nærværende opgave, bl.a. fordi en af de væsentlige økonomiske gevinster er billigere drift af renseanlæggene i kommunen.

Figur 7: Øster Å dalen i Aalborg. Ved blokering af tre vandløb opnås der mulighed for tilbageholdelse af overfladevand på et rekreativt areal.

Figur 7: Øster Å dalen i Aalborg. Ved blokering af tre vandløb opnås der mulighed for tilbageholdelse af overfladevand på et rekreativt areal.

A.3.2 Havvandsstand

Stigningen i ekstrem havvandsstand for Aalborg er beregnet som gennemgået i den økonomiske rapport. Resultatet af klimafremskrivningen er angivet i tabel 2.

Tabel 2. Klimafremskrivning af 100 års vandstandshændelse i Aalborg.

    Aalborg
100 års hændelse i 2002 [m] 1,55
Gennemsnitlig stigning [m] 0,38
Stigning i ekstremudsving [m] 0,25
100 års hændelse klimafremskrevet [m] 2,18

På figur 8 ses et udsnit af Aalborg midtby med angivelse af, hvilke områder der ligger under stuvningskoten for en klimafremskrevet 100-års hændelse. Der blev på workshoppen identificeret tre forskellige tiltag til afhjælpning af skaderne ved ekstrem højvande. Der kan etableres lokale barrierer i umiddelbar forbindelse med det, der ønskes beskyttet, primært byområderne i Aalborg og Nr. Sundby. Der kan etableres sluser/diger på strategiske steder i fjordene, for på den måde at holde ekstremvandstanden ved byerne nede. Muligheder med en sluse ved Hals blev overvejet. Endelig blev en alternativ løsning med hydrauliske porte lokalt ved Aalborg bragt på banen. Hydrauliske porte kunne eventuelt placeres i forbindelse med nye trafikale forbindelser over Limfjorden. De samfundsøkonomiske beregninger viser også for Aalborg, at det ikke kan betale sig at lave indgreb inden for de første mange år. Den umiddelbare holdning hos workshopdeltagerne var dog, at oversvømmelse af de forholdsvis omfattende arealer i bl.a. midtbyen ikke vil kunne accepteres oftere end hvert 100. år.

Figur 8: Aalborg midtby. Ortofoto som baggrund for markering af de arealer, der ligger lavere end den forventede vandstand ved en klimafremskrevet 100-års hændelse (kote 2,18).

Figur 8: Aalborg midtby. Ortofoto som baggrund for markering af de arealer, der ligger lavere end den forventede vandstand ved en klimafremskrevet 100-års hændelse (kote 2,18).

A.4 Opsamling

Den gennemførte undersøgelse af de to byområder svarer til en grov risikoscreening i forbindelse med en risikoanalyse. Alle konklusioner er således behæftet med nogen usikkerhed. Der er dog fundet en række forhold, som er værd at fremhæve, ligesom der er identificeret en række konkrete muligheder for at gøre de undersøgte byområder mere robuste over for klimaændringer, specifikt ekstrem nedbør og ekstreme havvandsstande.

Begge cases er kendetegnet ved, at byerne har usædvanligt gode topografiske forhold til afledning af regnvand. Derfor er problemerne med klimatilpasning til ekstremregn formodentlig undervurderet i forhold til de konklusioner, der kan drages i en gennemsnitlig dansk kommune.

I 2005 udkom Skrift 27, Funktionspraksis for afløbssystemer, der introducerer nye principper for analyse af afløbssystemer. Overordnet set tyder resultaterne på, at det er samfundsøkonomisk fornuftigt at anvende den metode til klimatilpasning, som er foreslået i Skrift 27, såfremt der anvendes traditionelle afløbssystemer til afvanding af byområderne.

Der er ikke etableret tilsvarende principper for vurdering af konsekvenserne af stigende havvandsstand. Den nuværende analyse tyder på, at problemet kan opdeles i to problemstillinger: Beskyttelse af de nuværende værdier og planlægning af fremtidig udbygning af kystnære områder.

Den infrastruktur og andre værdier, der allerede er etableret i kystnære lavtliggende områder, forventes ikke at blive særligt berørt inden for de nærmeste år. Der er således tid til at identificere tiltag, som sikrer områderne, eller tid til at flytte værdierne ud af områderne. I forbindelse med udvikling af byområderne, herunder vedtagelse af lokalplaner mv., vil det være væsentligt at se på de forventede ændringer i havvandsstanden inden for bygningernes levetid.

Et af de identificerede problemer er, at kommunen nok er central aktør, men alligevel ikke kan tage væsentlige beslutninger uden at involvere en bredere skare af beslutningstagere. I tabel 3 er angivet en simpel oversigt over, hvilke aktører det som udgangspunkt er væsentligt at inddrage.

Tabel 3: Tiltag til afhjælpning af konsekvenser ved ekstremhændelser, samt aktørerne herfor.

Tiltag Aktør
Ekstrem vandstand
Sluser Nationalt
Højere kaj/lokal diger Kommunalt
Sikring af de enkelte ejendomme Privat
Arealanvendelse Kommunal/nationalt
Beredskabsplaner Kommunalt
Ekstrem nedbør
Arealanvendelse Kommunalt/nationalt
Større afløbssystemer Kommunalt
Beredskabsplaner Kommunalt

Projektet, herunder specielt workshoppen, har starten en proces i begge kommuner. I Aalborg fokuseres på to projekter på tværs i organisationen, Østerådalen og Nørresundby Havnefront. I projektet ved Nørresundbys Havnefront er det centrale emne saltvandstilledning til kloaksystem og renseanlæg: Der undersøges dels muligheden for at hæve kajkanten, dels at koble rendestensbrøndene fra kloaksystemet. I Østerådalen har Kloakforsyningen foreslået Teknisk Forvaltning, at det store areal syd for Aalborg benyttes til at forsinke overfladevand og regnvand med henblik på at holde et tilpas lavt vandspejlsniveau i Østerå igennem byen fra til udløbet i Limfjorden.

I Roskilde understregede workshoppen vigtigheden af at arbejde på tværs af afdelingerne for at lave klimatilpasning bedst muligt. Der er enighed blandt forvaltningerne om, at der skal arbejdes videre med resultaterne. Samtidig har det vist sig at være nødvendigt at forbedre datagrundlaget for bl.a. afstrømningen af vand under regn. Når det bedre datagrundlag foreligger, påregnes at lave en tilsvarende analyse.


[1] Stuvningskoten er den maksimale vandstand i afløbssystemet i ethvert punkt. Beregningerne skal give det mest realistiske bud på overbelastningerne af afløbssystemet med de angivne gentagelsesperioder. Der skal derfor ikke anvendes en "klimafaktor", som ellers ofte anvendes ved plan-beregninger af afløbssystemer.

 



Version 1.0 September 2007, © Miljøstyrelsen.