Afløbssystemer under påvirkning af klimaændringer - Hovedrapport

12 Vurdering af klimaændringers betydning for oversvømmelser – et eksempel fra Odense

I dette eksempel demonstreres betydningen af udviklingen i ekstremregn for et  opland i Odense. Oplandets geografiske placering er vist på figur 3. Oplandet  ligger omkring Assensvej umiddelbart nord for motorvejen og afgrænses i  øvrigt af Odense å mod øst. Gennem oplandet løber det rørlagte vandløb  Sorgenfribækken. Vandløbet afvander regnvand til Odense Å fra det separat  kloakerede opland samt vejvand fra enkelte områder i det fælleskloakerede  opland i F7. Oplandet er delvist separat kloakeret og inklusiv et  opstrømsliggende separatkloakeret opland er arealet på 273 ha (87 ha red).  Det fælles kloakerede opland er på 178 ha (50 ha red). I oplandet er der  allerede nu under kraftig regn flere steder problemer med opstuvning på  terræn.

Figur 3. Opland F7 i Odense. Separatsystemet er vist med grøn skravering, mens  fællessystemet er vist med orange skravering. Stjerne angiver områder med  opstuvningsproblemer.

Figur 3. Opland F7 i Odense. Separatsystemet er vist med grøn skravering, mens  fællessystemet er vist med orange skravering. Stjerne angiver områder med  opstuvningsproblemer.

Modelopstilling
Modelberegninger gennemføres med en koblet afløbs- og overflademodel  (MOUSE – koblet med MIKE 21), hvor oversvømmelser på terræn  synliggøres. Der foretages beregninger med CDS regn med  gentagelsesperioder på 10, 50 og 100 år. Afløbsmodellen beskriver forholdene  i afløbssystemet, mens MIKE 21 beregner strømningsforhold og vanddybde

på terræn. De to modeller kører samtidigt og udveksler under beregningen  dynamisk information om transport af vand fra afløbssystem til terræn og vice  versa. Overflademodellen er baseret på en digital terrænmodel med en grid  størrelse på 2x2 meter. Den dækker et areal på 1,1x1,2 km se figur 5. Den  digitale terræn model som anvendes i beregningen er vist i figur 4.

Figur 4. Digital terrænmodel for opland F7

Figur 4. Digital terrænmodel for opland F7.

Figur 5. Beregningsområde for overflademodel, samt afløbsmodellen. Rød  angiver de brønde i afløbsmodellen (MOUSE), der er koblet til  overflademodellen (MIKE 21).

Figur 5. Beregningsområde for overflademodel, samt afløbsmodellen. Rød  angiver de brønde i afløbsmodellen (MOUSE), der er koblet til  overflademodellen (MIKE 21).

På figur 6 ses opstuvningerne i oplandet for de nuværende forhold for  gentagelsesperiode på 10, 50 og 100 år. Beregningerne viser, at der er  problemer med opstuvninger generelt i afløbssystemet. Målsætningen er ikke  opfyldt primært omkring Lindevej, Dalumvej og langs den afskærende  ledning parallelt med Sorgenfribækken. Af hensyn til sammenligning med  udbygningsforslag er foretaget en referenceberegning, hvor det nuværende  systems funktion beregnes med samme forudsætninger som anvendes ved  beregning af udbygningsforslag. Dvs. der er regnet med en faktor på 1,2 på  regnen for at tage hensyn til statistisk usikkerhed samt yderligere en faktor på  1,2 på regnen for at tage hensyn til klimaforandringer. Dvs. i alt en faktor 1,44. Resultatet disse beregninger er vist på figur 7. Den ændrede  forudsætning, hvor tilstrømningen er øget med 44% medfører markante  forværringer af forholdene.

Et løsningsforslag for den centrale del af oplandet består i at udbygge  afløbssystemet med:

• 200 m ny Ø1200 ledning
• 650 m ny Ø1600 ledning
• Et nyt bassin med et volumen på 4000 m³

Effekten af disse tiltag beregnes med modelsystemet. Opstuvningen efter  etableringen ses på figur 8. Arealer med opstuvningsproblemer er ikke helt  undgået men der er sket markante forbedringer og der kan herudfra arbejdes  videre med yderligere udbygningsforslag. I tabel 3 ses hvor store arealer der er  oversvømmet i de forskellige beregningstilfælde.

Tabel 3. Oversvømmet areal for eksisterende og udbygget system.

Gentagelsesperiode /Oversvømmet areal Eksisterende  system [m²] Udbygget  system [m²]
T = 10 år 10 300 4 100
T = 10 år m. klimafremskrivning 14 400 5 600
T = 10 år m. klimafremskrivning &  sikkerhedsfaktor 21 500 10 000
T = 50 22 300 11 400
T = 100 28 900 14 700
T = 50 år m. klimafremskrivning &  sikkerhedsfaktor 41 800 26 400
T = 100 år m. klimafremskrivning &  sikkerhedsfaktor 48 900 31 600

Figur 6. Oversvømmede områder med eksisterende ledningsnet. Beregning er  gennemført for gentagelsesperioder på 10 (rød), 50 (blå), 100 (orange) år.

Figur 6. Oversvømmede områder med eksisterende ledningsnet. Beregning er  gennemført for gentagelsesperioder på 10 (rød), 50 (blå), 100 (orange) år.

Figur 7. Oversvømmede områder med eksisterende ledningsnet. Beregning er  gennemført for gentagelsesperioder på 10 (rød), 50 (blå), 100 (orange) år. Der er  anvendt en sikkerhedsfaktor på 1.2, samt en klimafaktor på 1.2. (Klimascenarium  A2).

Figur 7. Oversvømmede områder med eksisterende ledningsnet. Beregning er  gennemført for gentagelsesperioder på 10 (rød), 50 (blå), 100 (orange) år. Der er  anvendt en sikkerhedsfaktor på 1.2, samt en klimafaktor på 1.2. (Klimascenarium  A2).

Figur 8. Oversvømmede områder ved udbygget ledningsnet. Beregning er  gennemført for gentagelsesperioder på 10 (rød), 50 (blå), 100 (orange) år. Der er  anvendt en sikkerhedsfaktor på 1.2, samt en klimafaktor på 1.2 (Klimascenarium  A2)

Figur 8. Oversvømmede områder ved udbygget ledningsnet. Beregning er  gennemført for gentagelsesperioder på 10 (rød), 50 (blå), 100 (orange) år. Der er  anvendt en sikkerhedsfaktor på 1.2, samt en klimafaktor på 1.2 (Klimascenarium  A2).

Figur 9. Vanddybder i oversvømmede områder ved eksisterende ledningsnet.  Beregning er gennemført for en gentagelsesperiode på 50 år uden hensyntagen  til sikkerhedsfaktorer og klimaeffekter.

Klik her for at se figuren.

Figur 9. Vanddybder i oversvømmede områder ved eksisterende ledningsnet.  Beregning er gennemført for en gentagelsesperiode på 50 år uden hensyntagen  til sikkerhedsfaktorer og klimaeffekter.

I tabel 4, er vist den beregnede maksimale vanddybde på to udvalgte  lokaliteter, hvoraf den ene er en parkeringsplads ved en børnehave, og på figur  9 er vist et eksempel på et kort med vanddybder i de oversvømmede områder.  Dette kan være et centralt hjælpemiddel til vurdering af omfanget af skader fra  oversvømmelser.

Tabel 4. Maksimum vanddybde på terræn i udvalgte punkter i oplandet for  eksisterende og udbygget system.

Gentagelsesperiode /
Vanddybde på terræn
Eksisterende system [cm] Udbygget system [cm]
  Børnehave Dalumvej Børnehave Dalumvej
T = 10 år 58 0 0 0
T = 10 år m.  klimafremskrivning 71 17 0 0
T = 10 år m.  klimafremskrivning  +sikkerhedsfaktor 84 27 0 0
T = 50 år 91 29 5 0
T = 100 år 99 35 7 9
T = 50 år m.  klimafremskrivning  +sikkerhedsfaktor 122 56 17 15
T = 100 m.  klimafremskrivning  +sikkerhedsfaktor 124 59 26 21

Tabel 5. Oversigt over antal bygninger berørt af oversvømmelsen.

Gentagelsesperiode og  Klimaeffekt Antal berørtebygninger - eksisterende system Antal
berørte bygninger - udbygget system
T = 10 år 20 8
T = 10 år m.  klimafremskrivning  +sikkerhedsfaktor 36 13
T = 50 år 37 15
T = 50 år m.  klimafremskrivning  +sikkerhedsfaktor 53 30
T = 100 år 50 22
T = 100 år m.  klimafremskrivning  +sikkerhedsfaktor 92 37

Resultatpræsentationerne viser hvordan den kombinerede modelanvendelse  meget tydeligt kan illustrere udbredelsen og omfanget af oversvømmelsen.  Dette kan være særdeles nyttig viden ved planlægning af tiltag til forebyggelse  af oversvømmelser og ved planlægning af beredskab til afhjælpning af gener  fra oversvømmelser. I tabel 5 ses antallet af bygninger berørt af  oversvømmelserne for de forskellige scenarier. Det ses her at klimaændringer  ifølge scenarium A2 forventes at få betydelige effekter på antallet af berørte  bygninger. Samtidig ses at udbygningsforslaget afhjælper en stor del af  skaderne, som kommer pga. klimaændringer. Ifølge Skrift 27 kræves det at  kommunen undersøger hvordan afløbssystemer virker i situationer med  overbelastning pga. ekstremregn. Til sådanne undersøgelser er det her  beskrevne modelværktøj velegnet.

 



Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.