Katalog over tiltag til reduktion af effekten fra klimaændringer på afløbssystemer - Tillægsrapport
5 Muligheder for tilpasning af afløbssystemer
- 5.1 Fysiske tiltag på afløbssystemet
- 5.2 Tiltag på privat ejendom
- 5.3 Planlægningsmæssige tiltag på afløbssystemet
5.1 Fysiske tiltag på afløbssystemet
Håndtering af de øgede regnmængder fra vore byområder så funktionskravene overholdes og oversvømmelser minimeres, kan ske på en række forskellige måder. Principielt består mulighederne i at undgå at den forøgede vandmængde ledes til afløbssystemet, og hvis dette ikke er muligt, så enten at forøge bortledningen eller forøge opmagasineringen, eventuelt en kombination af disse. Undgåelse af tilledning kan normalt kun opnås ved at etablere lokal nedsivning af vandet. Bortledning af regnvand kan ske gennem åbne kanaler eller lukkede rør, til recipient, til større nedsivningsanlæg, eller sammen med evt. spildevand til renseanlæg. Opmagasineringsanlæg kan enten være traditionelle bassiner som betonkasser eller rørbassiner, eller det kan være søer og vandhuller. Ud over de fysiske forhold i oplandet, renseanlæggets kapacitet og recipienttilstanden, så er det afgørende om afløbssystemet er et fællessystem eller et separatsystem. For et separat regnvandssystem er det normalt betydeligt lettere at finde afledningsmuligheder til en lokal recipient, end det er for overløb fra et fællessystem. På figur 13 ses en oversigt over mulige metoder til regulering af regnvandsafstrømningen i et afløbssystem.
Figur 13. Skematisk oversigt over mulige metoder til regulering af regnafstrømningen. Kilde: Parkinson & Mark, 2005.
I det følgende beskrives en række af de almindeligste tiltag, som forventes benyttet ved udbygning af eksisterende afløbssystemer, så de kan leve op til funktionskravene under den fremtidige øgede belastning.
Overslagsmæssige priser for nyanlæg af ledninger, bassiner og pumpestationer kan f.eks. findes i ”Afløbsteknik” (Linde, et al. 2002).
Kommunen skal være opmærksom på at tiltag ofte medfører behov for revision af både spildevandsplan og udledningstilladelser / nedsivningstilladelser, f.eks. hvis overløbsmængder øges eller hvis man etablerer nedsivning af overfladevand/ vejvand.
5.1.1 Nedsivning af regnvand
Hvor det er muligt vil det være mest hensigtsmæssigt at undgå at få de forøgede vandmængder ledt til afløbssystemet men i stedet aflede vandet lokalt f.eks. til nedsivning i faskiner. Herved undgås at regnafstrømningen samles i store rørsystemer som skal kunne transportere vandet til fjerntliggende recipient. Der kan vælges løsninger, hvor vandet infiltreres på hver enkelt ejendom eller der kan laves samlede løsninger for mindre byområder. Vejvand og vand fra pladser, parkeringsanlæg mv. kan i nogle tilfælde også infiltreres, men det skal her vurderes om det nedsivende vand kan udgøre en trussel mod grundvandskvaliteten.
Infiltration er principielt den miljømæssigt bedste metode til afledning af regnvand, da det i stor udstrækning svarer til den naturlige måde og kun medfører begrænsede indgreb i det naturlige vandkredsløb. En del anlæg indrettes således at der er nødoverløb fra infiltrationsanlæggene til det offentlige regnvandssystem. Herved reduceres risikoen for oversvømmelser og størrelsen af nedsivningsanlæggene kan begrænses. Dette har dog den uheldige konsekvens at under kraftig regn kan faskinerne blive fyldt op og derefter afledes regnafstrømningen ret uforsinket og uudjævnet til afløbssystemet, der derfor skal dimensioneres til at kunne klare sådanne spidser. Kapaciteten af faskiner kan typisk være af en størrelse svarende til 20 – 30 mm regn, men der er ingen sikkerhed for at faskinerne er tomme ved regnens start.
Kombination af infiltration og magasinering
Infiltrationsanlæg for regnvand vil som nævnt normalt have en begrænset kapacitet således at der vil skulle opmagasineres vand i perioder med de største tilstrømninger. Den optimale kombination af magasinstørrelse og infiltrationskapacitet kan beregnes eller vurderes ud fra kendskab til jordens infiltrationskapacitet, tilstrømningsforhold mv. Der kan henvises til Skrift 25.
5.1.2 Separering af fællessystemer
Mange af de mest hensigtsmæssige tiltag til håndtering af de øgede regnmængder egner sig dårligt til fællessystemer. Blandingen af spildevand og regnvand er så forurenet at vandet skal behandles med forsigtighed og omtanke. Kontakt med vandet indebærer en risiko for sygdomme og der er æstetiske problemer på udledningsstederne. Funktionskravene er derfor strengere til fællessystemer end til separatsystemer. Det er nærliggende at overveje at ændre gamle fællessystemer til separatsystemer, især hvis kapaciteten af fællessystemet er sådan at der skal foretages større udbygninger. I praksis er der dog så mange problemer ved dette at det kun er få steder, hvor det er gennemført. Det er meget dyrt og meget besværligt at lægge et helt nyt ledningssystem, som oven i købet også kræver at ledningerne inde på de enkelte parceller lægges om til et separatsystem. I separate regnvandssystemer håndteres relativt rent vand, i hvert fald er det ikke hygiejnisk set farligt, og dette vand kan langt bedre opmagasineres eller udledes i bassiner, søer og vandhuller end overløbsvand fra fællessystemer. I givet fald kan vandet også lettere renses inden udledning end overløbsvand. Separering gennemføres en del steder i mindre bysamfund, men sjældent i de gamle bykerner, hvor behovet ofte er størst. Der er derfor behov for alternative løsninger på problemerne disse steder. Der findes ikke i dag nogen universalløsning på disse cityproblemer.
5.1.3 Udskiftning til større rør
Hvis opbygningen af et afløbssystem ikke ønskes ændret kan man vælge simpelthen at forøge dimensionen på alle rørene i systemet så kapaciteten bliver den nødvendige under de nye forhold. Den skønnede effekt af klimaændringerne er ikke større end at det i mange tilfælde vil svare til et dimensionstrin op. Alternativt kan lægges supplerende ledning f.eks. langs den eksisterende. Før dette princip besluttes bør man dog nøje analysere sit afløbssystem, så der kun foretages de nødvendige udskiftninger og det bør overvejes, om det er bedre at øge dimensionen ekstra meget på nogle strækninger og om der er alternative ledningsføringer som kan reducere udgifterne til udbygning. Hvis ledningerne alligevel skal renoveres eller lægges om er merudgiften ved at tage hensyn til øget belastning ikke nødvendigvis stor, men hvis beregningerne viser at systemet skal udbygges steder hvor kvaliteten i øvrigt er god nok, kan det medføre en stor merudgift.
Transportledninger
Den forøgede vandmængde fra et opland kan borttransporteres gennem større rør eller magasineres. I specielle tilfælde, hvor det er meget vanskeligt at finde mulighed for udbygning af afløbssystemet, f.eks. pga. pladsmangel i gadeprofilet, kan der bygges tunnelledning fra strategisk velplacerede punkter i et opland og frem til recipient eller hovedledning. Ledningerne kan samtidig virke som bassinledninger. De tekniske og økonomiske muligheder for anvendelse af sådanne løsninger er blevet betydeligt bedre i de seneste år. Det skal bemærkes, at de forøgede vandmængder kan være afgørende for hvilken renoveringsmetode, der kan benyttes og dermed for udgiften.
5.1.4 Overløbsbygværker
I fællessystemer bygges ofte overløbsbygværker eller aflastningsbygværker for at sikre at vandspejlet i afløbssystemet ikke overstiger et valgt niveau. Herved beskyttes områder mod oversvømmelser, og det kan sikres at kun forudsatte vandmængder løber videre i systemet. Overløbsvandet løber over kanten til bassin, hjælpeledning eller recipient. For at sikre samme funktion ved øget tilstrømning og fastholdt videreførende vandføring vil det være nødvendigt at øge kantlængden eller at sænke kantkoten. Det sidste vil dog have den uheldige konsekvens at antallet af overløb øges.
For at sikre bedst hydraulisk funktion af overløbsbygværker, dvs. at mest muligt vand løber videre uden at opstuvningen bliver for stor, så kan bygværket indrettes med bevægelig overløbskant, dynamisk styret kant eller bøjeklap. Herved kan også opnås størst mulig bassinvirkning af det bagvedliggende system.
Ud over de hydraulisk begrundede ombygninger vil man i dag normalt opsætte renseforanstaltninger i overløbsbygværker. Normalt mindst automatisk rensede sier eller riste men i nogle tilfælde mere vidtgående renseforanstaltninger til f.eks. fjernelse af næringssalte og til hygiejnisering. Udviklingen vil ganske givet medføre at sådan rensning vil blive mere og mere udbredt og der vil fremkomme flere og bedre rensemetoder til anvendelse ved lokal rensning. Renses vandet tilstrækkeligt kan rensningen kompensere for den øgede udledning, så recipientbelastningen reduceres på trods af den forøgede udledning.
5.1.5 Bassiner
Mange steder hvor man vælger at neddrosle den videreførende lednings kapacitet, bygges bassiner, der kan virke som buffer i systemet. Bassiner bygges ofte sammen med overløbsbygværker og det kan herved sikres at der kun kommer overløb til recipienten med en valgt hyppighed. Bassinerne kan både have til formål at opmagasinere de skadevoldende spidser af afstrømningen, så oversvømmelser undgås eller reduceres, og de kan have som formål at reducere aflastninger til recipienten. I fællessystemer ledes det opmagasinerede vand til rensningsanlæg på normal vis efter regn. I separatsystemer skal bassiner normalt især udjævne afstrømningen, men derudover gerne medføre en vis rensning af vandet før det udledes i recipienten.
Dimensionering af bassiner i fællessystemer kan foretages ud fra bassinets afløbstal og valgt gentagelsesperiode for overløb. Der findes formler i Skrift 26 til bestemmelse af nødvendigt volumen, men det må anbefales at man benytter så opdaterede regnserier som muligt og herudover indregner effekt af klimaændringer. Der foretages herefter en Mouse-beregning for at verificere funktionen af bassinet.
Bassiner i separate regnvandssystemer kan ofte indgå i rekreative områder og dermed have andre funktioner end blot at skulle udjævne afstrømningen. Her kan bassinstørrelsen blive bestemt at tilladelig vandspejlsvariation samt f. eks. af krav om grænser for opholdstiden i bassinet. Opholdstiden må ikke være for kort, det giver for ringe stoftilbageholdelse, og den må ikke være for lang, det kan give for stor algevækst i bassinet. Denne type bassiner kan i øvrigt anbefales, da de ofte er meget fleksible overfor øgede tilstrømninger bla. fordi overbelastninger pga. bassinernes placering ikke giver anledning til store skader eller gener.
5.1.6 Lokal magasinering
Overalt hvor der er mulighed for det vil det være godt med magasinering af regnvandet i ekstremsituationer. Det skal derfor overvejes at placere bassiner ved så mange små afvandingsområder som muligt, f.eks. ved afvanding af mindre veje, parkeringspladser mv. Måske kan man nogle steder lave nedløbsbrøndene så store at de med en neddrosling af udløbet kan virke som bassiner. Tiltag som disse kan udføres når der alligevel sker ombygninger og de kan derved bidrage til at kompensere for de forøgede regnmængder.
Det kan overvejes allerede på planlægningsstadiet, om nyanlagte befæstede arealer kan tjene flere formål, således at der planlægges aktiviteter på området, som ikke skades af vanddybder på ca. 5-10 cm på området under ekstremregn i en kort periode.
5.1.7 Styring og regulering af afløbssystemet
Afløbssystemer dimensioneres til at kunne klare dimensioneringsregn og derved opfylde funktionskravene. Da regn tit falder ujævnt over et opland og kapaciteten også ofte er varierende kan der være gode muligheder for at forbedre udnyttelsen af et afløbssystem ved at indføre dynamisk styring af visse elementer i systemet f.eks. afløb fra bassiner. Dette kan medvirke til både reducerede oversvømmelser og i fællessystemer reducerede overløb til recipienterne. For afløbssystemer med flere bassiner, pumpestationer mv. må det kraftigt anbefales at potentialet ved dynamisk styring undersøges og måske indføres. I forbindelse med udbygning af systemer kan det være relevant at undersøge om styring kan give mulighed for mere hensigtsmæssige løsninger på problemerne, som f.eks. at bassiner eller bassinledninger lettere kan placeres steder, hvor der er bedre plads.
5.1.8 Anvendelse af vejsystemet
Normalt tilstræbes det at vejvand ledes til afløbssystemet så det undgås at der er vand på overfladen. I visse tilfælde kan det dog overvejes at udnytte gadeprofilet til at borttransportere vandet under ekstremregn. Hvis terrænforholdene er velegnede og det modelmæssigt kan overskues, hvordan systemet vil virke kan det være en udmærket metode til få vandet transporteret fra kritiske områder til egnede recipienter eller opmagasineringsmuligheder. Metoden kan dog kun anbefales brugt for separate regnvandssystemer.
5.2 Tiltag på privat ejendom
5.2.1 Fysiske tiltag
Det kan være hensigtsmæssigt at få borgerne til at tilbageholde og aflede regnvandet på egen grund. Herved undgås at vandet samles og dermed kræver stor transportkapacitet. Yderligere opnås at bebyggelsen i mindre grad påvirker vandkredsløbet i området. Effekten af klimaændringer vil formodentlig også nemmere kunne håndteres i så små systemer, som der vil være tale om. Det kræver dog at grundvands-, jordbunds- og terrænforholdene er således at det er muligt at aflede vandet lokalt uden at det giver anledning til problemer og skader. Der findes en række metoder, der kan anvendes af borgerne, hvis de vil undlade eller reducere regnvandstilledningen til det offentlige system.
Nedsivning af regnvand Her tænkes på afledning af regnvandet til faskiner på grunden. Nedsivning forudsætter egnede nedsivningsforhold. Hvis jordbundsforholdene er problematiske eller grundarealet er for lille kan det være nødvendigt med et nødoverløb til det offentlige system. Herved kan en væsentlig del af fordelen forsvinde, idet faskinen måske er fyldt op på det tidspunkt, hvor den mest ekstreme del af regnen falder. Faskiner udføres ofte i en størrelse svarende til 20 – 30 mm regn, men som nævnt er der ikke sikkerhed for at hele denne kapacitet er til rådighed ved regnens start.
Anvendes f.eks. græsarmeringsten eller tilsvarende belægninger på P-pladser, mm – så kan en stor del af regnen nedsives på stedet.
Regnvandstønder
Ved at opsamle tagvand i regnvandstønder opnås både at tilledningen til afløbssystemet reduceres og at vandforbruget reduceres, hvis vandet erstatter vandforsyningsvand f.eks. til havevanding. Volumenet, der kan opsamles, er dog ofte begrænset, 200 - 500 l ses ofte, og dette er kun er beskeden andel af volumenet fra ekstremregn på en tagflade. Regnvandstønder kan ved regnens start være fyldte og derfor ikke reducere afstrømningen.
Genbrug af regnvand
Anvendelse af regnvand i boligerne som erstatning for vandforsyningsvand har kun beskeden udbredelse, men har samme fordele som regnvandstønder, og yderligere den fordel at forbruget, i modsætning til vanding, er mere jævnt fordelt over tiden. En væsentlig ulempe er dog også her at opmagasineringskapaciteten er begrænset og at der derfor ikke er sikkerhed for at systemer kan opmagasinere vand i de kritiske situationer. I Rørcentrets vejledning ”Brug af regnvand” anbefales anvendelse af en tank på 3 m³ til sådanne anlæg og det beregnes at en ganske stor del af årsnedbøren så kan bruges i boligen til WC-skyl og vaskemaskiner. Betydningen for ekstremregn er dog ikke klarlagt. Genanvendelse af regvand skal ske i forskriftsmæssige regnvandsanlæg (jf. Miljøstyrelsens bekendtgørelse og Rørcenteranvisningen herom).
Grønne tage
Der er udviklet teknik til brug af såkaldt grønne tage, hvor der på bygningers tagflader udlægges et net med vækstlag, hvor der gror planter. Formålet er at vandet magasineres i vækstlaget og derfra opsuges af planterne. Magasineringsevnen af vækstlaget er imidlertid begrænset, 6 – 10 mm, så som ovenfor, er effekten under ekstremregn beskeden. På årsbasis kan derimod opnås ganske god effekt.
Som det fremgår af de omtalte eksempler på tiltag på privat grund at det er svært at finde løsninger som for borgeren er lige så sikker og nem som afledning til det offentlige system og det er svært at finde løsninger som kan klare netop de kritiske perioder med ekstremregn. For at få borgerne interesserede i at gøre den indsats der skal til, for at klare en større del af regnhåndteringen selv, skal der sikkert et større økonomisk incitament til end det der findes i dag. Hvis der bliver opstillet passende attraktive ordninger vil mange borgere sikkert selv tage initiativ til ændret håndtering af regnvand fra deres grunde.
Forebyggelse af oversvømmelse Ønsker en grundejer at sikre sig mod opstuvning fra kloakken i kælder, kan han installere højvandslukker eller kontraventiler så vandet ikke kan strømme baglæns ind i kælderen. Hvis han vil have fuld sikkerhed kan kælderens afløbssystem tilsluttes en pumpebrønd, der oppumper til gadekloakken. Herved opnås også at installationerne kan benyttes uanset vandspejlskote i gadekloakken.
5.2.2 Administrative tiltag overfor privat ejendom
Der er mulighed for at ejendomme, der afleder regnvand til kommunal kloak kan tages ud af kloakopland for hele eller dele af regnvandsafledningen. Det forudsætter en frivillig aftale mellem kommunen og ejendommens ejer. Kommunen kan tilbagebetale tilslutningsbidrag for denne regnvandsafledning jf. lov om betalingsregler for spildevand.
Vore byområder fortættes konstant og det kunne overvejes at kræve at de øgede regnmængder fra alle udbygninger skal ledes til faskiner eller magasineres og kun langsomt ledes til afløbssystemet. Endvidere kunne man aktivt forsøge at få borgerne til at benytte permeable belægninger i indkørsler og på parkeringsarealer, så regnvand herfra kun i begrænset omfang ledes til afløbssystemet.
5.2.3 Afvanding af vejarealer
Afvandingen af vejarealer fungerer de fleste steder meget effektivt. Dette er også målet fra vejmyndighedernes side, idet vand i belægning og bærelag kan skade vejen. Afvandingen af specielt mindre veje og gader kunne dog måske foretages, så vandet i mindre grad blev ledt direkte til afløbssystemet, men først skulle passere en eller anden forsinkelsesanordning gerne med infiltrationsmulighed. Der er også mulighed for en øget anvendelse af semipermeable belægninger, hvor en del af vejafvandingen siver ned gennem selve vejarealet.
5.3 Planlægningsmæssige tiltag på afløbssystemet
Klimaændringerne forventes at vise sig gradvist i tiden fremefter. Der er derfor mange muligheder for at planlægge indgreb til udførelse ved passende lejlighed senere og der er mange muligheder for løbende at tilpasse sig de nye forhold f.eks. ved alle lejligheder, hvor det er muligt at sørge for lokal afledning af vand eller bygning af udligningsanordninger.
Planlægning under udstykningen af nye bebyggelser
Nye bebyggelser kloakeres i dag stort set overalt med separatsystemer og der bygges meget ofte bassiner eller andre udligningsanordninger, så afstrømningen ud fra områderne er reguleret svarende til recipientens kapacitet eller andre hensyn. Tilmed planlægges hyppigt så bassinet kan udnyttes som rekreativt element i området. Denne kombination af formål kan gøre det lettere at håndtere ekstremregn, hvor vandet måske vil oversvømme grønne områder eller lignende. Borgerne kan herved også se, hvad der sker og måske bidrage til at løse problemerne i kritiske oversvømmelsessituationer. Der er dog en risiko for drukneulykker, som ikke må negligeres.
Lokal afledning af tag og overfladevand i nye bebyggelser
Kommunen kan beslutte af der i nye bebyggelser skal ske en lokal afledning af tag- og overfladevand, dvs. ejendommene kun kloakeres for spildevand. Områder skal udpeges hertil i spildevandsplanen. Der skal i sådanne oplande ske lokal nedsivning på de enkelte ejendomme. Kommunen bør for sådanne oplande sikre sig, at nedsivning er mulig (jordbundens egnethed til nedsivning, grundvandsspejlets højde, mm).
Varsling
I områder, hvor det kan forudses at der kan optræde betydelige oversvømmelser under ekstremregn, kan der etableres et varslingssystem, så berørte borgere, vejmyndigheder mv. varsles før skaderne opstår. Herved vil der være mulighed for indgreb så skaderne minimeres og generne for befolkningen reduceres mest muligt. Et sådant varslingssystem skal være baseret på prognoser for regnen en eller nogle timer fremefter. I en del tilfælde er den totale forventede nedbørsmængde tilstrækkelig som grundlag for varsling men i andre tilfælde skal benyttes en afløbsmodel og måske en terrænmodel, så der kan udføres simuleringer til beregning af oversvømmelsens forventede omfang.
Borgerinddragelse
Effekter af klimaændringer i form af kraftigere nedbør og stigende havspejl vil få betydning for mange borgere. Det vil derfor være nærliggende og hensigtsmæssigt at søge at inddrage borgerne i arbejdet med at forebygge skader og andre ulemper fra ændringerne. Dette kan både bidrage til at reducere effekterne af klimaændringer i form af at den øgede regn søges håndteret lokalt samt at borgerne vil vise større forståelse for de gener og tiltag der skal gøres for at forebygge problemer. Det må anbefales at kloakforsyningerne gør mere for at informere borgerne om hvordan afløbssystemet fungerer og specielt at borgere der bor kritiske steder, hvor risikoen for oversvømmelser er størst, informeres om risikoen og hvilke muligheder de har for selv at forebygge skader. Ligeledes bør borgerne informeres om hvordan de er dækket forsikringsmæssigt i tilfælde af oversvømmelser, så de er klar over, om det er deres egen forsikring, kloakforsyningen eller dem selv, der skal betale for udbedring af skader efter oversvømmelser.
Informationen til borgerne kan ske på mange måder. Nogle kloakforsyninger har hjemmesider med orientering om kloakforsyningens aktiviteter, andre holder åbent hus på renseanlæg og nogle udsender foldere mv. som orienterer borgerne om systemets funktion, og om hvad de selv kan gøre for at bidrage til forebyggelse eller løsning af problemer. Alle tiltag der bidrager til at borgerne føler at afløbssystemet er noget der vedkommer dem er positive. Der har hidtil været meget lidt opmærksomhed omkring hvordan afløbssystemer fungerer og hvilke problemer der ligger i at give borgerne den ønskede service. En række af de nye tiltag som får større og større udbredelse kan i høj grad bidrage til at fremme den ønskede udvikling. Projekter om ”vand i byen”, åbning af rørlagte vandløb, etablering af bassiner som del af rekreative områder, åbning af nye badeanstalter i havneområder er alt sammen tiltag der vil have borgernes interesse og hvor der er mulighed for at skabe en positiv holdning til kloakforsyningens arbejde.
Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.