Erfaringer fra og undersøgelser af pilerenseanlæg i Tappernøje

8. Anlæggets fordampning og kapacitet

8.1 Anlæggets fordampningsevne
Fordamningsevnen vurderet ud fra data fra 1992-1996
Fordamningsevnen vurderet med 1999 som beregningsgrundlag
Anlæggets fordamningsevne
8.2 Anlæggets kapacitet

8.1 Anlæggets fordampningsevne

Anlæggets fordampningsevne er beregnet ud fra de tilførte vandmængder i form af nedbør og spildevand. Nedbørsmængden er, som tidligere beskrevet, ikke registreret lige på lokaliteten. Vi kender ikke den eventuelle afvigelse mellem nedbøren ved klimastationerne og den aktuelle over anlægget. Der er desuden ikke set på solskinstimer, temperatur samt vindforhold, der også er af stor betydning for fordamningen. Beregningen er således behæftet med nogen usikkerhed, men vurderes at give et rimeligt skøn over anlæggets fordampningsevne.

Anlægget har kunnet fordampe de tilførte vandmængder i projektperioden og ifølge institutionens oplysninger har det været tilfældet siden anlæggets etablering i 1991/92.

Fordamningsevnen vurderet ud fra data fra 1992-1996

Der foreligger data for anlæggets hydrauliske belastning for perioden 1. juli 1992 til 31. december 1996. Det vurderes imidlertid at være bedre at beregne fordamningsevnen ud fra en en 4-års periode fra opstarten 1. juli 1992 til 30. juni 1996. Vandstanden må da antages at have været lav på begge skæringsdatoer, således at den fordampede vandmængde er lig den tilledte vandmængde i perioden.

Anlægget skulle i perioden fra 1.juli 1992 til 30. juni1996 have modtaget ca. 1.460 m³ spildevand og 3.140,1 mm nedbør (tabel 7.2-1), svarende til 2.220 m³ nedbør (ved et areal på 707 m²), i alt 3.680 m³ over 4 år. Det svarer gennemsnitligt pr. år til 365 m³ spildevand (0,52 m³/m²) og 555 m³ nedbør (0,79 m³/m²).

Den gennemsnitlige årlige fordampning fra anlægget med de givne usikkerheder bliver da 920 m³, svarende til ca.1.301 mm. Der er ikke her taget hensyn til vand i anlægget på opgørelsestidspunktet.

Der er tale om et tal for den totale fordampning bestående af såvel evaporation fra jordoverfladen i anlægget og transpiration gennem bladene.

Fordamningsevnen vurderet med 1999 som beregningsgrundlag

Ud fra data for nedbør og vandforbrug i 1999 kan anlæggets fordampningsevne beregnes til følgende:

Mængden af spildevand: 325 m³, svarende til 0,46 m³/m².
Nedbør: 907 mm, svarende til 641 m³ ( 0,91 m³/m²).
I alt er der tilledt 966 m³, svarende til, at fordamningen har været 1.366 mm.

Anlæggets fordamningsevne

Der er ikke stor forskel på de fordamningstal, som kan beregnes ud fra de to tidsperioder. Men alt i alt må fordampningen anses for at være meget høj. Ved de jyske anlæg måltes dog allerede i etableringsåret fra 900 mm til 1.200 mm (Peder Gregersen, personlig meddelelse) . Anneke Stubsgaard har desuden beregnet fordamningstal på op til 1.600 mm for de anlæg, hun har undersøgt (2001).

Til at understøtte de store fordampningstal kan nævnes, at der for to bassiner på hver100 m², tilplantet med tagrør, i et slammineraliseringsanlæg ved Regnstrup i Jernløse Kommune beregnedes en fordampning fra det ene på 1.650 mm i perioden 12. februar 1990 til 8. oktober 1990 og på 1.700 mm for det andet i perioden 12. februar 1990 til 21. november 1990 (Miljøstyrelsen, Spildevandsforskning,1992/38).

At fordamningen kan blive så stor kan skyldes, at der konstant er rigeligt med vand til pilene, da der konstant er vand i anlægget. Anlæggets lille udstrækning i forhold til energiskove er desuden så lille, at der er tale om en stor randeffekt, en slags oaseeffekt.

8.2 Anlæggets kapacitet

Pileanlæggets kapacitet skal opfattes som den vandmænde, der kan opbevares i anlægget i vintermånederne, hvor pilene ikke er løvbærende, og hvor der derfor kun er en minimal fordamning fra anlægget.

Anlæggets teoretiske kapacitet kan beregnes som anlæggets rumfang inden for plastmembranen gange porevolumen.

Den teoretiske kapacitet for anlægget ved Pilehuset bliver da 765 m³ x 32/100 = 245 m³. I rumfanget er medregnet halvdelen af volumenet under fibertekstilen.

Hvis jordens vandindhold kan være på 50% som tidligere beskrevet, vil lagerkapaciteten udgøre 383 m³.

Den nødvendige/dimensioneringsgivende kapacitet kan desuden beregnes ud fra den vandmængde, som tilledes anlægget i de måneder, pilen ikke er løvbærende.

Pilene blomstrede i 2000 i marts måned, og bladene sprang ud i april. Afhængigt af efterårsvejret tabes bladene i løbet af november måned. I 2000 bevaredes bladene dog helt hen i december. Der skal således opbevares tilledt vand i ca 5 måneder, fra november måned til og med marts.

På denne baggrund kan den nødvendige lagerkapacitet beregnes således:

5 måneders spildevand udgør 136 m³
Nedbør november-marts (30-års-gennemsnit) 220 mm, svarende til (tabel 7.2). 156 m³
I alt 292 m³.


Med fradrag af den potentielle fordampning i perioden på 39 m³ bliver mængden, som skal opbevares, i alt på 253 m³.

Det ses, at den nødvendige lagerkapacitet svarer nogenlunde til den teoretisk beregnede kapacitet, beregnet ud fra et porevolumen på 32%. Derimod er der overskud af kapacitet, hvis der regnes med, at jordens vandindhold kan udgøre 50%.

Beregnes den nødvendige lagerkapacitet på baggrund af 1999-data, bliver denne 364 m³. Der er dog den usikkerhed på beregningen, at dataene følger kalenderåret og ikke vækstsæsonen. Nedbøren i vinteren 1999/2000 har været større end gennemsnitsnedbøren for den 30-årige periode. Det vil sige, at der teoretisk skulle opbevares mere vand i anlægget, end det kan rumme.

Imidlertid konstateredes det, at vandstanden i pileanlægget ikke kom højere op end 40 cm under terrænoverfladen. Dette indikerer, at enten er fordamningen fra anlægget større om vinteren end forudsat, eller anlæggets kapacitet et større end forudsat. Fordamningen er eventuelt større end tallene for den potentielle, hvis der er perioder med stor solinstråling og stærk vind. Det kan også tænkes, at noget af den nedbør, som falder på piletræerne, fordamper, inden den når jorden. Endelig er de 5 måneder nok lidt højt sat. Pilene kan bære blade langt ind i november og bærer "gæslinge" allerede i marts.

På den baggrund kan det diskuteres, om lagerkapaciteten så eventuelt kan være mindre end 5 måneder. Dog skal der være en vis bufferkapacitet til særligt nedbørsrige år; og desuden er fordamningsevnen ikke nødvendigvis tilstrækkelig den første sæson. Sidstnævnte forhold kan der eventuelt kompenseres for ved ikke at belaste anlægget fuldt ud i første sæson.

Altafgørende for pileanlægs fordampningsevne de første år er, at de etableres om foråret og friholdes for ukrudt for at sikre en effektiv vækst af pilene fra starten (Danfors, B., m.fl., 1998).