Metodik för beräkning av anslutna hårdgjorda ytor till spillvattennätet

• Main Author: Larsson, Johan
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper 2010
• Subjects: impervious surface; runoff coefficient; storm water; MIKE URBAN; runoff; sewage system; hårdgjorda ytor; avrinningskoefficient; dagvatten; avrinning; avloppssystem
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-119704

Sveriges avloppsledningsnät förnyas och utvidgas kontinuerligt. Idag finns ett flertal datorprogram för hydraulisk modellering av flöden och uppdämningsnivåer i spill- och dagvattennät. Modellerna kan även användas som planeringsverktyg för att bedöma effekter av planerade åtgärder samt för uppföljning av utförda åtgärder. Vid uppbyggnaden av en modell krävs beräkningsresultat från en hydrologisk avrinningsmodell som indata. Det största arbetet vid modelluppbyggandet ligger just i beskrivningen av hydrologin. För att kunna simulera avrinningsförlopp i samband med nederbörd på ett verklighetsliknande sätt är kännedom om storleken på och fördelningen av anslutna hårdgjorda ytor till ledningsnätet med snabb nederbördsavrinning väsentligt.    Till kalibreringen och valideringen av avloppsmodellen krävs mätdata. Flödesmätningar är dyra att genomföra vilket har skapat ett intresse att hitta metoder som säkert beräknar de anslutna hårdgjorda ytorna redan från de uppgifter som finns på kartor och i databaser. Svenska riktlinjer för beräkning av hårdgjorda ytor tillhandahålls av branschorganisationen Svenskt Vatten som företräder VA-verken och VA-bolagen i Sverige. Beräkningar med dessa riktlinjer ger dock inte alltid den korrekta storleken på de hårdgjorda ytorna. Syftet med examensarbetet har varit att undersöka olika metoder att beräkna anslutna hårdgjorda ytor till spillvattennätet samt att undersöka huruvida det finns ett samband mellan de avrinningsområden där beräkningarna av de hårdgjorda ytorna inte stämmer. Nio befintliga modeller framtagna i modelleringsverktyget MIKE URBAN användes vid undersökningen. Sex av dessa modeller användes till kalibrering och tre modeller användes till validering.   Undersökningen visade inget samband mellan ytavrinning (reduktionsfaktor) och lutning. Fördelningen av mätpunkter mellan olika jordartskategorier var väldigt ojämn vilket gjorde det svårt att studera huruvida det finns ett samband mellan avrinning och jordart. Resultatet från undersökningen visar att avrinningskoefficienter bör delas upp efter typ av ledningsnät i avrinningsområdet. Metoden med olika avrinningskoefficienter för olika typer av ytor visar på bra resultat för tätbebyggda områden. Metoden med sammanvägda avrinningskoefficienter för olika bebyggelsetyper visar relativt bra resultat med tanke på att det är en överslagsberäkningsmetod.   För tätbebyggda områden bedöms metoden med avrinningskoefficienter för olika typer av ytor fungera bra. Vid mindre tätbebyggda områden ökar osäkerheten. Metoden med sammanvägda avrinningskoefficienter för olika bebyggelsetyper bedöms fungera väl för överslagsberäkningar då den är mindre tidskrävande än den andra metoden. Ingen av de undersökta metoderna bedöms kunna ersätta flödesmätningar.  === Sweden’s sewage systems are continuously being maintained and expanded. Several computer programs are today available for hydraulic modeling in sewage and storm water systems. The models can also be used as a planning tool to evaluate effects of planned interventions and to follow up performed interventions. Input data from a runoff model is required at the model build-up. Most of the work in model build-up lies at the description of the hydrology. In order to simulate runoff processes in connection with precipitation, understanding of the size and distribution of impervious surfaces with fast response runoff are essential.   Measurements are required for the calibration and validity check of the model. Unfortunately, flow measurements are expensive to perform. This has created an interest to find methods that safely calculate the connected impervious surfaces already from the information that can be found in maps and in databases. The Swedish guidelines for calculation of impervious surfaces are provided by the Swedish Water and Wastewater Association. Calculations with these guidelines do not always give the true size of the impervious surfaces. The aim of this master thesis was to examine various methods to calculate impervious surfaces connected to the sewage system and whether there is a correlation between drainage areas where the calculations do not agree. Nine existing models developed in the computer program MIKE URBAN were used in this study. Six of these models were used in the calibration and three models were used in the validity check of the methods.   The study did not show any correlation between runoff (reduction factor) and slope. The distribution of datum points between different soil types varied so much that it made it difficult to study whether there was correlation between runoff and soil type. The result from the study showed that the runoff coefficients should be divided after type of sewage system in the drainage area. The method with runoff coefficients for different types of surfaces showed fairly good results for highly urbanized areas. The method with weighted runoff coefficients for different types of habitations showed relatively good results considering that it is a method for rough calculations.   The method with runoff coefficients for different types of surfaces is considered well-functioning for highly urbanized areas. In less urbanized areas, this method showed shorter results. The method with weighted runoff coefficients for different types of habitations is considered well for rough calculations when it is less time consuming than the other method. None of the examined methods are considered able to replace flow measurements.