För att få en uppfattning av dagvattenkvaliteten i en tätort krävs omfattande mätningar och provtagningar med en begränsad budget. Holländska forskare har arbetat med en stegvis process för att undvika val av ofruktsamma mätplatser.
Av: Jörgen Hanaeus
Kvaliteten hos dagvatten kan variera mycket mellan olika positioner och regntillfällen. För att få en fullständig bild krävs omfattande mätningar, som kan bli alltför resurskrävande. Då uppstår frågan om man ska mäta noggrant på ett fåtal positioner eller grovt på många ställen.
I artikeln redovisas en arbetsgång som tillämpats för en ung holländsk stad med nära 200 000 invånare och som reducerat 700 dagvattenutlopp, till 3 utvalda platser för noggranna mätningar.
Bakgrund
EU:s vattendirektiv uppmanar till god status för alla Europas recipienter. Det är därför motiverat att ha kontroll på dagvattenutsläppen till recipienterna. I Nederländerna kommer ett typiskt dagvattenutsläpp från en hårdgjord yta på mellan 2 och 5 ha. För en stad med några hundra ha i yta finns alltså potentiellt över hundra mätplatser.
En mätkampanj innefattar val av mätutrustning, val av antal nederbördstillfällen och val av mätplatser. Referenser finns, såsom från Rossi (2011) där ett webbaserat verktyg ger förslag på mätutrustning ställt mot precisionskrav. Antal nederbördstillfällen har diskuterats av Leecaster m fl (2002), Mourad m fl (2005) och May & Sivakumar (2009). Det ger en god bakgrund; återstår gör antalet mätplatser som därför tas upp till behandling här.
Fallstudie
Staden Almere i Holland med 194 500 invånare byggdes på återvunnet land som dränerades mellan 1955 och 1968. 1995 fanns ungefär 75 000 invånare vilket dubblades till år 2000. Avloppsnätet är i huvudsak av separat typ med spillvattenledningar till avloppsverket och dagvattenutlopp till recipienter. Almere har 680 km dagvattenledningar och 625 km spillvattenledningar. Vidare 2125 ha medverkande avrinningsyta och 700 dagvattenutlopp. Almere är beläget 4 m under havets medelvattenyta.
Avrinningsområdena har kategoriserats enligt:
1) Dagvattenledningar äldre än 1985 (med dåtidens traditionella byggmaterial)
2) Dagvattenledningar från 1985 eller yngre, innebärande material med större uthållighet.
3) Särskilda områden med hög föroreningsrisk; t ex industriområden.
Regionen har samlats bakom ett forskningsprojekt, OSAL, som syftar till att bestämma recipientpåverkan från dagvattenutloppen. Sju pilotprojekt ingår.
- Att långtidsmäta dagvattenkvaliteten från tre dagvattenutlopp med såväl kontinuerliga givare som flödesproportionell provtagning.
- Inverkan av brunnsrensning på dagvattenkvaliteten vid utloppen.
- Inverkan av rensning av utloppsanordningarna på dagvattenkvaliteten.
- Inverkan av utsläppt dagvatten på recipienten.
- Kvalitetsförbättring av utsläpp genom användning av lamellsedimenteringsenheter.
- Kvaliteten hos dränvattnet som avleds till dagvattenledningarna.
- Påverkan av otillåtna spillvattenanslutningar på dagvattenkvaliteten.
Mätprojektet 1 startade i januari 2014 och ska pågå i 2 år. Tre av de ca 700 dagvattenutloppen valdes efter nedan beskrivna fyra steg:
- Grovgallring
- Gallring från platsbesök
- Snabbmätning
- Slutligt urval
Grovgallringen
Grovgallringen av avrinningsområde och mätplatser utgår från a) en allmän lämplighet för undersökningsändamålet och b) områdets representativitet.
Den allmänna lämpligheten avsåg storleken hårdgjord yta per dagvattenutlopp, ev pågående ledningsarbeten och hydraulisk design.
Från tidigare erfarenheter bedömdes en anknuten hårdgjord yta per utlopp vara 2-10 ha för att ge lämplig, mätbar flödesstorlek vid utloppet. Pågående ledningsarbeten på > 5 % av ledningslängden ansågs göra ett område olämpligt. Hydrauliskt måste höjden mellan utlopp och recipientyta medge att en fungerande mätinsats kan infogas.
Representativiteten innefattade områdeskarakteristika som tidsperiod för byggande, befolkningstäthet, genomsnittsinkomst och trafikbelastning.
Grovgallringen utfördes som skrivbordsarbete med kommunala register.
Gallring från platsbesök
Kriterier var här säkerhet; uppdelad på trafiksituation och risk för kriminalitet inkl vandalisering. Såväl intensiva trafikplatser som ensligt belägna ställen undveks av dessa skäl.
Tillgänglighet och nödvändig yta för mätutrustning var nästa post.
Ett tredje villkor var frihet från pågående eller nära planerade ledningsarbeten vid mätplatsen; något som måste diskuteras med underhållspersonalen.
I samband med platsbesöken noterades även iakttagelser om dagvattnet, såsom förekomst av stora föremål och papper vilket kunde indikera spillvattenpåkopplingar.
Snabbmätning
De snabba mätningarna avsåg att ge en bild av vilken ungefärlig vattenkvalitet och flödesmönster som kunde förväntas vid aktuellt dagvattenutlopp.
Att provta tre regntillfällen ansågs från tidigare erfarenheter lämpligt för ändamålet. Sensorer för vattennivå, konduktivitet, turbiditet och temperatur användes med 1 min upplösning. Ofta s k CTD-divers. De installerades i närmaste uppströmsbrunn från utloppet. Komplettering skedde med manuella stickprov där ett team fick rycka ut när kvalificerade meteorologiska rapporter indikerade nederbörd. Dessa prov analyserades på laboratorium. Utrustningen flyttades så vidare till nästa (potentiella) mätplats.
Slutligt urval
Resultatet av ovanstående aktiviteter inklusive krav på representativitet utgjorde grund för urval. Först eliminerades olämpliga positioner, därefter rankades återstående platser av en expertgrupp.
Resultat
Vid grovgallringen reducerades 700 möjliga utlopp/mätplatser till 60. Här användes också hydrauliska beräkningsmodeller för att förstå flödesmönstret.
De 60 platserna var jämnt fördelade över tre kategorier av avrinningsområden: Anlagda före/efter 1985 (Zn förbjöds som takavrinningsmaterial 1985) samt speciella områden (ex industri).
Efter gallring via platsbesök återstod 40 möjliga platser där 30 ansågs lämpligare än övriga.
Snabbmätningarna gjordes för dessa 30 platser i kampanjer om 10 vilket var vad ett undersökningsteam bedömdes kunna täcka parallellt. Sammanlagt togs 100 stickprov för labanalys (Tot-P, TKN, PAH, Cu, Zn, Pb) vid dessa 30 platser plus att 30 tidsserier erhölls från sensorerna. Desa analyser bedömdes täcka de mest intressanta aspekterna av recipientpåverkan (eutrofiering, toxicitet).
(Metallinnehållet i holländska dagvatten har bedömts relativt lågt och näringsinnehållet genomsnittligt vid en jämförelse med internationell litteratur).
Det slutliga urvalet reducerade så de 30 snabbmätta platserna till 3.
Slutsatser
De insatta förundersökningarna tog ungefär 10 % av forskningsbudgeten för OSAL-projektet.
Man undvek härigenom satsning på ofruktbara objekt. Misslyckanden i detta avseende är svåra att finna i forskningslitteraturen, eftersom de normalt utesluts för publicering.
I allmänhet är erfarenheter från väl genomtänkta planeringssteg värdefulla vid större undersökningar. Goda start-till-måldiskussioner blir nödvändiga och ger medverkande en god kunskapsplattform och förberedelse för snabbt beslutsfattande.
Källa: Langeveld, J.G.a,b), Boogard, F.c), Liefting, H.J.b), Schilperoort, R.P.S.b), Hof, A.d), Nijhof, H.e), de Ridder, A.C.e) och Kuiper, M.W.e) (2014). Selection of monitoring locations for storm water quality assessment, Water Science & Technology 2104;69 2397-406
Hela artikeln finns att läsa här
a) Sanitary Engineering, Delft University of Technology, P.O.Box 5048, 2600 GA,Delft, The Netherlands.
b) Royal Haskoning DHV, P.O.Box 151, 6500 AD, Nijmegen, The Netherlands
c) TAUW, P.O.Box 20748, 1001 NS Amsterdam, The Netherlands
d) Municipality of Almere, P.O.Box 200, 1300 AE Almere, The Netherlands
e) Regional Water Authority Zuiderzeeland, P.O.Box 229, 8200 AE Lelystad, The Netherlands.
Kontakt: j.g.langeveld@tudelft.nl
