Annons Kamstrup 2024

Paradigmskifte för dagvattenbedömningar

Internationell VA-utveckling 5/20

Paradigmskifte för dagvattenbedömningar föreslås: från historiska nederbördsdata till riskbaserade framtida konsekvenser. Är dagvattendimensioneringens tydliga avstamp i regnhistoriken förbi? I denna Lundabaserade artikel motiveras och skisseras en framtid där planering mer utgår från översvämningars samhällspåverkan och konsekvenser och där fler aktörer än VA-ingenjören deltar.

Av: Jörgen Haneus

Nederbördens utveckling och tillhörande flöden är svår att förutsäga och parera i urbana miljöer. Nuvarande dimensionering av dagvattennäten, utgående från regnstatistik och med en bedömning av återkomsttid för nederbörd av viss storlek, förutsätter ett scenario som upprepas stabilt, vilket må ge en falsk trygghet. Påverkan av ett klimat i förändring, växt och förtätning av stadsområden, ändrad hårdgöring av ytor är exempel på faktorer som förändrar dimensioneringsförutsättningar för ledningar som förväntas vara funktionella i mer än hundra år.  

En uttalat riskbaserad ansats med konsekvensberedskap kan vara en bättre väg in i framtiden.

Bakgrund

Antalet översvämningar internationellt har ökat de senaste åren och är nu den mest rapporterade typen av klimatassocierad katastrof. De kan inträffa genom havsinslag mot kusten, översvämning av vattendrag eller häftiga regn (pluvial flood). De senare ger problem i urbana områden där hårdgjorda ytor skapar snabba avrinningsförlopp där transportsystemet har svårt att hinna med. Studien fokuserar på denna typ av översvämningar. ”The temporary covering by water of land not normally covered by water”.

De inträffar vanligen där ett rörnät – dimensionerat efter en historisk bedömning av återkomsttid för regn av viss intensitet och varaktighet där bidragande ytor samverkar enligt den rationella metoden – överbelastats. Angreppssättet har förvisso förbättrats, via utveckling av datamodeller över nederbörd och avrinning inklusive förbättrade givare för nederbördsbestämning, men osäkerheten är stor.

Svenskt Vatten rekommenderar för separata dagvattensystem en användning av 30-årsregnet gånger en i viss mån godtycklig klimatfaktor på åtminstone 1,25 innan tryckhöjden i nätet beräkningsmässigt får nå markytenivå.

Även andra faktorer än regnets storlek påverkar nätens avbördningsförmåga i tiden. Exempel är: utökning av urbana ytor, ökad hårdgöring av ytorna, ombyggd terräng (källaröversvämningar i lågt liggande terräng är en av de vanligaste effekterna), igensatta dagvattenbrunnar och ändrad markanvändning.

Föreliggande artikel vill därför kritisera den beräkningsfokuserade ansatsen och föreslå en paradigmförändring mot en mer riskbaserad utformning av tätorter, där översvämningar i möjlig mån hindras och dämpas, men även att effekter och återställning tas i beaktande. Det kräver medverkan av flera aktörer och kompetenser i samhället utöver VA-ingenjören. Till exempel kan frågan om vilka konsekvenser av en översvämning som är tolererbara då ges en bättre belysning.

Artikeln diskuterar vidare kring nuvarande systems deterministiska och reduktionistiska natur inklusive uppfattningen av sannolikhetsbegreppet i regnstatistiken.

Spår

Ett alternativt sätt att bedöma av de konsekvenser en häftig nederbörd kan åstadkomma är att använda en skala; kanske hämta inspiration från Mercalli’s intensitetsskala. Den italienske vulkanforskaren Mercalli byggde en tiogradig skala utgående från människors erfarenheter av skador från jordbävningshändelser. Jordbävningar och översvämningar är inte samma fenomen, men avstamp i konsekvenserna kan medföra att regn av lika omfattning över två skilda tätorter kan klassas olika (med skala) beroende på tätortens förutsättningar att hantera regnet (hårdgjorda ytor etc).

En fördel är att effekterna av ett häftigt regn kan rapporteras snabbt (sociala medier) och klassificeringen fastställas så att planerat återställningsarbete kan överblickas och påbörjas snabbt. En sjugradig skala med olika påverkan visas som exempelfigur i artikeln. Där ingår även konceptet blågrönt dagvattensystem som lyfts fram i Salar Haghighatafshars doktorsavhandling (Lunds Universitet, 2019) och som inte fokuserar på ett snabbt avrinningsförlopp, utan på en mindre tillförsel av dagvatten till befintligt nät genom att nederbörden fångas upp i element som: kanaler, dammar, svackdiken och gröna tak.

Förslag

Här föreslås att i stället för att utforma dagvattensystem efter vissa historiska regn ska urbana ytor designas för att vara säkra och kunna återskapas snabbt vid omfattande regnhändelser. Aktörer från flera verksamheter ska involveras för att graden av besvär från en häftig regnhändelse ska kunna definieras och att rationella rehabiliteringsåtgärder ska kunna vara planerade i förväg.

Kommentar

Artikeln avviker i struktur från de ingenjörstexter som brukar presenteras här, men för resonemang av god bredd i en intressant systemfråga.

Källa: Haghighatafshar, S.1), Becker, P.2,3), Moddemeyer, S.4), Persson, A.5), Sörensen, J.6), Aspegren, H.1,7) & Jönsson, K.1) (2020): Paradigm shift in engineering of pluvial floods: From historical recurrence intervals to risk-based design for an uncertain future. Sustainable Cities and Society Technology, 61, pp 1-10.

Hela artikeln i Sustainable Cities and Society Technology

Författarna från:
Water and Environmental Engineering, Department of Chemical Engineering, Lund University, P.O.Box 124, SE-221 00 Lund, Sweden.

 Division of Risk Management and Social Safety, Lund University, P.O.Box 118, SE-221 00, Lund Sweden.

 Unit for Environmental Sciences and Management, North-West University,   Private Bag X6001, Potchefstroom 2520, South Africa.

CollinsWoerman I Seattle Arcitects, 710 Second Avenue, Suite 1 400, Seattle, Washington 98104-1710, USA.

GIS Centre/Physical Geography and Ecosystem Science, Lund University, Lund SE-221 00, Sweden.

Department of Water Resources Engineering, Lund University, P.O.Box 118, SE-221 00     Lund, Sweden.

Sweden War Research AB, Ideon Science Park, Scheelevägen 15, SE-223 70, Lund, Sweden.

Kontakt: salar.haghighatafshar@chemeng.lth.se

Annons Wateraid