Analyse av tekniske og økonomiske faktorer ved valg av overvannstiltak

Abstract

Endringer i klima og økt nedbørsmengde gjør at det er nødvendig med overvannstiltak for å redusere usikkerhet og risiko knyttet til flom og overvannshåndtering. Stadig mer utbygning med tette flater reduserer overflatenes infiltrasjonsevne og bidrar til økt behov for overvannstiltak. Oppgaven er begrenset til 5 ulike måter å håndtere overvann. Resultat fra analyser viser at disse metodene har ulik usikkerhet, risiko og kostnad. Disse faktorene må veies opp mot hverandre ved valg av overvannstiltak. Tradisjonelt har lukket fordrøyningsbasseng vært mest populært, men på grunn av nye kommunale krav om åpen overvannshåndtering og bygge- og anleggsbransjens miljøprofil, blir åpne løsninger som fordrøyningsdammer, grønt tak og regnbed mer og mer utbredt.

Lukket basseng Lukket fordrøyningsbasseng har lang levetid og krever normalt lite vedlikehold. Bassenget plasseres under bakken og arealene over bassenget kan derfor i tillegg benyttes til andre formål. Samtidig krever et lukket anlegg en viss høydeforskjell fra overvannsnett, og i mange prosjekter er det ikke plass til å bygge et lukket magasin. Betongmagasin har blant de laveste investeringskostnadene av overvannstiltakene som er vurdert i denne oppgaven. Lukket anlegg innebærer på grunn av sin lange holdbarhet lite risiko og usikkerhet. Lukket fordrøyningsbasseng tilfører ingen blågrønne kvaliteter til området.

Dam Fordrøyningsdam kan håndtere store overvannsmengder. Dammer gir økt biologiske og økologiske verdier og gjør at overvannshåndteringen får tilleggskvaliteter i tillegg til å forsinke overvann. Etablering av overvannsdammer kan være kostbart, men vil være gunstig i prosjekter hvor det er behov for håndtering av svært store overvannsmengder. Dam har normalt svært lave drift- og vedlikeholdskostnader på grunn av selvrensende effekt. Dammer kan ha potensiell risiko for drukning og sikring er nødvendig.

Blått tak Håndtering av overvann på tak med blått tak er en metode som gjør at overvannshåndteringen ikke beslaglegger noe plass og som derfor gir bedre utnyttelse av området. Metoden er blant de rimeligste som er vurdert i denne oppgaven. Mange er skeptisk til lagring av vann på tak på grunn av risiko for lekkasje, men på grunn av ekstra kvalitet og kvalitetssikring ved etablering av blått tak, viser tester fra Sintef at blått tak er mer holdbart enn vanlig flatt tak på grunn av ekstra forsterkninger i takmembran. Denne overvannsløsningen forutsetter flatt tak.

Grønt tak Grønt tak er et tak som er beplantet hvor overvannet forsinkes gjennom vekstmediet og i et sjikt under vekstmediet hvor vannstanden kan stige. Grønt tak bidrar til økning i økologiske verdier, men selv om dette er den dyreste metoden for overvannstiltak beskrevet i denne oppgaven, er grønt tak svært populært på grunn av utseendet og den grønne profilen dette gir til bygget. Lagring av vann på tak medfører en risiko for lekkasje, men det grønne taket gir en ekstra beskyttelse av membran på taket som reduserer faren for lekkasje i forhold til vanlig flatt tak. Grønt tak er den metoden av de vurderte overvannsmetodene som har høyest investeringskostnad og årlige drifts- og vedlikeholdskostnader.

Regnbed Et regnbed er en beplantet forsenkning i terrenget som overvann ledes inn i og videre infiltreres ned i grunnen. Fordrøyningstiltaket er fleksibelt i plassering og størrelse, og det kan etableres alt fra små til store regnbed. Regnbed har gode estetiske kvaliteter og vegetasjonen gir økt biologisk mangfold. Regnbed er i motsetning til nedgravd lukket fordrøyningsbasseng enkelt å etablere i ettertid. Ved frost har regnbed redusert eller ingen effekt, og det er derfor nødvendig å etablere trygge flomveier.

Usikkerhet Det er stor usikkerhet knyttet til fremtidig nedbørsmengde. For å ta hensyn til denne usikkerheten, legges det til klimafaktor ved beregning av overvannsvolum som skal ta hensyn til fremtidig økning i nedbørsmengde. Analyser som er gjort i oppgaven viser at kostnaden ved å overdimensjonere et overvannstiltak er normalt betydelig rimeligere enn å måtte utvide anlegget i ettertid. For eksempel kan det koste rundt 7 ganger så mye å utvide et betongmagasin fra 20 m3 til 30 m3 i ettertid, i forhold til å etablere stort nok magasin i første omgang. På grunn av dette kan det være strategisk å overdimensjonere overvannstiltaket for å redusere risikoen og faren for skade ved flom.

Risiko Fordrøyningstiltak vurdert i denne oppgaven innebærer forskjellig grad av risiko. Overvannshåndtering er et risikoreduserende tiltak for å redusere faren for flom og skader. Risikoanalysene som er gjennomført viser at lukket fordrøyningsanlegg og regnbed innebærer lavest risiko. Fordrøyning på tak innebærer høyest risiko på grunn av faren for lekkasje ved lagring av overvann på tak. Ved å gjennomføre risikoreduserende tiltak i form av kontroll og jevnlig vedlikehold, vil alle de fem fordrøyningsmetodene som er presentert i denne oppgaven, tilfredsstille akseptabel grad av risiko. Dette basert på risikovurderinger som er gjort i denne oppgaven og risikovurderinger gjennomført av leverandører. Å sikre trygge flomveier er et viktig risikoreduserende tiltak som gjelder alle overvannsmetoder.

Kostnad De ulike overvannsmetodene som er vurdert har forskjellig investeringskostnader og driftog vedlikeholdskostnader. Ved hjelp av Monte Carlo simulering er det gjort estimater på de ulike kostnadene. Lukket fordrøyningsanlegg og blått tak har de laveste kostnadene basert på en netto nåverdiberegning over 40 år. Grønt tak er den overvannsmetoden som har høyest kostnad. Følsomhetsanalyse av klimafaktor viser at denne får stor innvirkning på kostnad og størrelse på fordrøyningstiltak. Ved høy klimafaktor vil fordrøyning på tak bli mer gunstig enn andre overvannstiltak.