LÖNSAMT ATT INVESTERA I DAGVATTENHANTERING

Dagvattenhantering Insights

2018-11-06 Vincenzo Zeuli och Christof Maier

Många växande städer över hela världen står oförberedda inför de ökande översvämningsriskerna. Några av dem vidtar dock åtgärder redan nu och investerar i hållbar infrastruktur för dagvattenhantering. Vi tittar närmare på en av dessa städer, som målmedvetet strävar efter långsiktigt hållbar tillväxt och bygger ett nytt dagvattensystem med en kapacitet på 6,5 miljoner kubikmeter.

Effekterna av klimatförändringen går inte längre att ignorera. Över hela världen sker stora insatser för att ta fram motståndskraftiga åtgärder mot de svårhanterliga stormar och översvämningar som uppstår på grund av klimatförändringen.

Och urbaniseringen gör inte situationen lättare. De växande stadsytorna fungerar som värmekällor, vilket ökar nederbördsmängderna, och dessutom gör utsläppen från städerna att aerosoler bildas så att molnbildningen ökar – vilket också leder till mer nederbörd.

Ovanpå detta finns det tecken på att problemen har intensifierats de senaste decennierna. I USA har National Climate Assessment konstaterat att extrema regn har blivit allt mer extrema och mer vanliga, framför allt under de senaste 30-50 åren.

VÄDERHÄNDELSER MED LÅNGSIKTIGA EFFEKTER

I jättestäder, där befolkningstillväxten och den allt snabbare urbaniseringen sätter ännu hårdare press på den befintliga infrastrukturen och överkapacitetssystemen, kan en plötslig, oväntad väderhändelse få förödande hälsomässiga, sociala och ekonomiska konsekvenser.

I en rapport från amerikanska Center for Neighborhood Technology om förekomst av och kostnader för översvämningar i städer (The Prevalence and Cost of Urban Flooding) konstaterades att de översvämningar som uppstår på grund av kraftiga regn får långsiktiga effekter.

Fuktproblem i hus som inte kan åtgärdas kan förväntas leda till ökande andningsproblem bland befolkningen. Försäkringspremier och självrisker kan komma att höjas för att kompensera för de allt vanligare anspråken efter källaröversvämningar, och fuktskadade källare kan sänka fastighetsvärdena med 10-25 procent.

Federal Emergency Management Agency i USA har dessutom kommit fram till att nästan 40 procent av alla småföretag som drabbas av en översvämningskatastrof aldrig kommer på fötter igen.

Dessutom uppstår omfattande ekonomiska effekter på en större skala. National Centers for Environmental Protection i USA har beräknat att den genomsnittliga totalkostnaden för varje allvarlig stormhändelse uppgår till 2,2 miljarder dollar. Och den siffran gäller inte bara i USA.

INVESTERA I NÄSTA GENERATION

Kraftigt regn som beror på klimatförändringar kanske bara uppstår någon gång per årtionde, men skadorna kan bli omfattande. Historiskt har kommunala myndigheter försökt hålla igång föråldrade och överbelastade system och infrastruktur längre än de borde.

Många kommuner har dock börjat förstå att det är nödvändigt att optimera dagvattensystemen, allt eftersom de inser att det ger långsiktiga besparingar och ekonomiska fördelar.

Vi tar Köpenhamn som ett exempel.

KLIMATANPASSNING I EN MODERN STAD

Sommaren 2011 råkade Köpenhamn ut för ett kraftigt regn som bara uppstår en gång per tusen år. Nästan 100 mm regn föll på bara en timme, och kostnaden för de efterföljande skadorna beräknas uppgå till 5-6 miljarder danska kronor.

Efter det insåg kommunledningen att det behövdes bättre planering och infrastruktur för att förhindra en ny översvämning. De investerade i en plan för skyfallshantering (Cloudburst Management Plan), som tog fram en kravspecifikation för flera enorma, tunnelbanestora och djupt nedgrävda tunnlar som kunde leda dagvattnet från markytan ut i Öresund.

En av de här tunnlarna, Svanemøllen – som COWI har designat – är en 8 kilometer lång borrad tunnel 15-20 meter under markytan, med en diameter på mellan 1,8 och 3,2 meter.

Den här 20-åriga planen har medfört positiva ekonomiska effekter för Köpenhamn redan efter tre år. I en deklaration om klimatförändringsanpassningar och investeringar från 2015 förklaras hur programmet hjälper små och medelstora företag med kompetensökning.

Aktiviteterna kan också fungera som en språngbräda för utveckling av innovativa lösningar som stora företag kan använda på en växande global marknad. Lösningarna fungerar även för andra storstäder som har svårt att möta de krav som befolkningstillväxt och hantering av extrema vattenmängder innebär.

Köpenhamn har faktiskt redan ingått formella avtal med New York och Peking om att utbyta idéer och information från det här inledande programmet för klimatanpassning.

Dubai är en annan storstad som investerar i ett liknande program. Visionen är smart och hållbar stadsutveckling, och ett nytt tillväxtområde har identifierats i närheten av området Dubai World Central, den internationella flygplatsen Al Maktoum och Expo 2020-området.

För att möta de kommande behoven har ett projekt inletts – Dubai Deep Tunnel Storm Water System (DTSWS), en djuptunnel för avledning av dagvatten, som kommer att dränera nästan 40 % av hela Dubais stadsyta. Det är ett av de mest ambitiösa infrastrukturprojekten som regeringen har genomfört.

COWI är anlitad konsult för projektering i joint venture-samarbetet PORR-SIX CONSTRUCT och ansvarar för anläggningsarbete och hållfasthet, MEP samt hydraulisk projektering i det här viktiga projektet.

ÅRHUNDRADETS PROJEKT

På papperet är systemet inte så svårt att förstå. Grund- och regnvatten samlas upp i ett nätverk med diken i gatunivå och leds sedan till de djupa tunnlarna via uppsamlingsdiken. Vattnet förs vidare till pumpstationen och leds ut till systemets utlopp i havet.

Tekniskt är det betydligt mer komplicerat. Tunnelns storlek är i sig häpnadsväckande. Den är 10 km lång och den inre diametern är unikt stor: 10 meter, det vill säga mer än ett trevåningshus.

Dessutom är förhållandet mellan tjockleken på tunnelfodret och diametern unikt, men det är den mest ekonomiska lösningen.

Något som gör det här projektet extra utmanande är kundkravet på en underhållsfri livslängd på 100 år. Hållfasthet och säkerhet är alltid högprioriterat när det gäller underjordisk infrastruktur, men i en så här stor tunnel blir det ännu viktigare.

Dagvattnet som flödar genom DTSWS-tunneln innehåller mycket sträv sand som slipar betongen på insidan.

Grundvattnet som omger tunneln på utsidan innehåller aggressiva klorider och sulfater, vilket orsakar kemiska reaktioner som gör att betongen sakta försämras.

Vi angriper de här komplexa frågorna med hjälp av ett nära samarbete med experter på betongteknik och hydraulik, där vi utvecklar ett antal hållbara och energieffektiva lösningar som uppfyller kundens behov.

Systemet tas i bruk 2020 och då kommer det att kunna hantera 6,5 miljoner kubikmeter vatten – 2 600 simbassänger av olympiska mått – och pumpa vatten i en takt som skulle fylla en sådan bassäng på bara en minut.

Lösningen kommer att förhindra att extrema regn i framtiden orsakar onödig förstörelse och kostnader.

Tillsammans med andra exempel på moderna städer som investerar i dagvattensystem tror vi att det här Dubai-projektet kommer att visa att det går att åstadkomma god stadsutveckling med miljömässigt och ekonomiskt hållbara lösningar, förutsatt att rätt infrastruktur finns på plats.

Kontakta oss

Vincenzo Zeuli
Chief Specialist
Tunnels and Underground Infrastructure, Denmark

Tel: +45 56407846

Kontakta oss

Christof Maier
Chief Specialist
Tunnels and Underground Infrastructure, Denmark

Tel: +45 56401684

OM VINCENZO

Jag är projektledare och chefsingenjör inom tunnelkonstruktion. Jag har erfarenhet av att arbeta med konsulter, underleverantörer och kunder inom många olika tunnelkonstruktionsprojekt.

Mitt senaste projekt med dräneringstunneln i Abu Hamour, Qatar (Abu Hamour Surface and Ground Water Drainage Tunnel) vann utmärkelsen ENR Global Best Projects Awards 2017.

OM CHRISTOF

Under mitt yrkesliv har jag arbetat med flera olika områden inom geoteknisk design och tunnelkonstruktion. Innan jag började i DTSWS-projektet arbetade jag i Strategic Tunnel Enhancement Programme (STEP) i Abu Dhabi, där vårt team bidrog till att uppfylla målen som Abu Dhabis regering satt upp till 2030 – att utrusta staden med hållbara infrastrukturlösningar för en ökande befolkning.

Något jag verkligen tycker om med vårt arbete är när konstruktioner som först bara är ritningar i skala 1:100 – eller ännu mindre – på ett utskrivet A3-papper, som man diskuterar och utvecklar tillsammans med kollegorna, slutligen förverkligas i full skala.