Oppfylling og tilbakeholdelse av partikler i gatesandfang

Abstract

Denne oppgaven er skrevet i samarbeid med kommunalteknisk avdeling i Asker kommune. Oppgaven er en del av kommunens pågående arbeid med å utvide kunnskapen rundt forvaltning og drift av sandfang, der fokus ligger ved oppfylling, renseeffekt ved tilbakeholdelse av partikler og tidspunkt for tømming. Seks sandfang med ulike nedbørsfeltparametere har blitt studert siden oktober 2019. Ved feltarbeidet har vi tatt vannprøver av sandfangsvannet, sedimentprøver av sandfangsmassene og nivåmålinger sandfangets oppfyllingsgrad. Eurofins Environment Testing Norway AS har analysert prøvene. Prøveresultatene er klassifisert etter Miljødirektoratets veileder for grenseverdier for klassifisering av vann, sediment og biota 2016, og sammenlignet med resultater fra lignende forsøk og relevante undersøkelser.

Vi har bygget en modell i Python som har blitt brukt til å modellere oppfylling på bakgrunn av nedbørsdata og partikkeltransport, som så er sammenlignet mot målt oppfylling. Sandfangenes renseeffekt i form av tilbakeholdelseseffekt av partikler er beregnet ut fra hydrauliske belastning. Sandfanget ved Meierisvingen var det eneste sandfanget med diameter 650 mm. Her var også den teoretiske tilbakeholdelsen av partikler lavest, med 65 %. Sandfangene med diameter 1000 mm hadde en tilbakeholdelse fra 80 % og oppover med unntak av sandfanget Vogellund. Resultatene viste lav oppfylling for sandfangene over den syv måneder lange overvåkningsperioden, også tatt i betraktning at noen av sandfangene ikke er tømt siden 2017-18. Størst observert endring i oppfyllingsgrad var 18 % og den laveste var 2 %. Dette viste at de fleste sandfangene ikke behøver årlig tømming. Årlig tømming kan opprettholdes for sandfang med nedbørsfelt med bratt helning som også inneholder grus og andre masser, samt ved sandfang med liten lagringskapasitet som ved kumdiameter 650 mm, og der strøing utgjør en større del av sandfangsmassene. Sandfangene som er plassert i vegeterte grøfter og felt med gode infiltrasjonsevner som har lav årlig oppfylling kan tømmes ved lengre intervall mellom hver gang, som 3-5 år. Uforutsette hendelser som ekstremregn med mye overvann kan føre til at sandfangene fylles raskere opp. Dersom sandfangets nedbørsfelt består av grusplasser og lignende kan massetransporten ved slike ekstreme tilfeller være høy på kort tid. En overvåkning over fyllingsgraden etter slike hendelser og der det er fare for gjentagelse bør en hyppigere tømmefrekvens vurderes. Det samme dersom det er har blitt utført, eller skal utføres omfattende gravearbeider i nedbørsfeltet som ved nedbør kan føre til høy massetransport og rask oppfylling.

Resultatene av laboratorieanalysene viste høye konsentrasjoner av tungmetallene kobber, krom og sink. Det ble ikke påvist forhøyede konsentrasjoner av tungmetaller i de fleste sandfangsmassene, med noen unntak. Det ble kun påvist noen forhøyede konsentrasjoner av enkelte PAH i sandfangsmassene, men summen av innholdet i sandfangsvannet og massene viste noe forhøyede verdier ved ett av sandfangene. Det ble vanskelig å konkludere innholdet av PCB da deteksjonsnivået ved laboratorieanalysene hos Eurofins var for høye. Resultatene fra modelleringsforsøket viste at sandfangene har raskest oppfylling i sommerhalvåret der perioder med tidvis intensiv nedbør står for mye av massetransporten. Tørrværs-modellen trenger bedre input data fra parameterne feiing, strøing og hvordan partikulære masser akkumuleres i nedbørsfelt, og nedbørsmodellen kunne hatt høyoppløselig nedbørsdata lik nedbørsfeltenes konsentrasjonstid for høyere presisjon av modellerte resultater.