Analyse av klimatilpasningstiltak : en casestudie av overvannsnettet på Bogafjell i Sandnes kommune

Abstract

For å simulere klimaendringenes effekt på avløpssystemet og klimatilpasningstiltakenes avbøtende virkning kan man benyttes seg av urbanhydrologiske avløpsmodeller. I denne oppgaven er det gjennomført et casestudie av overvannsnettet på Bogafjell i Sandnes kommune. Det er gjort simuleringer av enkeltregn i form av symmetriske nedbørshyetogram, med og uten klimatillegg – i Rosie/ArcGIS med MOUSE beregningsmotor – for å teste tiltaksprinsipper som frakopling av overvann, fordrøyning av overvann og kapasitetsøkning i ledningsnettet. For å teste klimatilpasningstiltakenes hydrauliske effekt som mottiltak mot klimaendringer søkes det å finne tiltakenes avbøtende skadevirkning ved et 100-års regn med 50 % klimatillegg. På bakgrunn av resultatene fra den hydrauliske analysen gjøres det en økonomisk analyse av tiltakene, hvor en kost-effekt analyse står sentralt. Effektivitetsmålet er at klimatilpasningstiltakene skal bringe skadenivået ved et 100-års regn med 50 % klimatillegg ned til dagens skadenivå ved 100-års regn. Tiltakenes lønnsomhet beregnes ved å finne investeringens netto nåverdi, og tiltakene antas å være lønnsomme dersom netto nåverdi er positiv eller lik null. Av tiltakene som testes oppnår alle effektivitetsmålet om å bringe skadenivået ned til referansesituasjonen, utenom frakopling av overvann fra takarealer. Dette tiltaket kan ikke implementeres i hele feltet, noe som antas å være grunnen til at målet ikke oppnås. Under de gjeldende forutsetninger er det frakopling av overvann fra takarealer og et kombinasjonstiltak med frakopling av overvann fra takarealer og fordrøyning av overvann på overflaten som kan anses som lønnsomme klimatilpasningstiltak på Bogafjell. Av disse to er det bare kombinasjonstiltaket som oppfyller effektivitetskravet. Resultatene fra den hydrauliske analysen preges av flere usikkerheter, hvor en ukalibrert modell og en kontinuerlig undervurdering av skadenivå trekkes frem som spesielt viktige. Grunnet manglende kostnadsinformasjon vil også den økonomiske analysen preges av usikkerheter. På bakgrunn av resultatene ser vi at klimaendringene vil ha konsekvenser for ledningsnettet på Bogafjell i form av flere oversvømmelser fra kummer og flere skader på hus og bygninger. Avløpssystemet på Bogafjell er sårbart i forhold til en økning i andelen tette flater. Det spekuleres i om det muligens vil være samfunnsøkonomisk lønnsomt med et høyere skadenivå enn referansesituasjonens nivå i et nytt klimaregime på Bogafjell. For å gjøre en samfunnsøkonomisk vurdering av avløpssystemet på Bogafjell og klimatilpasningstiltakenes lønnsomhet, bør en hydraulisk og økonomisk analyse gjennomføres med et så detaljert skade og kostnadsbilde som mulig. One can make use of hydrological drainage models to simulate the effects of climate change, the climate change adaption measures and their remedial effect on the drainage system. In this thesis a case study of the stormwater network in Bogafjell, in the municipality of Sandnes, has been conducted. Single rain events, constructed as symmetrical hyetograms, have been simulated, with and without a climate addition of 50 % on the intensity of the rains. The simulations have been executed in Rosie/ArcGIS with MOUSE engine, and hydrological principles such as disconnection and detention of stormwater, and increased capacity of the drainage system, have been tested. The climate adaption measures and their remedial effect on flood damages have been tested during a rain event with a return period of 100 years and 50 % climate addition. An economic analysis is conducted based on the results from the hydraulic analysis, where the cost-effectiveness of the climate adaption measures has been tested. The different climate adaption measures’ efficiency goal is to bring the damage level during a rain event with a return period of 100 years and 50 % climate addition back to the current damage level during a rain event with a return period of 100 years. The measures are considered profitable if the net present value is zero or positive. Disconnection of stormwater from roof areas cannot be implemented in the whole catchment and for this reason the measure cannot bring the damage level down to current levels. Under the given conditions it is only the climate change measures disconnection of stormwater from roof areas and disconnection of stormwater from roof areas combined with surface detention of stormwater that can be considered as profitable measures. The combined measure is the only one of these two that meets the efficiency requirement. The results from the hydraulic analysis are affected by several uncertainties, especially the non-calibrated model and the constant underestimation of damage level. Due to lacking information about the different cost factors, the economic analyses also will be affected by uncertainties. Based on the results we see that the consequences on the urban drainage system on Bogafjell from climate change will be more surface flooding from manholes, as well as more water damages in buildings and houses. It seems that it might be economically profitable with a higher damage level than the current level in a new climate regime on Bogafjell. An economic evaluation of the drainage system, and the climate change adaption measures and their profitability, should be executed with as much details on costs and damages as possible.