Vis enkel innførsel

dc.contributor.authorBuhler, Lars Michael
dc.date.accessioned2013-09-09T08:50:56Z
dc.date.available2013-09-09T08:50:56Z
dc.date.copyright2013
dc.date.issued2013-09-09
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/189123
dc.descriptionOppgavens fulle tittel er Analyse av klimaendringenes virkninger på Rustadskogen med kalibrert modell. Den er delt opp i to hoved deler, teoretisk-del og praktisk-del. Oppgaven er delt inn i 11 hovedkapitler med underliggende delkapitler. Første del er et litteraturstudium som skal presentere viktige og relevante temaer som er nødvendige for gjennomføringen av oppgaven. Andre del av oppgaven er den praktiske delen hvor kalibrering av Rustadskogen overvanns modell skal gjennomføres og framtidige klimaendringer simuleres med klimatillegg. Konklusjoner trekkes deretter basert på resultatene fra den praktiske delen. Formålet med oppgaven er å øke kunnskapen om framtidens eventuelle utfordringer på avløpsnettet i en del av Ås kommune som en del av ExFlood prosjektet. Avløpsnettet er spesielt utsatt grunnet klimaendringene med antatt økt regn intensitet i framtiden. Dette gjør at temaet er interessant for forskningsmiljøet på UMB i Ås og at dette vil gi økt innsikt hos teknisk etat i Ås kommune som kan bruke resultatene i sin planlegging framover. En del av målsettingen med masteroppgaven min er å få kjennskap til dagens teknikker som brukes til å simulere klimaendringenes virkning på overvannsnettet. Hensikten er å få mer kunnskap om hva slags påvirkninger framtidens klimaendringer kan gjøre på dagens overvannssystem i feltet Rustadskogen lokalt i Ås kommune og hvilke tiltak som er best egnet til å redusere mulige materielle skader som en konsekvens av eventuelle flom katastrofer. For å få realistiske data ut fra modellsimuleringene skal den kalibreres og formes slik at den matematiske modellen representerer virkeligheten best mulig. Det er fem målsettinger for oppgaven: 1. Får en dypere forståelse for problematikken klimaendring fra litteraturstudiet 2. Få kalibrert den matematiske modellen til et akseptabelt nivå 3. Kjøre simuleringer med gitte gjentaksintervaller med og uten klimatillegg 4. Kjøre simuleringer med forskjellige tiltak for å redusere eventuelle bygningsskader 5. Analysere dataene og konkludere Som et utgangspunkt forventes det at resultatene fra simuleringene med klimatillegg vil vise bygningsskader fra 20-års gjentaksintervall og oppover. Forhåpentligvis vil noen av tiltakene som blir valgt i simuleringen forventes å redusere eventuelle bygningsskader.no_NO
dc.description.abstractPrognoser fra forskning verden rundt viser varierende resultater med hensyn på hvordan klimaet vil endre seg de neste 100 årene. Forskningsresultatene er så usikre at det er svært viktig å oppdatere prognosene for framtidig klimautvikling fortløpende. Mye av forskningen viser at nedbørintensiteten vil øke dramatisk de neste 100 årene i Norge. De siste årene er det registrert økte flomskader som følge av økt nedbør, og klimascenarioene viser også at hyppigheten vil øke framover. Andre bidragsytende faktorer for flom og ødeleggelser er den økte fortettingen i byer og andre urbane områder som resulterer i økte andeler av tette flater. Dette fører til at regnvann får mindre infiltrasjonsflate og avrenningen fra tette flater vil øke i volum. Her blir det viktig å styrke arbeidet lokalt med behandling av den økende mengden overvann for å redusere konsekvensene av flom og skader til et akseptabelt nivå. Forskning viser at tiltak basert på LOD (Lokal Overvanns Disponering) gir store positive virkninger på avløpsnettet, flomreduksjoner, bygningsskader og infrastruktur, og også eventuell forurensning grunnet urenset vann som kommer fra overløp ut i resipienten. Ved å bruke estimerte regn framskrivninger kan simuleringsverktøy forklare eventuelle forandringer i framtidens flomsituasjoner. I oppgaven ble det utviklet en lokal matematisk overvannsmodell for Rustadskogen boligfelt i Ås Kommune for bruk i simulerings programmet Storm Water Management Model (SWMM) utviklet av U.S. Enviromental Protektion Agency (EPA). Programmet ble brukt til å simulere overvannet for å beskrive virkningen av et antatt klimatillegg på 50 % på dagens overvannssystem. Ut fra simulerings-resultatene med klimatillegg ble det gjort tiltak for å redusere eventuelle bygningsskader. Målsettingen er at tiltakene skal resultere i det samme potensielle skade resultatet fra simuleringene med 50% klimatillegg som skadepotensialet fra dagens utvalgte gjentaksintervall basert på IVF-kurver uten klimatillegg. Den matematiske avløpsmodellen er kalibrert med 9 forskjellige virkelige regn-hendelser hentet ned fra NVE sin database Hydra II. Det ble gjort følsomhetsanalyser med fire av de ni regnskyllene med etterfølgende etterprøving med de resterende fem regnskyllene. Simuleringen av overvannsnettet til Rustadskogen baserer seg på 4 forskjellige gjentaksintervall og et Monsterregn. Det ble lagt til et klimatillegg på 50 % på hvert av de fire gjentaksintervallene som representerer antatt klimautvikling. De tre tiltakene som er simulert er Frakopling av bygningsarealer, Fordrøyning av bygningsarealer og Fordrøyning av vei- og bygningsarealer. Resultatene fra de to første tiltakene, frakopling- og fordrøyning av bygningsarealer, viste seg å ha minimal effekt på reduksjon av skadenivået basert på dagens gjentaksintervall. Kombinasjons-tiltaket, fordrøyning av vei- og bygningsarealer, viste seg å gi en tilfredsstillende reduksjon i antall skader i forhold til dagens skadenivå. Når det gjelder Monsterregnet var det ingen av tiltakene som kunne redusere skadeomfanget til et tilfredsstillende nivå. Den største reduksjonen kom altså fra kombinasjonstiltaket som ga en reduksjon på 28 % fra utgangsverdien på 132 potensielle bygningsskader. The forecasts from research worldwide, show varying results on how climate change will develop in the future. How this change will be, is still so uncertain that it will be important to update the climate forecasts continuously so as to be able to estimate future developments. Much of the research on regional climate in Norway shows that the intensity of rainfall in the future, will increase dramatically over the next decade. In the last few years, there has been recorded an increased flooding due to increased precipitation, and climate scenarios show that the frequency will increase with time. Another contributing factor for floods and destruction is the increased densification of cities and other urban areas, resulting in an increased percentage of impervious surfaces. This, again, leads to a decrease in surfaces available for infiltration of rainwater, and the consequent drainage from these impervious surfaces will increase in volume. It will be important to strengthen the endeavors of processing the increasing amount of storm-water and to reduce the consequences of flooding and damage to an acceptable level. Research shows that measures based on low impact development (LID) provide major positive impact on the sewer system, flood reduction and the amount of damage to buildings and infrastructure. It also helps to prevent contamination due to polluted water coming from the overflow into the recipient. Using the estimated rainfall projections, simulation-tools can predict the possible changes in future flooding scenarios. In this thesis, a local storm-water mathematical drainage-model was developed for the Rustadskogen housing estate in Ås Municipality, to be used in the simulation-tool Storm Water Management Model (SWMM) developed by the U.S. Enviromental Protection Agency (EPA) . The SWMM tool was used to simulate the surface water to describe the impact of an assumed climate increase of 50% on the current storm-water system. Based on the simulation results, including climate increase, measures were made to reduce structural damages. The purpose was to arrive at appropriate measurements that would give the same potential damage-results from the simulations including the 50% climate increase, as the damage-potential from the current IVF without any additional climate increase. The mathematical drainage model was calibrated with nine different real-rain events obtained from NVE's database Hydra II. Sensitivity-analyses were performed, including four of the nine rainfalls and subsequent verification with the remaining five rainfalls. The simulation of the storm-water network to Rustadskogen is based on four different repeat-periods and a Monster-rain scenario. A climate addition of 50% was added to each of the four recurrence-intervals representing climate change. The three preventive actions simulated are: Disconnection of building areas from the drainage system, Retention of building areas and Retention of both road and building area in one single action. The results from the first two measures, disconnection and retention of building areas, proved to have minimal effect on the reduction of damages based on the current recurrence intervals. The combined measures, retention of both road and building areas, proved to provide a satisfactory reduction in the amount of damage, compared to the current level. As for the Monster-rain, none of the preventative actions proved sufficient to reduce damages to a satisfactory level. The largest reduction in the level of damage, as given above, came from the combined preventative action Retention of road and building area, which gave a reduction of 28% from the default value of 132 potential building damages.no_NO
dc.language.isonobno_NO
dc.publisherNorwegian University of Life Sciences, Ås
dc.subjectSimuleringno_NO
dc.subjectkalibreringno_NO
dc.subjectklimautviklingno_NO
dc.subjectSWMMno_NO
dc.subjectovervannno_NO
dc.subjectregndatano_NO
dc.subjectkonstruert regnno_NO
dc.titleAnalyse av klimaendringenes påvirkning på Rustadfeltet med kalibrert modellno_NO
dc.title.alternativeAnalysis of climate change impacts on Rustadfield with calibrated modelno_NO
dc.typeMaster thesisno_NO
dc.subject.nsiVDP::Mathematics and natural science: 400::Geosciences: 450::Hydrology: 454no_NO
dc.subject.nsiVDP::Technology: 500::Environmental engineering: 610no_NO
dc.subject.nsiVDP::Mathematics and natural science: 400::Information and communication science: 420::Simulation, visualization, signal processing, image processing: 429no_NO
dc.source.pagenumber105no_NO


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel