Gjenåpningen av Veumbekken fra kulvert til åpen kanal : hydraulisk analyse og modellering i SWMM

Abstract

Klimaendringene medfører at vi får et stadig varmere og mer ekstremt klima. De siste årene har det vært en økning i både temperatur, nedbørsmengder og nedbørintensitet i Norge, og denne trenden vil fortsette dersom man ikke klarer å redusere utslipp av klimagasser. For håndtering av overvann byr dette på store problemer da overvannsystemene ikke er dimensjonert for å takle den økende avrenningen forårsaket av kraftigere regnbyger, urbanisering og fortetting. Veumbekken renner igjennom Veumdalen før den går i en lukket kulvert (Holmenkulverten) gjennom Fredrikstad sentrum. Ved kraftige nedbørshendelser og flom i Veumbekken har kulvertens kapasitet blitt overskredet og vann har stuvet opp ved kulvertens innløp. Dette har ført til store skader som følge av oversvømmelser i nedre deler av Veumdalen og Fredrikstad sentrum. Fredrikstad kommune ønsker nå å åpne opp deler av Holmenkulverten. En åpen kanal vil bli en blå-grønn tunge gjennom sentrum som i tillegg til å berike bymiljøet vil kunne ha en flomdempende effekt for området. I 2015 ble det av Jamal Haqi i 2015 laget en nedbør-avrenningsmodell i programmet SWMM (Storm Water Management Model). Modellen omfattet nedbørfeltet til Veumbekken ned til innløpet av Holmenkulverten. Denne modellen er blitt kvalitetssikret og noen små feil er rettet opp i som har gjort modellen en litt mer presis beskrivelse av virkeligheten. For å se hvordan en åpen kanalløsning vil påvirke de eksisterende forholdene i nedre deler av Veumbekken er den gamle SWMM-modellen blitt utvidet. Det ble laget en modell med Holmenkulverten slik den ligger i dag og en med en åpen kanal fra Oslogata til Vesterelva. Simuleringer ble kjørt for ulike situasjoner med kraftige nedbør i Veumdalen og stormflo i Vesterelva for å se hvordan man med en gjenåpning vil kunne øke kulvertens kapasitet, og bidra til å redusere faren for oppstuvning og oversvømmelser ved ekstremvær. Simuleringene ble gjort for flere ulike kanaltverrsnitt for å finne hvilke kanaltverrsnitt som ville bidra til økt kapasitet i kulverten. Resultatene viste at det trengtes relativt små kanaltverrsnitt for å bedre kulvertens kapasitet, men at den resterende delen av kulverten som vil ligge igjen etter en kanalåpning vil være en flaskehals og det vil være stor fare for oppstuvning i kulverten ved situasjoner der kraftig nedbør oppstår likt med stormflo i Vesterelva.

Climate change has caused temperatures to rise and has caused more extreme weather. In recent years there has been an increase in both temperature as well as an increase in the amount and intensity of precipitation in Norway. This trend will continue if we do not manage to reduce greenhouse gas emissions. For storm water management this poses major problems as our storm water systems are not designed to cope with the increased runoff caused by heavier rainfall, urbanisation and more impervious surfaces. Veumbekken is a small creek that runs through Veumdalen before it enters a closed culvert that runs through the city centre of Fredrikstad. When heavy rain causes flooding in Veumbekken have culverts capacity has been exceeded and water have been ponding up and overflowing to areas near the culvert inlet. This has led to major damage caused by floods in the lower parts of Veumdalen and central parts of Fredrikstad. The municipality Fredrikstad wants to open the lower parts of Holmenkulverten. An open channel will work as a blue-green tongue through the centre that will enrich the urban environment and it could also reduce flooding in the area by improving the capacity of Veumbekken. In 2015, Jamal Haqi in 2015 made a rainfall-runoff model in the program SWMM. The model included the basin of Veumbekken with the inlet of Holmenkulverten as the models exit point. This model has been quality assured and some small errors is corrected which has made the model a slightly more accurate description of the reality. To see how an open channel will affect the existing conditions in the lower parts of Veumbekken the old SWMM model has been extended. There was developed new versions of the model which included Holmenkulverten as it lays today and a version with an open channel from Oslogata to Vesterelva. Simulations were run for various situations with heavy rainfall in Veumdalen and storm surge in Vesterelva to see how an opening from culvert to channel could increase capacity and help reduce the risk of ponding and flooding in events of extreme weather conditions. Modell simulations showed that making the lower parts of Holmenkulverten into an open channel would increase the capacity and simultaneously reduce the risk of ponding and flooding.