Analyse av lønnsomhet for overvannstiltak - En casestudie av avløpsnettet ved Grefsen, Oslo kommune.

Abstract

Prognosen for befolkningsvekst i Oslo indikerer at innbyggerantallet skal stige med 200 000 personer, til 800 000 personer frem til år 2030. Med et stadig voksende befolkningstall og innflytting til byen, er følgende av dette en fortetting av flater. Områder som tidligere var ubebygd og preget av naturlige omgivelser, blir til urbane og tettbebygde områder med økt andel av tette flater. Vannet vil ikke lenger renne sin naturlige vei på overflaten eller infiltrere i bakken, men renne av på de tette flatene og ned i sluk til avløpsnettet. Med dagens nedbørshendelser ser vi stadig at det oppstår problemer med kapasiteten på avløpsnettet, og som følge av det, oversvømmelser av kjellere, trafikale forsinkelser og skader på bygninger og infrastruktur med mer. Det blir ikke bedre med tiden, da vi kan forvente mer ekstremvær i tiden fremover. Store deler av avløpsnettet i Oslo er ikke dimensjonert for dette, og skadene vil øke dersom det ikke iverksettes tiltak for overvannshåndtering. I denne oppgaven er det blitt studert ulike overvannstiltak i et felt ved Akerselva, ved Grefsen i Oslo. Dette er et boligfelt der det har forekommet flere tilfeller av kjelleroversvømmelser, som følge av dårlig kapasitet på avløpsnettet ved kraftige regnbyger. Det er et mål i Oslo kommune, Vann- og avløpsetaten at ingen skal oppleve kjelleroversvømmelser ved et regn som forekommer 1 gang hvert 30ende år (30-årsregn). Med utgangspunkt i dette har oppgaven tatt for seg hvor omfattende ulike tiltak må være for å forhindre at kjelleroversvømmelser forekommer for en slik regnhendelse. I tillegg er det sett på hvor mye mer omfanget av tiltakene må være for å imøtekomme klimaendringene, da et 30-årsregn vi opplever i dag forventes å være kraftigere i fremtiden. Tiltakene som er vurdert er overvannsdam, takfrakobling av taknedløp med regnbed, oppdimensjonering av rør ved separering av overvann og tilbakeslagsventil i utsatte kjellere. Bruk av tiltakene studeres i første del av oppgaven, mens andre del består av en økonomisk vurdering av nytten. Som en støtte i beslutningen ble det kjørt en hydraulisk modell (ROSIE) for å illustrere hvordan overvannet beveger seg i avløpsnettet ved sterk nedbør. En økonomisk sammenligning ble gjort ved å finne lønnsomheten av å investere i de ulike tiltakene. Den økonomiske studien bestod i å sammenligne tiltakene ved en netto nåverdi-analyse. Ved å finne hva kostnadsbesparelsen var med tiltak, trukket i fra investerings- og driftskostnadene til tiltaket, fant man lønnsomheten. Avkastningen på hver krone brukt i tiltaket ble også studert, noe som ga et annerledes bilde på hvilke tiltak som er lurest å gjennomføre. IV Resultatene talte for åpne lokale løsninger. Tiltak som oppdimensjonering av rør ved separering av overvann eller installasjon av tilbakeslagsventiler var ikke like kostnadseffektive som det å håndtere vannet på overflaten. Lønnsomheten viste at det generelt var mest hensiktsmessig å dimensjonere for dagens 30-årsregn. Ved å gjøre dette fikk man mest igjen av pengene som var blitt brukt i tiltakene. For hver krone brukt i tiltakene kunne man få igjen alt fra 0,39 kroner til 131 kroner! For åpen overvannsdam var avkastningen 13 167 %, mens for takfrakobling med regnbed var avkastningen 2 120 %. Disse åpne tiltakene skilte seg klart ut, hva gjelder kostnadseffektivitet, ifra de andre tiltakene. Modellen som ble brukt var ikke kaliberet mot reell nedbør og avrenning, og kostnadsdata som er blitt benyttet kommer fra få kilder. Resultatene er derfor heftet av usikkerhet. Resultatene fra denne oppgaven setter lys på type tekniske løsninger som burde bli prioritert i investeringsprosjekter med overvannshåndtering som formål. Overvannshåndtering er et problem i dag og vil være et enda større problem i fremtiden. Det er store kostnader forbundet med overvannsproblematikken. Ved å forebygge for overvannsskader, vil mye penger være spart og bekymringer om vannskade i innbyggernes boliger bli redusert.

Abstract Population projections predict that Oslo’s population will increase by 200 000 people up to a total of 800 000 people by the year 2030. With a steadily increasing population and immigration to the city, this will result in an increase in impervious surfaces. Areas which previously were undeveloped, with natural characteristics, are now becoming urbanised, densely populated areas with increased amounts of impervious surfaces. Rainfall runoff will no longer be able to drain naturally over surfaces or infiltrate into the ground, but will instead runoff over impervious surfaces and down through drains into the wastewater network. With todays rainfall events we are increasingly seeing problems arising with insufficient capacity in the network, resulting in flooding of basements, traffic delays and damage to buildings and infrastructure, amongst others. The situation will not improve with time, as we can expect more extreme rainfall events in the future. Large parts of Oslo’s wastewater network are not dimensioned for these events, and the damages will only become more severe if no measures are taken to manage this stormwater. In this thesis various stormwater management measures were studied in a catchment along Akerselva river, in Grefsen, Oslo. This is a residential area where there have been multiple incidents of basement flooding, due to insufficient capacity in the network during heavy rain showers. Oslo municipality, Vann- og avløpsetaten, have the goal that there should be no basement flooding due a rain event that occurs once every 30th year (30 year rain event). With this as a starting point, this study has looked at how extensive each of the various stormwater management measures must be in order to prevent basement floods from occurring during such a rain event. In addition, the study has looked at how much more extensive these measures would need to be to meet the challenges of climate change, as the 30 year floods that we experience today are expected to be more intense in the future. The measures studied are stormwater dams, connection of roof guttering directly to rainbeds, increased dimensions of stormwater pipes and installation of non-return valves in affected basements. The use of these measures are studied in the first part of the thesis, while the second part consists of an economic analysis of their benefits. To provide support for the decision, a model (ROSIE) was run which shows the movement of stormwater in the wastewater network during heavy rainfall. An economic comparison was undertaken to assess the profitability of investing in the various measures. This economic study consists of comparing the measures using a Net present value analysis. Through finding out the potential savings through use of the measures, subtracted from the investment and maintenance costs of the measures, the profitability was found. The return on each kronor invested was also studied, which gave a different picture of which measure would be best to use. The results supported local, open solutions. Measures such as increasing the pipe dimensions or installing non-return valves were not as cost efficient as managing the stormwater on open surfaces. The profitability study showed that it was in generally better to dimension for the today's 30 years rain event. Through doing so, you get the most value out of your money invested. For each kronor each in stormwater management measure one can get back anything from 0,39 kronor to 131 kronor! For open stormwater dams, the return on investment was 13 167 %, whereas for connecting roofs to rainbeds the return was 2 120 %. These open measures stood out clearly, in regards to cost effectiveness compared to the other measures. The model that was used was not calibrated against real rainfall and runoff data, and the price data that was used comes from only a few sources. Hence these results have an uncertainty margin. The results from this these indicate which projects should be prioritised in investment projects aimed towards stormwater management. Stormwater managment is a problem today and will be an even bigger problem in the future. There is a large cost involved in this stormwater problem. Through taking preventative measures against stormwater damage, a lot of money can be saved and concerns about water damage in residents’ buildings will be reduced.