Infiltrasjon av urbant overvann i grøntanlegg

Abstract

Climate change and urbanization cause an increase in storm water. Sustainable urban drainage systems (SUDS) are in focus to overcome the problem, where green areas can play an important role as infiltration areas. Infiltration measurements in the NMBU park and at NIBIOs research station in Landvik showed a spatial variability scattered between < 0,5 and 83 cm/hour on natural soil, where 90 % of the measurements in the NMBU-park had an infiltration rate below 20 cm/hour. On a constructed soil at the research station the infiltration rate was scattered between 32 and 107 cm/hour. On the natural soil there was no spatial correlation detected through Kriging, a geostatistical interpolation method. The measurements with a high infiltration rate were near those with a low infiltration rate, and because of relatively big distance intervals between the measurements a potential spatial correlation has not been detected. Still a structure has been found, where low infiltration rates were measured on the edges and high infiltrations rates were measured at the center of a locality called Storeplen in the NMBU park. Measurements of temporary development of infiltration rate at the same point in the NMBU park from week 40 to 51 showed at the largest a spread between 28 and 146 cm/hour. The infiltration measurements were conducted with the Modified Philip-Dunne Infiltrometer. The method worked well for measuring when and where there were high and low infiltration rates, but it does not give exact infiltration rates. It underestimated compared to a double ring infiltrometer, which is considered as an exact method. A rough estimate indicated that at least 1 measurement per 600 m2 is needed in an equivalent green area as Storeplen, but with great uncertainty. The more measurements the better odds for not experiencing unexpected run off or under sizing the infiltration rate of the area and not use it for storm water mitigation. The results have shown that measuring both spatial and temporary infiltration rate is important to better adapt green areas for storm water mitigation. It gives information early in the planning process where there are high and low infiltration rates, and where possible improvements must be done. Improvements to give a better infiltration rate could be to add organic matter, replace natural soil with constructed soil and give the area a shape, so that the water is held back and gets time to infiltrate. Green areas can also be drained to prevent water saturation of the soil and thereby give more room for storm water.

Klimaendringer og urbanisering fører til økte mengder overvann. For å få bukt med problemet satses det nå på lokal overvannsdisponering (LOD), hvor grøntanlegg kan spille en viktig rolle som infiltrasjonsareal. Gjennom infiltrasjonsmålinger i NMBU-parken og på NIBIOs forskningsstasjon på Landvik ble det dokumentert en romlig variabilitet spredt mellom < 0,5 cm/time og 83 cm/time på naturlig jord, hvor 90 % av punktene i NMBU-parken lå under 20 cm/time. På konstruert jord på forskningsstasjonen var infiltrasjonsevnen spredt mellom 32 cm/time og 107 cm/time. Det ble ikke påvist en romlig korrelasjon med den geostatistiske interpoleringsmetoden kriging på den naturlige jorden. Punktene med høy infiltrasjonsevne lå i kort avstand til punktene med lavere infiltrasjonsevne, og på grunn av for det meste relativt store avstandsintervaller har ikke eventuell romlig korrelasjon blitt fanget opp. En underliggende struktur ble likevel plukket opp for Storeplen i NMBU-parken hvor det var lavere infiltrasjonsevne i kantene av lokaliteten i forhold til de sentrale punktene. Måling av infiltrasjonsevnens utvikling i samme punkt i NMBU-parken fra uke 40 til uke 51 viste på det største en spredning mellom 28 cm/time til 146 cm/time. Infiltrasjonsmålingene ble utført med Modifisert Philip-dunne infiltrometer, som fungerte godt til å måle hvor og når det var god og dårlig infiltrasjonsevne. Den ga derimot ikke helt nøyaktige verdier, da den underdimensjonerte sammenlignet med dobbelring-infiltrometeret, som er kjent som en mer nøyaktig metode. Et grovt estimat basert på infiltrasjonsevnene målt på Storeplen tilsa at det trengs minst 1 målepunkt per 600 m2 i tilsvarende grøntanlegg, men med stor usikkerhet. Jo flere målepunkter desto bedre rustet mot uventet avrenning og mindre sannsynlighet for å underdimensjonere og dermed ikke ta i bruk grøntarealet for overvannshåndtering. Resultatene har vist at det er viktig å måle både romlig og temporær infiltrasjonsevne for å kunne bedre tilpasse grøntanlegg til overvannshåndtering. Da vet man tidlig i planleggingsprosessen hvor det er god infiltrasjonsevne og hvor eventuelle tiltak må inn. Tiltak for å gi bedre infiltrasjonsevne kan for eksempel være å blande inn organisk materiale, bytte ut naturlig jord med konstruert jord og forme grøntanlegget slik at overvann holdes tilbake og får bedre tid til å infiltrere. Grøntanlegg kan også dreneres for å hindre vannmetning av jorden og dermed gjøre plass til mer overvann.