DEN ØKONOMISKE CASE FOR INVESTERING I REGNVANDSHÅNDTERING

Regnvandstunneler Insights

18.09.2018 / Vincenzo Zeuli and Christof Maier

Mens mange af verdens voksende byer endnu ikke har identificeret den stigende risiko for oversvømmelse, har enkelte indset, at der skal handles nu og investeret i en bæredygtig infrastruktur for regnvandshåndtering. Især én fremtidsorienteret by har forpligtet sig til et mål om langsigtet vækst med et nyt system, der kan håndtere 6,5 millioner kubikmeter regnvand.

Effekterne af klimaforandringerne er meget virkelige og medfører et stigende behov for holdbare løsninger på uforudsigelige skybruds- og oversvømmelseshændelser.

Den stigende urbanisering bidrager ikke til at afhjælpe situationen. Ikke blot fungerer byområder som en varmekilde, der kan intensivere nedbøren, men emissioner i byområderne producerer også aerosoler, der øger kondenseringen i skyerne, hvilket resulterer i mere nedbør.

Det lader ovenikøbet til, at dette problem på det seneste er taget til i styrke. I USA har National Climate Assessment således slået fast, at de ekstreme regnvejrshændelser bliver voldsommere og sker oftere, især set over de seneste 30-50 år.

VEJRHÆNDELSER MED LANGSIGTEDE KONSEKVENSER

I megabyer, hvor befolkningsvæksten og den intense urbanisering lægger yderligere pres på eksisterende infrastruktur og overkapacitetssystemer, kan en pludselig og uventet vejrhændelse have uoverstigelige sundhedsmæssige, sikkerhedsmæssige og sociale og økonomiske konsekvenser.

I en rapport fra det amerikanske Center for Neighborhood Technology om udbredelsen og omkostningerne ved oversvømmelser i byområder (The Prevalence and Cost of Urban Flooding) slås det fast, at konsekvenserne af oversvømmelse som følge af kraftigt regnvejr er langvarige.

Konstant våde huse og bygninger sættes i forbindelse med tiltagende luftvejsproblemer, mens forsikringspræmier og selvrisiko stiger for at kompensere for gentagne skadesanmeldelser af oversvømmede kældre, og våde kældre kan resultere i et fald i ejendomspriserne på 10-25 procent.

The Federal Emergency Management Agency i USA har også konkluderet, at 40 procent af de små virksomheder aldrig åbner igen efter en større oversvømmelse.

De mere generelle økonomiske konsekvenser er også omfattende. Det amerikanske National Centers for Environmental Protection har beregnet de gennemsnitlige omkostninger for hver alvorlig stormhændelse i rel="noopener noreferrer" USA til at udgøre 2,2 milliarder USD.

EN INVESTERING I NÆSTE GENERATION

Alvorlige regnvejrshændelser som følge af klimaforandringer finder muligvis kun sted én gang i løbet af et par årtier, men skaderne kan være omfattende. Historisk set har kommunale myndigheder bevaret forældede overkapacitetssystemer og infrastruktur længere tid end hensigtsmæssigt.

Mange kommuner er dog nået til den erkendelse, at det er nødvendigt at optimere deres regnvandshåndteringssystemer, da de er begyndt at indse, at der er økonomiske besparelser og fordele at høste på lidt længere sigt.

Lad os tage København som eksempel.

TILPASNING TIL KLIMAFORANDRINGER I EN MODERNE STORBY

I rel="noopener noreferrer" sommeren 2011 oplevede Københavns kommune en ekstrem 1000-års hændelse i form af et voldsomt skybrud. Under dette specifikke skybrud faldt der næsten 100 mm regn på blot 60 minutter, hvilket resulterede i skader til en værdi af omkring 5-6 milliarder DKK.

Efter denne hændelse identificerede Københavns kommune et behov for bedre planlægning og infrastruktur for at forhindre nye lignende oversvømmelser. Man investerede i udarbejdelsen af en skybrudsplan, som beskrev behovet for at udgrave adskillige store underjordiske tunneler i metrostørrelse under gaderne for at dirigere regnvandet ud i Øresund.

En af disse tunneler, Svanemøllen skybrudstunnel som COWI har projekteret, er en 8 km lang og 1,8-3,2 m bred underjordisk tunnel, der er boret i en dybde på 15-20 m under gadeniveau.

Kun tre år inde i Københavns 20-års plan har man allerede høstet de først økonomiske fordele. I en erklæring rel="noopener noreferrer" fra 2015 vedrørende klimatilpasning og klimainvesteringer (2015 Climate Change Adaptation and Investment Statement) beskrives det, hvordan planen giver små og mellemstore virksomheder et kompetenceløft.

Endvidere er disse aktiviteter et springbræt for udvikling af innovative løsninger, som lokale virksomheder kan benytte sig af på et voksende globalt marked, da løsningerne også kan anvendes i andre moderne storbyer, der kæmper med at håndtere både befolkningsvækst og ekstreme vandmængder.

Faktisk har København allerede formelle aftaler med både New York og Beijing om at udveksle idéer og data vedrørende den første klimatilpasningsplan.

Afvanding af Dubai

En anden storby, der investerer i en plan af denne type er Dubai. Her har man en vision om at udvikle intelligente og bæredygtige byområder og har identificeret et nyt vækstområde nær Dubai World Central, Al Maktoum International Airport og EXPO2020.

For at forberede sig på fremtidige behov har man påbegyndt projektet Dubai Deep Tunnel Storm Water System (DTSWS), som er et af de mest ambitiøse infrastrukturprojekter under den nuværende regering, og som vil kunne afvande næsten 40 procent af hele byområdet i Dubai.

Som projekteringsrådgiver for PORR-SIX CONSTRUCT Joint Venture er COWI ansvarlig for anlægsarbejdet samt holdbarhed, MEP og hydraulisk projektering på dette vigtige projekt.

ÅRHUNDREDETS PROJEKT

Konceptet er meget enkelt. Grundvand og regnvand opsamles i et netværk af kloakledninger på gadeniveau og ledes ned til de dybereliggende tunneler ved hjælp af samleledninger. Vandet videreføres til pumpestationen og udledes i havet via systemets udløbsledning.

Rent teknisk er det dog langt fra enkelt. Bare størrelsen på denne tunnel er enestående. Den er 10 km lang og har en i særklasse stor indvendig diameter på 10 m, hvilket er højere end en 3-etages bygning.

Desuden er forholdet mellem tykkelsen på tunnelbeklædningen og diameteren ikke set tidligere, men netop dette forhold er den mest økonomiske løsning.

En af de store udfordringer på projektet er kundens krav om en "vedligeholdelsesfri" levetid på 100 år. Selv om holdbarhed og beskyttelse altid har høj prioritet i forbindelse med underjordisk infrastruktur, bliver det endnu vigtigere, når der er tale om en tunnel i denne størrelsesorden.

Det regnvand, der strømmer igennem tunnelen i området omkring DTSWS, indeholder meget sand, som sliber betonen på indersiden.

På ydersiden af tunnelen indeholder det omgivende grundvand aggressive klorider og sulfater, hvilket skaber kemiske reaktioner, der langsomt kan nedbryde betonen.

Via et tæt samarbejde med vores team inden for betonteknologi og hydraulikspecialister vil vi imødegå disse øgede kompleksitetskrav ved at udvikle en række bæredygtige og energieffektive løsninger.

Når systemet åbner i 2020, vil det kunne håndtere 6,5 millioner kubikmeter vand, svarende til 2.600 svømmebassiner med olympiske mål, med en hastighed, der kan fylde et af disse bassiner på blot 1 minut.

Denne løsning vil bidrage til at forhindre, at ekstreme regnvejrshændelser i fremtiden kan forårsage unødvendige ødelæggelser og omkostninger.

Vi tror på, at projektet i Dubai sammen med de andre eksempler på moderne byer, der investerer i systemer til håndtering af regnvand, vil vise, at man med den rette infrastruktur sagtens kan opfylde byudviklingsmål ved hjælp af miljømæssigt og økonomisk bæredygtige løsninger.

Kontakt

Vincenzo Zeuli
Chief Specialist
Tunnels and Underground Infrastructure, Denmark

Tel: +45 56407846

Kontakt

Christof Maier
Chief Specialist
Tunnels and Underground Infrastructure, Denmark

Tel: +45 56401684

MØD VINCENZO

Som projektleder og ledende tunnelspecialist har jeg stor erfaring med at samarbejde med konsulenter, entreprenører og bygherrer på tværs af hele spektret inden for projektering af tunneler.

Mit tidligere projekt "Abu Hamour Surface and Ground Water Drainage Tunnel" i Qatar modtog i 2017 ENR Global Best Projects Awards.

MØD CHRISTOF

Igennem hele min karriere har jeg arbejdet med mange forskellige områder inden for geoteknisk projektering og tunnelbygning. Før DTSWS arbejdede jeg på Abu Dhabi Strategic Tunnel Enhancement Programme (STEP), hvor vores team bidrog til at opfylde Abu Dhabis 2030-mål om at skabe bæredygtige infrastrukturløsninger i byen, som er udfordret af et stigende befolkningstal.

Det jeg rigtig godt kan lide ved vores job er pludselig at se de konstruktioner, som du havde på et lille stykke A3-papir på dit skrivebord - og sammen med kollegerne drøftede og udviklede i et målestoksforhold på 1:100 eller endda mindre - blive til virkelighed i fuld størrelse.