• norsk
    • English
  • English 
    • norsk
    • English
  • Login
View Item 
  •   Home
  • Fakultet for ingeniørvitenskap (IV)
  • Institutt for bygg- og miljøteknikk
  • View Item
  •   Home
  • Fakultet for ingeniørvitenskap (IV)
  • Institutt for bygg- og miljøteknikk
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Infiltration based systems for stormwater management with multipurpose use

Sagli, Pernille Moe
Master thesis
Thumbnail
View/Open
no.ntnu:inspera:59875849:31872555.pdf (9.631Mb)
URI
https://hdl.handle.net/11250/2779380
Date
2020
Metadata
Show full item record
Collections
  • Institutt for bygg- og miljøteknikk [3635]
Abstract
Overvannsproblematikk grunnet klimaendringer og stadig utvikling av urbane områder er

en voksende utfordring rundt om i verden. Dette har ført til økende behov for bærekraftige

løsninger for overvannshåndtering, og interessen for flerbrukssystemer er økende.

Infiltrasjonsbaserte systemer reduserer det totale volumet av overvannsavrenning, men

til tross for økt popularitet er langtidsfunksjonaliteten uviss.

Denne masteroppgaven omhandler et pilotprosjekt med mål om å finne hvorvidt

infiltrasjonskapasitet kan estimeres ved hjelp av kontinuerlig overvåkning av ulike

hydrologiske aspekter kombinert med nåværende kunnskap om lokale grunnforhold.

Piloten, som befinner seg på det nylig oppgraderte Torvet i Trondheim, kombinerer

infiltrasjon og fordrøyning i et system designet for å avlaste det lukkede nedstrøms

rørsystemet. Innsamlet måledata ble prosessert og senere analysert. Styrker og svakheter

ved det etablerte målesystemet ble vurdert med hensyn til infiltrasjonsovervåkning og

forslag til framtidige forbedringer ble diskutert.

Omfattende dataanalyse har vist vesentlige uoverensstemmelser. Selv etter prosessering

er svakhetene ved dataseriene tydelige. Unøyaktige inndata, derav inn- og utstrømming,

har ført til usikre infiltrasjonsberegninger som periodevis er vesentlig lavere enn forventet.

Innstrømming ble målt med en støyutsatt areal-hastighetsbasert vannmåler hvor nivået

for null strømning var feil. Utstrømming ble beregnet fra formelverk basert på trykkhøyde

som var svært unøyaktig for lave vannivåer. Å montere en vannmåler på nedstrøms side

av anlegget kan bedre kvaliteten av utstrømmingsdata. Ellers kan datakvalitet forbedres

ved å forsikre at måleinstrumentene er riktig kalibrert og skjermet fra ytre forstyrrelser.

Mangelen på lokal nedbørsdata og det omtrentlige tilrenningsarealet er to vesentlige

svakheter ved studien som gjorde sammenlikning med annen måledata utfordrende.

Derfor bør montasje av en nedbørsmåler nærmere anlegget prioriteres i framtidig arbeid.

Måledata viser imidlertid at fordrøyningsbassengene sjelden ble utnyttet og at mengden

lagret overvann var liten selv for større nedbørshendelser. Likevel er det uvisst hvordan

fordrøyningsbassengene vil opptre ved store regnmengder, siden måleutstyret ble

installert på et senere tidspunkt i studien.

Studien fastsetter at infiltrasjonskapasitet til en viss grad kan bli anslått basert på måledata

og kjente grunnforhold, men uten stor nøyaktighet. Derfor anbefales det at de foreslåtte

forbedringene av målesystemet implementeres i forkant av videre arbeid med piloten slik

at bedre datakvalitet oppnås. Dette kan være et viktig element i bekreftelsen av den

antatte infiltrasjonskapasiteten og være nyttig i analyser av systemets

langtidsfunksjonalitet.
 
Stormwater challenges as a result of climate change and continued urban development is

a growing concern around the world. This has created an increasing need for sustainable

stormwater management (SWM) solutions, and the interest in multipurpose use systems

is growing. Infiltration based systems reduce the overall volume of stormwater runoff, but

despite the growth in popularity their long-term functionality is uncertain.

This thesis studied a pilot project with the objective of finding the extent that infiltration

capacity can be estimated through continuous online monitoring of various hydrological

aspects accompanied with current knowledge on local soil conditions. The pilot, located on

the newly upgraded Trondheim town square, combines infiltration and detention in a design

aimed to reduce the load on the downstream piped network. Following data processing, a

preliminary analysis of the data series was performed. The strengths and weaknesses of

the established system with respect to infiltration monitoring were analysed and

suggestions for future improvements discussed.

Thorough data analysis has shown that there are substantial inconsistencies. Even after

processing, imperfections in the data series are apparent. Inaccurate input variables,

thereby inflow and outflow, has resulted in uncertain infiltration calculations that

periodically are substantially lower than expected. Inflow was measured using an areavelocity

flow meter that was subject to noise and had an incorrect threshold for zero flow.

Outflow was determined from calculations based on pressure head that were highly

uncertain for low water levels. Installing a flow meter on the downstream end of the facility

may better the quality of outflow data. Otherwise, data quality may be improved by

ensuring sensors are correctly calibrated and shielded from external disturbances.

The absence of local precipitation data and the approximate drainage area are significant

limitations to the study that made comparison to the measured data on site intricate. Thus,

installing a rain gauge closer to the study site should be a priority in future work. Moreover,

data show that the detention basins were rarely utilized and that even for moderately sized

rainfalls the amount of stored water was small. However, since the divers used for water

level monitoring were installed at a later stage of the study, basin performance during

heavy rainfalls is still uncertain.

The study concludes that infiltration capacity can to some extent be estimated from

measured data and soil properties, but not with great accuracy. It is therefore

recommended that the suggested modifications of the monitoring system are implemented

prior to continued research to ensure that high data quality is obtained. This may be a key

element when verifying the proposed infiltration capacity of the stormwater facility and be

useful in analysis of its long-term functionality.
 
Publisher
NTNU

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit
 

 

Browse

ArchiveCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournalsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournals

My Account

Login

Statistics

View Usage Statistics

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit