dc.contributor.advisor | Muthanna, Tone Merete | |
dc.contributor.author | Sagli, Pernille Moe | |
dc.date.accessioned | 2021-09-20T16:11:10Z | |
dc.date.available | 2021-09-20T16:11:10Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:59875849:31872555 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/2779380 | |
dc.description.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. | |
dc.description.abstract | 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. | |
dc.language | | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | Infiltration based systems for stormwater management with multipurpose use | |
dc.type | Master thesis | |