Hydrologisk modellering av overvann: En GIS-analyse av dreneringslinjer og forsenkninger for Gulskogen, Drammen

Abstract

Fremtidige klimaendringer vil føre til økt andel nedbørhendelser med økt intensitet, noe som kan bidra til overflateavrenning i urbane områder. I kombinasjon med fortetting og urbanisering vil flere landarealer bli impermeable overflater, som videre fører til økt overflateavrenning. Fremtidige klimaendringer i kombinasjon med fortetting kan derfor føre til økt andel skader på bygninger, infrastruktur og landområder.

Områder som er utsatte for overvann bør kartlegges for å kunne forhindre skader fra overflateavrenning. Denne masteroppgaven tar derfor for seg kartlegging av dreneringslinjer og forsenkninger i terrenget ved bruk av GIS. Oppgaven diskuterer hvorvidt hydrologisk modellering kan visualisere bygninger som er utsatt for påvirkning av overvann, i tillegg til visualisering av sluk som er lokalisert i risikoområder for overvann. Studieområdet denne oppgaven er basert på er Gulskogen, en bydel i Drammen kommune. I tillegg vil oppgaven omhandle en diskusjon rundt modifisering og oppløsning av terrengmodell, og hvilken påvirkning dette kan ha på resultatene fra de hydrologiske analysene.

Resultatene har vist at hydrologisk modellering kan brukes til å indikere hvilke bygninger og sluk som er lokalisert i nærheten til risikoområder for overvann. Resultatene viser også at valg av oppløsning og modifisering av terrengmodell har påvirket resultatene i varierende grad. Terrengmodellen med grov oppløsning bidro til unøyaktige resultater uavhengig av modifisering, mens terrengmodellene med høyere oppløsning oppfattet terrengvariasjoner og menneskelige strukturer i større grad. Funnene i denne oppgaven har samtidig belyst usikkerhetsmomenter ved metodene som bør tas hensyn til, blant annet hydrologiske faktorer samt oppståtte feilkilder i dataen og under dataprosesseringen.

Future climate changes will lead to increased precipitation events with increased intensity, which could contribute to surface runoff in urban areas. More land area will become impermeable surface due to a combination of densification and urbanization. This will lead to increased surface runoff because of the low infiltration ability. Future climate changes combined with densification can therefore cause increased damages to buildings, infrastructure and land area.

Areas exposed to surface water should be mapped to prevent damages by surface runoff. The thesis addresses mapping of flow lines and depressions in the terrain using GIS. It discusses how hydrological modeling can visualize buildings as exposed to surface water. Additionally, it visualizes sewage intakes that are localized in areas prone to surface water. The study area that the thesis is based upon is Gulskogen, which is a district in Drammen municipality. The thesis will also discuss modification and resolution of terrain models, and its impact on the results from the hydrological analysis.

The results shows that hydrological modeling can be used to indicate which buildings and sewage intakes are localized in areas exposed to surface water. The results also shows that choice of resolution and modification has impacted the results in varying degree. The terrain model with a coarse resolution contributed to inaccurate results independently by modification, while the terrain models with high resolution perceived differences in the terrain and man-made structures in a larger extent. The findings of this thesis have simultaneously showed uncertainties by the methods that should be taken into consideration. These are among others hydrological factors and source of error that occurred in the data and during the processing of the data.