Hydraulisk design af sedimentationseffektive vedligeholdelsesvenlige regnvandsbassiner
Oversat titel
Hydraulic design of basin, that has efficient sedimentation and are easy maintenable
Forfattere
Liltorp, Claus ; Ludvigsen, Victor Gustenhoff ; Fræhr, Niels
Semester
4. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2017
Afleveret
2017-07-01
Antal sider
227
Abstract
Specialet undersøger, hvordan regnvandsbassiner kan bevare deres volumen og blive lettere at drive, selv om de langsomt fyldes med sediment. Udgangspunktet er et mindre, separatkloakeret boligområde i Aalborg med tilhørende regnvandsbassin. Sedimentprøver fra sandfang i vejbrønde (anlæg, der opfanger sand og grus) og fra bassinet viser lignende partikelstørrelser. Feltmålinger af, hvor hurtigt sediment opbygges i vejbrønde efter oprensning, viser, at oprensning af sandfang alene ikke forhindrer, at bassinet mister volumen over tid, men at bassiners levetid kan forlænges. Derfor undersøges et forbassin – et lille bassin før hovedbassinet – der er specialiseret i at tilbageholde partikler ved sedimentation (at partikler synker til bunds). Formålet er at adskille stofmæssig beskyttelse af recipienten (rensning for partikler og forurening) i forbassinet fra den hydrauliske beskyttelse (tilbageholdelse af vandmængder) i selve regnvandsbassinet. Numeriske, hydrodynamiske modeller og forsøg er brugt til at udvikle og teste et design, der fremmer sedimentation. For at lette vedligehold tørlægges forbassinet mellem regnhændelser, så ilt kan komme til og potentielt nedbryde organisk stof og olieprodukter biologisk. Der er samtidig fastlagt en driftsstrategi under regn, som sikrer god renseeffektivitet ved varierende vandstande. Til sidst sammenlignes omkostninger ved oprensning af selve regnvandsbassinet med omkostninger til oprensning af sandfang og drift af forbassinet. Resultaterne viser, at de foreslåede løsninger kan forlænge bassiners levetid og reducere de samlede driftsudgifter.
This thesis investigates how to preserve the storage volume of stormwater ponds and make them easier to operate, even as they gradually fill with sediment. The case study is a small, separately sewered residential area in Aalborg with an associated stormwater pond. Sediment samples from sand traps in roadside drains (devices that capture sand and grit) and from the pond show similar particle sizes. Field measurements of how quickly sediment builds up in drains after cleaning indicate that cleaning sand traps alone does not prevent loss of pond volume over time, though it can extend a pond’s service life. The study therefore examines a pre-basin—a small basin placed before the main pond—designed to retain particles by sedimentation (letting particles settle to the bottom). The aim is to separate pollutant removal for the receiving waters in the pre-basin from hydraulic protection (buffering flow) in the main stormwater pond. Numerical hydrodynamic models and experiments were used to design and test a configuration that promotes sedimentation. To simplify maintenance, the pre-basin is dried between rain events, allowing oxygen to enter and potentially biodegrade organic matter and oil products. An operating strategy for rain events was also defined to ensure good treatment efficiency at varying water levels. Finally, the study estimates the costs of dredging the stormwater pond versus cleaning sand traps and operating the pre-basin. The results indicate that implementing these solutions can extend pond lifetime and reduce overall operating costs.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]
Emneord