DEN ØKONOMISKE BEGRUNNELSEN FOR Å INVESTERE I OVERVANNSHÅNDTERING

Overvannstunneler Innsikt

18.09.2018 Vincenzo Zeuli og Christof Maier

Selv om mange av de voksende byene rundt om i verden ikke har klart å identifisere den økende risikoen for oversvømmelse, har noen innsett at det må handles, og har investert i bærekraftige infrastruktur for overflatevannhåndtering. En fremtidsrettet by opptatt av langvarig vekst har investert i et nytt system som kan håndtere 6,5 millioner kubikkmeter overflatevann.

Virkningen av klimaendringene er følbare. Land over hele verden strever med å finne robuste løsninger på uforutsigbare storm- og oversvømmelseshendelser forårsaket av klimaendringer.

Urbanisering gjør ikke situasjonen bedre. Byområder fungerer ikke bare som en varmekilde som kan intensivere nedbøren, men utslipp fra byområdene produserer også aerosoler som øker kondenseringen i skyene, noe som gir mer nedbør.

Det ser ut til at dette problemet har økt i styrke i det siste. I USA har National Climate Assessment påvist at ekstremhendelser med regn er blitt mer voldomme, og at de skjer oftere, særlig i de siste 30–50 årene.

VÆRHENDELSER MED LANGVARIGE KONSEKVENSER

I storbyer, der befolkningsvekst og intensiv urbanisering legger ekstra press på eksisterende infrastruktur og overkapasitetssystemer, kan en plutselig og uventet værhendelse ha ødeleggende helsemessige, sikkerhetsmessige og sosiale og økonomiske konsekvenser.

I en rapport fra Center for Neighborhood Technology om utbredelsen og kostnadene for oversvømmelse i byområder (The Prevalence and Cost of Urban Flooding) slås det fast at konsekvensene av oversvømmelse som følge av kraftig regn er langvarige.

Konstant fuktige hus knyttes til en økning i pusteproblemer. Forsikringspremier og egenandeler vil kanskje øke for å kompensere for gjentatte forsikringskrav på grunn av oversvømte kjellere, og fuktige kjellere kan senke eiendomsprisene med 10–25 prosent.

Federal Emergency Management Agency i USA har også påvist at etter en oversvømmelseskatastrofe vil rundt 40 prosent av småbedriftene aldri åpne dørene på nytt.

Den økonomiske virkningen på samfunnet som helhet er også betydelig. National Centers for Environmental Protection i USA har beregnet at den gjennomsnittlige kostnaden for hver hendelse med uvær er på 2,2 milliarder dollar. Men disse kostnadene er ikke unike for USA.

INVESTERING FOR NESTE GENERASJON

Alvorlige hendelser med kraftig regn som følge av klimaendringer skjer kanskje med noen tiårs mellomrom, men skadene kan være omfattende. Historisk sett har lokale myndigheter prøvd å holde gammeldagse og overkapasitetssystemer og -infrastruktur i drift lenger enn det som er fornuftig.

Men mange kommuner har endelig innsett nødvendigheten av å optimalisere systemene for håndtering av overflatevann, ettersom de begynner å forstå at de kan oppnå kostnadsbesparelser og økonomiske fordeler på lang sikt.

La oss ta København som eksempel.

TILPASNING TIL KLIMAENDRINGER I EN MODERNE BY

Sommeren 2011 opplevde København en ekstrem tusenårshendelse med regn. Under uværet falt det nesten 100 mm regn på bare 60 minutter, noe som resulterte i skader som er beregnet til 5–6 milliarder danske kroner.

Etter denne hendelsen identifiserte byen et behov for bedre planlegging og infrastruktur for å forebygge nye hendelser med oversvømmelse. De investerte i en skybruddsplan, som blant annet skisserte et behov for å grave ut flere gigantiske underjordiske tunneler som skal lede overflatevannet ut i Øresund.

En av disse tunnelene, Svanemøllen skybruddstunnel (som COWI har prosjektert), er en 8 km lang og 1,8–3,2 meter bred underjordisk tunnel som ligger 15–20 meter under gatenivå.

Etter bare tre år inn i Københavns 20-årsplan er en rekke store økonomiske fordeler begynt å vise seg. I en erklæring fra 2015 om klimatilpasning og klilmainvesteringer beskrives det hvordan programmet gir små og mellomstore bedrifter et kompetanseløft.

Disse tiltakene vil også skape et springbrett for utvikling av innovative løsninger som lokale bedrifter kan utnytte på et voksende globalt marked, ettersom de kan brukes i andre moderne storbyer som strever med å håndtere både befolkningsøkning og store vannmengder.

København har allerede inngått formelle avtaler med både New York og Beijing om å utveksle idéer og data fra denne første klimatilpasningsplanen.

En annen storby som investerer i et plan av dette slaget er Dubai. De har en visjon om å utvikle et smart og bærekraftig byområde og har identifisert et nytt vekstområde nær Dubai World Central-området, Al Maktoum International Airport og EXPO2020-området.

For å forberede seg for fremtidige behov har de iverksatt prosjektet Dubai Deep Tunnel Storm Water System (DTSWS), som er et av de mest ambisiøse infrastrukturprosjektene myndighetene i byen har iverksatt, og som vil drenere nesten 40 % av hele byområdet i Dubai.

Som prosjekteringsrådgiver for fellesforetaket PORR-SIX CONSTRUCT er COWI ansvarlig for anleggsarbeider og holdbarheten, MEP og den hydrauliske utformingen av dette viktige prosjektet.

ÅRHUNDRETS PROSJEKT

Konseptet er enkelt. Grunnvann og regnvann samles opp i et nettverk av avløp på gatenivå og føres til de dype tunnelene gjennom utløpsledninger. Vannet transporteres til pumpestasjonen og slippes ut i havet via systemets utløpsledning.

Teknisk er det langt fra ukomplisert. Størrelsen på tunnelen er oppsiktsvekkende. Den er 10 km lang og har en enestående stor indre diameter på 10 meter, noe som er høyere enn en treetasjers bygning.
I tillegg er tykkelsen på tunnelkledningen i forhold til diameteren helt enestående, men dette forholdet er den mest økonomiske løsningen.

En særlig utfordring i prosjektet er kundens krav om en "vedlikeholdsfri" levetid på 100 år. Selv om holdbarhet og sikring alltid har høy prioritet når det gjelder underjordisk infrastruktur, er det enda mer kritisk i en tunnel av denne størrelsen.

Overflatevannet som strømmer gjennom tunnelen, inneholder svært slitende sand som sliper vekk betongen på innsiden.

På utsiden av tunnelen inneholder det omkringliggende grunnvannet aggressive klorider og sulflater, noe som skaper kjemiske reaksjoner som langsomt kan svekke betongen.

Gjennom et nært samarbeid med vårt team av spesialister innenfor betongteknologi og hydraulikk har vi sett på dette ekstra nivået av kompleksitet og utviket en rekke miljøvennlige og energieffektive løsninger som oppfyller kundens behov.

Når systemet åpner i 2020, vil det være i stand til å håndtere 6,5 millioner kubikkmeter med vann, tilsvarende 2600 svømmebassenger med olympiske mål, og det pumper med en hastighet som kan fylle et svømmebasseng på bare ett minutt.

Denne løsningen vil bidra til å forebygge at hendelser med ekstremregn i fremtiden forårsaker unødvendige ødeleggelser og kostnader.

Sammen med andre eksempler på byer som investerer i systemer for håndtering av overflatevann mener vi at prosjektet i Dubai vil vise at med den rette infrastrukturen på plass, kan man oppnå mål for byutvikling med miljøvennlige og økonomisk bæredyktige løsninger.

Ta kontakt

Vincenzo Zeuli
Chief Specialist
Tunnels and Underground Infrastructure, Denmark

Tel: +45 56407846

Ta kontakt

Christof Maier
Chief Specialist
Tunnels and Underground Infrastructure, Denmark

Tel: +45 56401684

MØT VINCENZO

Som prosjektleder og ledende tunnelspesialist har jeg stor erfaring med å arbeide med konsulenter, entreprenører og kunder i hele bredden av prosjektering av tunneler.

Mitt forrige prosjekt, Abu Hamour Surface and Ground Water Drainage Tunnel, i Qatar ble i 2017 hedret med prisen ENR Global Best Projects.

MØT CHRISTOF

Gjennom hele min karriere har jeg arbeidet på mange forskjellige områder innenfor geoteknisk prosjekering og tunnelbygging. Før DTSWS arbeidet jeg med Abu Dhabi Strategic Tunnel Enhancement Programme (STEP), der teamet vårt bidro til å oppfylle myndighetene i Abu Dhabis mål for 2030 om å skape bærekraftige infrastrukturløsninger for en økende befolkning.

Det jeg virkelig liker med jobben, er å se at byggverkene man har hatt på en liten A3-utskrift på pulten sin – og som man har diskutert og utviklet sammen med kollegaene i en målestokk på 1:100, eller til og med enda mindre – plutselig blir realisert i full størrelse.