STORM WATER MANAGEMENT CONCEPT SUPPORTING A CLIMATE

STORM WATER MANAGEMENT CONCEPT SUPPORTING A CLIMATE ADAPTATION STRATEGY / CASE STUDY, TÁT-TOKOD. HUNGARY dr. Nagy Zsuzsanna DHI HUNGARY Kft. 2016

Aim of the project

CONCEPT Preparation of concept plan that helps to resolve the problems identified, Secure adaption to climate change and secures the variable loads from city development

Area of interest

... stagnant water Tát, esőzés után, 2010 DHI

and rainfall Tát, esőzés után, 2010 DHI

Processes of urban systems evaporation City Planning Tools Regulatory plans Structural plans Local building codes Open space planning and management Green surfaces - where, how much Management and Water - retention solutions Impervious areas runoff rainfall infiltration Infiltaration exfiltration groundwater movement Collection system

METHODOLGY Field survey Use of Master Plan methodology Cooperations with designer, municipality, water board and operator Overviews of good practices and adaptation into Hungarian conditions

Workflow, which enables both municipality and operator aspects to be used DHI #12

Conceptual planing (Master Plan) methodology

STEPS 1. Data collection 2. Monitoring campaign 3. Model building and calibration 4. Analysis of the currenty system 5. Analysis of the impacts of the future developments, suggestions for reconstruction and how to optimize operation

Monitoring campaign

Aim of the monitroing campaign: Get information on the performance and behvaior of the system Action reaction 2 raingauge 5 water level meter 3 for pumping station 2 to extend creek measurements 2 discharge measurement

Monitoring kampány H water levet Q - discharge R rain gauge Model calibration Scenarios will be based on REAL values

Level measurments on creeks and in pump stations

Discharge measurement

Data model building Calibraiton

Data (example) Spatial and temporal data Aim: The structure of models that can describe a complex operation of the system - wit different rain events and patterns- Model building input

Models Sewage system Integrated catchment and hydrological model Storm water system Creek, open and closed network DHI

Sewage model MODEL PARAMETERS Value Unit The length of the model 42,40 [km] Modelled network (%) 99,7 [%] Number of manholes 1235 [pieces] Number of links 1220 [pieces] Number or subcathments 1209 [pieces] Number of outlets 3 [pieces] Total catchemnt 317 [ha] Demand patterns 2 [1] Number of pumpstations 13 [pieces]

Stromwater system MODEL PARAMETERS Value Unit The length of the model 42,40 [km] Modelled network (%) 99,7 [%] Number of Nodes 2305 [1] Number of links 2135 [1] Number of subcatchments 2528 [1] Number of outlets 11 [1] Total catchment 1365.56 [ha]

Integrated catchment and hydrological model

ANALYSIS DHI #27

ANALYSIS rainfall events What happens, if? Planning baseline scenario (conditions used for design ) Climate change scenarios (testing of national and international practices) DHI #28

Coopertaion Norwegian partners (BIOFORSK / Nibbio), EDV and experts EDUVIZIG DHI 29

Coopertaion Norwegian partners (BIOFORSK / Nibbio), EDV and experts EDUVIZIG DHI 30

RESULTS Short summary DHI #31

Sewage network Pipefilling T=10 min Pipefilling, T=60 min DHI

Surcharge problems and manhole flooding Identify problem area: Capacity problem of the pumpstation causing back flow Sashegy,Táti & Móra Ferenc u., T=60 min DHI

Capacity problems Táti u., between Hársfa utca and Kossuth Lajos utca, T=60 min Because of the recipient collector s high water level back flow can be problem in longer rain periods DHI

Summary Pumps were designed only for sewage capacity, but significant storm water inflow is given during rain eventy Elimination of infiltrations and black connection must be part of reconstruction plan DHI

Sewage network s reconstruction impact

Scenarios Current state WET conditions DRY conditions Groundwater Model "wet" state: Higher groundwater and soil moisture to take into account, Groundwater Model dry" state: Lower groundwater and soil moisture to take into account, Stream discharge of: 1 m3 / s Stream discharge of: 0,1 m3 / s We take into account the waste water drainage network, drainage effect We take into account the waste water drainage network, drainage effect 10 minutes 2-year-return precipitation events 60 minutes, 2-year-return precipitation events

High priority areas

Scenrios

Analysis of future state - plans Terület/Terv 1 Tát hosszú földek: Tartalék lakóterület, de belátható időn belül nem kerül beépítésre, így hálózati fejlesztést nem vettük figyelembe a területen Felhasznált fájl 2 Tát Kertváros belterületi csapadékvíz elvezetésének tanulmány terve (NOVUM Ipari, Kereskedelmi és Tervező Kft) : Rendelkezésre álló tervek alapján a teljes mértékében kiépült állapotot vettük figyelembe. M_2.dwg MK_1_elvi_dwg I_ütem_geodéziai felmérés.dwg Tát, helyszínrajz a felszíni vízelvezetés tanulmánytervéhez.dwg 3 Tát Város Önkormányzata ipari területének bővítése, infrastruktúra kiépítése (Útvonal Kft.) Egy 10 hektáros ipari terület. Az infrastruktúra kiépítéséhez szükséges tervezési munka folyamatban van. Rendelkezésre állót tervek beépítésre kerültek 4 Tát-Falu alja terület csapadékvíz elvezetése (NOVUM Ipari, Kereskedelmi és Tervező Kft és C2C Kft) : Hálózat rekonstrukció és új hálózati elem figyelembe vétele 5 Tokod ipari út(de-ma Projekt Kft): Árok rendszer került beépítésre. 6 Tokod Nagyközseg Pincevölgyet a települes központi belterüetével összekötő, 1118. Sz közút egy szakaszát tehermentesítő kerékpárút engedélyezési terve (DE-MA Projekt Kft) alapján hálózat bővjtést vettünk figyelembe 7 Tát Város Területrendezési eszközeinek Pdf módosítása 8 Tát nagyközség településirendezési eszközei (VÁTI MAGYAR REGIONÁLIS FEJLESZTÉSI ÉS URBANISZTIKAI KÖZHASZNÚ TÁRSASÁG - VIAMED-2002 Bt.) Pdf U_3 Helyszinrajz_Ipari park_tat_a_0515.dwg U_4 Hossz_szelveny_Ipari park_tat_a_0515 Falu alja_tervt.dwg Tokod_ipari út_helyszínrajz_dhi.dwg ACAD2010- Helysz_KM_2013_DHI.dwg

2041/ 1/ 1. 0:00 2042/ 1/ 1. 0:00 2043/ 1/ 1. 0:00 2044/ 1/ 1. 0:00 2045/ 1/ 1. 0:00 2046/ 1/ 1. 0:00 2047/ 1/ 1. 0:00 2048/ 1/ 1. 0:00 2049/ 1/ 1. 0:00 2050/ 1/ 1. 0:00 2051/ 1/ 1. 0:00 2052/ 1/ 1. 0:00 2053/ 1/ 1. 0:00 2054/ 1/ 1. 0:00 2055/ 1/ 1. 0:00 2056/ 1/ 1. 0:00 2057/ 1/ 1. 0:00 2058/ 1/ 1. 0:00 2059/ 1/ 1. 0:00 mm/h intenzitás mu-m/s Clima change scerions 80 70 60 50 40 30 20 10 0 60 50 40 30 20 10 0 Generated rain fall timeseries 2041-2059 Tervezési (BME VKKT esők ) 0 10 20 30 40 50 60 60 perces 2éves vissztérési gyakoriságú tervezési eső idő (perc) 60 perces 2éves vissztérési gyakoriságú eső módosítva REGCM3- ECHAM5-r3-ICTPforgatókönyv alapján 60 perces extrém eső REGCM3- ECHAM5-r3-ICTPforgatókönyv alapján idő 60 perces 2éves vissztérési gyakoriságú eső módosítva RCA- REGCM3-ECHAM5-r3-ICTP HadCM3Q3-SMHI forgatókönyv RCA-HadCM3Q3-SMHI alapján 10 perces eső, módisítva Norvég javaslat alapján Analysis of future state Jövő állapot 10 perces 2 éves visszatérésű csapadék esemény Norvég tapasztalatok alapján módosítva 60 perces 2 éves visszatérésű csapadék esemény - Norvég tapasztalatok alapján módosítva 60 perces 2 éves visszatérésű csapadék esemény - HadCM3Q3-SMHI forgatókönyv alapján módosítva 60 perces 2 éves visszatérésű csapadék esemény - REGCM3- ECHAM5-r3-ICTP forgatókönyv alapján módosítva 60 perces 50 éves visszatérésű csapadék esemény - REGCM3- ECHAM5-r3-ICTP forgatókönyv alapján módosítva Nedves állapot - Talajvízmodell nedves állapot: Magasabb talajvíz és talaj nedvesség figyelembe vétele, - Patak vízhozama: 1 m3/s - Figyelembe vesszük a szennyvízhálózat talajvízelvezető, drén hatását Száraz állapot - Talajvízmodell szára állapot: Alacsonyabb talajvíz és talaj nedvesség figyelembe vétele, - Patak vízhozama: 0,1 m3/s - Figyelembe vesszük a szennyvízhálózat talajvízelvezető, drén hatását

Analysis 10 minutes 2-year-return rainfall events, and "wet" soil conditions - Capacity Analysis

Analysis of outlet impact on the recipient Storm water management? Blue, green infrastructure? Resvoirs? Swales?

Javaslatok részletes kidolgozás Buzás, 2015

Results Objective base for prioritization of investments and reconstruction. Methodology that can be used in other Hungarian cities,too Guidelines for municipalities to manage the issue of urban storm water as a whole on the level of the catchment. Specific proposals for reconstruction, operation and maintanance at municipalities Matched landscape of green space development and stormwater DHI management #47