Overvannsmodellen i Oslo kommune

Forfattere: Julia Kvitsjøen og Ursula Zühlke (VAV), Yvona Holbein (PBE)

Overvannsmodellen er en hydraulisk datamodell som simulerer hvor det vil bli mye vann ved styrtregn. Alle kan se det på kart utarbeidet på bakgrunn av modellresultatene og på den måten være klar over om deres eiendom kan bli berørt. Modellen er også viktig for all planlegging og prosjektering av ny bebyggelse og infrastruktur.

Hva er Oslos overvannsmodell?

Overvannsmodellen er en hydraulisk treveiskoblet datamodell som beregner og simulerer avrenning på overflaten, i kommunalt ledningsnett og i vassdrag ved ulike nedbørscenario i én og samme modell. Modellen er utarbeidet av Vann- og avløpsetaten i Oslo kommune (VAV), med bistand fra DHI i versjon 1 (i Mike Flood) og fra Rambøll i versjon 2 (Mike +). Andre etater var også litt involvert i arbeidet. Det er versjonen 2 som skal benyttes inntil videre. Detaljert beskrivelse av modellen finnes i modellrapporten fra Rambøll. Overvannsmodellen dekker hele byggesonen innenfor Oslo kommunes grenser og inkluderer i tillegg naturlige nedbørsfelt i Oslomarka med direkte avrenning til byen. Siden det modellerte området er veldig stort og har i tillegg en høy detaljeringsgrad, er overvannsmodellen krevende å kjøre med dagens IT-teknologi. Overvannsmodellen er derfor delt inn i 11 ulike delmodeller, som er adskilt hovedsakelig ut fra grenser til naturlige hovednedbørfelt i Oslo, med noen unntak. Under vises kart over modellområdene til de ulike delmodellene (Figur 1).

Bilde av kart som viser en oversikt over nedbørbaserte delmodeller.
Figur 1: Oversikt over nedbørbaserte delmodeller (Illustrasjon: Rambøll AS)

Hvorfor ble modellen laget?

I Oslo ser vi allerede konsekvenser av klimaendringene i form av hyppigere og mer intense regnskyll. Vi trenger å ha kunnskap om hvor vannet renner eller samler seg, hvor mye vann kan vi forvente der, hvilke eiendommer som blir berørt og hvor er det farlig å bevege seg ved et styrtregn. Derfor har vi benyttet det beste verktøyet på det nordiske markedet for å simulere hvordan vil overvannssituasjonen se ut ved forskjellige regnhendelser, særlig ved styrtregn.

Arbeidet med overvannsmodellen ble påbegynt og utført som en del av tiltak 4 i Handlingsplan for overvannshåndtering: «Utarbeide Temakart for overvann og urban flom». Modellen utgjør det faglige grunnlaget for dette tverretatlige prosjektet og resultatene skal tjene som kunnskapsgrunnlag for hele Oslo kommune.

Hva skal modellen brukes til?

For å gjøre Oslo til en mer robust by, må vi først vite hvor utfordringene er, og deretter planlegge tiltak for å løse dem. Dette gjelder både på kort sikt, som sikringstiltak i etablert bebyggelse der vi ser store vannansamlinger eller vannhastigheter, og på litt lengre sikt i form av arealplanlegging.

Hvordan skal overvannet håndteres er definert i lovverket, kommuneplanens bestemmelser og kommunens Retningslinjer og veiledning for overvannshåndtering.

Modellen skal kunne bidra med informasjon til både grunneiere og andre innbyggere i Oslo, og til profesjonelle i arealplanlegging, prosjektering, bygging og vurdering av risiko i driftsfase.

Grunneiere, innbyggere

Alle kan se på resultatene fra modellen vist i form av 2 kart fra et styrtregn og vurdere om de bør sikre sine eiendommer mot vanninntrengning, hvilke deler av huset/eiendommen kan bli berørt, samt hvor mye vann som kan samle seg der.

Alle kan også se hvor er de farligste flomveiene, de som ha stor dybdeintegrert hastighet, dvs. enten stor vannføring eller store hastigheter på vannet, og hvor det er farlig å bevege seg ved slikt regn. Særlig de som bor i nærheten kan bli berørt. Barn og eldre bør uansett ikke bevege seg ute ved slike regnhendelser.

Planinnsyn i Oslo kommune viser i 2023 to overvannskart basert på resultatene av overvannsmodellen, nemlig et 100-regn som statistisk sett inntreffer en gang per 100 år. Ved modellering er det tatt hensyn til klimaendringer slik myndighetene anbefaler med et påslag på 50% på dagens nedbørstatistikk, dvs. kartet viser resultater fra klimajustert 100-års regn. Kartet er synlig når du under Temakart haker av for Overvann og ett av de to kartene nevnt nedenfor. Man kan hake av for begge, samt for andre kart som gjelder overvann.

  1. Kart «Modellert vanndybde (D)» viser den største vanndybden vannet oppnår i løpet av regnhendelsen. (Figur 2). Fargelagte risikointervaller synliggjør hvor stor faren er. Intervallene er hentet fra NVEs Rettleiar for handtering av overvatn i arealplanar (4/22), tabell 4-1.
    Bilde av kartet Modellert vanndybde.
    Figur 2: Utsnitt av kartet «Modellert vanndybde». Jo mørkere fargene er, desto dypere vannet kan være. Se fargeskala under «Mer info» på kartet.)
  2. Kartet «Modellert dybdeintegrert hastighet (DV)» viser hvor er de største, raskeste og farligste vannmassene ved et slikt ekstremregn, som kan føre til erosjon og der gjenstander og mennesker i gaten kan bli revet med vannstrømmen. (Figur 3) DV beregnes som D x V, altså dybde multiplisert med hastighet. Fargelagte risikointervaller synliggjør hvor stor faren er. Intervallene er hentet fra NVEs Rettleiar for handtering av overvatn i arealplanar (4/22), tabell 4-1.
    Bilde av kartet Modellert dybdeintegrert hastighet.
    Figur 3: Utsnitt av kartet «Modellert dybdeintegrert hastighet». Gul farge betyr lav verdi, mens oransje betyr høy DV-verdi. Se fargeskala under «Mer info» på kartet.)
  3. Profesjonelle

    Modellresultater skal anvendes for å skape oversikt over overvannsavrenning og til å planlegge, beregne og plassere tiltak for overvannshåndtering. Videre gir modellresultater indikasjon på potensiell risiko for skade.

    Modellresultater skal benyttes som underlag ved diverse utredninger, planlegging og prosjektering av overvannshåndtering knyttet til reguleringsplaner, byggesaker, kommunale infrastrukturprosjekter eller terrengendringer og i forbindelse med risiko- og sårbarhetsanalyser (ROS-analyser) og konsekvensutredninger.

    Modellresultater (D og DV) skal benyttes sammen med andre kart relatert til overvann i Planinnsyn, særlig med kartene avrenningsmønster, avrenningslinjer og vannveier. I tillegg er det naturlig å vurdere overvannsrelaterte farer sammen med flom i vassdrag, se temakart Flom i elver og bekker.

    Prosjekteiere/konsulenter for større prosjekter f.eks. områdeplaner, samt forskningsmiljø og andre aktuelle aktører, kan få tilgang til originale datafiler for å kunne kjøre egne modellsimuleringer. VAV deler modellfiler etter forespørsel til postmottak@vav.oslo.kommune.no og signering av avtalen om datadeling. Det forutsettes at søkeren besitter nødvendige MIKE+ lisenser og kompetanse til å gjennomføre selv simuleringer og bruke modellen.

    Ved bruk av selve overvannsmodellen (originaldata) i prosjekter for planlegging og dimensjonering av overvannsløsninger, bør modellen kvalitetssikres og kalibreres for aktuelle nedbørshendelser.

    Oslo kommunes etater og virksomheter kan benytte dynamiske modellresultater som ligger i Scalgo live for Oslo og som kan anvendes i egne prosjekter eller i f.eks. arealplaner der Oslo kommune deler disse data med konsulenter/utbyggere.

    Usikkerheter

    Kartet og modellen utelukker ikke fare i andre områder, men er et godt utgangspunkt for videre undersøkelser og arbeid med overvann.

    Modellen blir aldri bedre enn de dataene som ligger til grunn. Selv om arbeidet med utvikling av overvannsmodellen har pågått i flere år og inkluderer omfattende datainnsamling, har ikke kommunen fullstendig oversikt over alle detaljer på alle lokaliteter i byen. Byen er også i kontinuerlig utvikling som påvirker inngangsparameterne i overvannsmodellen. Det betyr at selv om modellresultater viser et troverdig bilde i stor skala for store nedbørshendelser (50 års gjentaksintervall og mer), kan det forekomme avvik på detaljnivå i et område.

    Detaljeringsgrad av overvannsmodellen er svært høy og jo flere elementer er inkludert jo flere potensielle usikkerheter kan forekomme. Likevel er denne detaljeringen nødvendig for å kunne bruke modellen også på prosjektnivå, i tillegg til overordnet planlegging.

    Alle kommunale fellesledninger (AF) og kartlagte overvannsledninger (OV) er med i modellen. Alle registrerte sluk er også inkludert da de utgjør det mest nøyaktige alternativet for korrekt utveksling av vann mellom ledningsnett og terreng. Elver utgjør en viktig del av flombilde og har blitt inkludert i modellen for å ivareta samspillet mellom vannføring i elv og på terreng. Elver har blitt modellert i MIKE HYDRO og koblet til både overflate- og nettverksmodell gjennom koblinger til henholdsvis elvebredden og elveutløp. Detaljeringsgraden av terrengets oppløsning varierer imidlertid med størrelsen og tetthet av triangulære «mesh». Der vi ønsker høy oppløsning (detaljeringsgrad), er det mange små mesh. Andre steder er det tilstrekkelig med få/store mesh. Større oppløsning, og dermed mange små mesh, er nødvendig f.eks. der det er tett bebyggelse og infrastruktur, og hvor det kan være risiko for ulike typer skader som kan inntreffe ved styrtregn (Figur 4).
    Bilde av et kart som viser større og mindre
    Figur 4: Utsnitt av kartet ved Rådhuset og Rådhusplassen, som viser større og mindre «mesh».

    Delmodellen for nedbørfeltet Aker har blitt validert mot resultater fra en tidligere modellversjon og mot bilder fra kjente hendelser. Det var først og fremst infiltrasjonsparametere som ble tilpasset, i tillegg til andelen av vann som kobles direkte via taknedløp fra bygninger til ledningsnettet. Det ble lagt til en reduksjonsfaktor for direkte avrenning fra bygning. Justeringene for Akerselva ble implementert for resten av byen og bør valideres og justeres videre i prosjekter.

    Avslutningsvis

    Overvannsmodellen kan aldri bli ferdigutviklet ettersom det er så mange detaljerte inngangsdata som vi ikke har i dag (f.eks. hvor mye kan infiltreres overalt i byen) eller som kan endre seg over tid. Modellen må derfor forbedres og oppdateres kontinuerlig med bl.a. terrengendringer, mer nøyaktige hydrologiske og hydrauliske parametere, vassdragsprofiler samt vannførende konstruksjoner (f.eks. veikulverter), barrierer (f.eks. bruer) og utsatt infrastruktur (tunneler og underganger). Det er likevel det beste hjelpeverktøyet for overvannsplanlegging kommunen har per i dag.

    Mer informasjon:

    Spørsmål om utlån av overvannsmodellen:

    Vann- og avløpsetaten E-post: postmottak@vav.oslo.kommune.no www.vav.oslo.kommune.no