WWW.DISSERTATION.XLIBX.INFO
FREE ELECTRONIC LIBRARY - Dissertations, online materials
 
<< HOME
CONTACTS



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |

«KNUT NORENG, MARIUS KVALVIK, JAN OVE BUSKLEIN, INGRID MERETE ØDEGÅRD, CORINNA SUSANNE CLEWING OG HELEN KRISTINE FRENCH Grønne tak Resultater fra ...»

-- [ Page 13 ] --

Som beskrevet i kap. 6 vil fordrøyning av nedbør og snøsmelting variere i forhold til flere ulike forhold. Lagringsvolum i taket, bestemt av areal, dybde og porøsitet. Takets helning, kompassretning og oppbygging inkludert vegetasjonsdekke, virker inn på forhold mellom nedbørhendelser, er det mye regn i forkant av en ekstremhendelse vil forsinkelseseffekten bli dårligere enn om det har vært tørt eller man har høy evapotranspirasjon i forkant av samme ekstremvær. Når taket først er blitt mettet vil responsen på avrenningsmengder være raskere.

Intersepsjon, det vil si vann som holdes igjen på overflaten av planter som vokser på det grønne taket, har også betydning – jo større overflateplantene har og større andel av jordoverflaten er dekket med planter jo mer vann holdes tilbake. I denne rapporten har vi ikke tatt med effekten av planter. Det finnes modeller der dette er inkludert, for eksempel LISEM (Jetten, 2002). Der inkluderes forsinkelse av nedbør i en lagringslikning der bl.a. bladarealsindeks (BAI = bladareal/grunnareal) inngår. I alle de grønne tak casene diskutert her består vegetasjonsdekket av relativt små planter slik at denne forsinkelsen er beskjeden.

En viktig del av vårt bidrag til rapporten var å fremskaffe nødvendig fysiske beskrivelse av forholdene ved hvert tak. Da denne informasjonen kom relativt sent i prosjektet har tiden til modellering blitt redusert. For å skaffe nødvendige grunnlagsmateriale for å kunne modellere 85 takene har vi vært ute på takene for å ta jordprøver for å kunne bestemme parametre av betydning for strømningsforholdene (Tabell 8.2).

En viktig forenkling av systemene i scenariene vi har modellert er at alt vann som tilføres ved regn eller snøsmelting renner av fra taket. I realiteten vil det på årsbasis være en reduksjon av den totale vannmengden som forlater det grønne taket enn det som tilføres på grunn av evapotranspirasjon.

Dette er viktig i vekstsesongen. Modeller finnes for denne type prosesser (f.eks. Coup, Jansson og Karlberg, 2004) men det var ikke kapasitet til å teste denne typen modeller i dette prosjektet.

Parametre som kreves for å beregne fordrøyningseffekt av grønne tak er porøsitet og dimensjoner (høyde, bredde, dybde). Hvor raskt vannet vil strømme gjennom det grønne taket bestemmes av vannledningsevnen K (m/s) sammen med vinkel på taket. Vann ledningsevnen når det porøse mediet er mettet, Ks, gir maksimal vannhastighet gjennom mediet, mens den umettede vannledningsevnen vil være en funksjon av vanninnholdet. Ved umettede forhold vil vannet strømme vertikalt ned mot bunnen av det grønne taket. I den vannmettede sonen, strømmer vannet parallelt med takflaten og hastigheten begrenses av den mettede vannledningsevnen. For å beregne den umettede vannledningsevnen må man kunne beskrive porefordelingskurven (Pf kurve). Ut fra denne kan man beregne vannledningsevnen for et bestemt vanninnhold. For ekstensive tak denne sammenhengen ha relativt liten betydning. For å ha realistiske verdier for disse parametrene for de utvalgte takene har vi tatt noen prøver for å bestemme disse nøkkelparametrene. Disse parametrene og hvilke metoder som er benyttet er beskrevet i Tabell 8.2. Vi har også tatt med målene for Bent Braskeruds tak (Braskerud, 2010) fordi vi her har måledata som har blitt brukt til å kalibrere modellen som brukes på de andre takene.

Tabell 8.2 Dimensjoner og parametre for noen av casetakene (Tabell 8.

1). Lengde er i forhold til strømningsretningen på vannet.

–  –  –

1) Varierende dimensjoner på de grønne tak delene, også varierende dybder – har brukt et utsnitt som er representativt for en del av flatene, totalt areal m grønt tak bruk i beregning av potensielt lagringsvolum: 460m2

2) Permeameter målinger (IPM, UMB)

–  –  –

Alnasenteret og Haraldrud har ikke oppgitt eksakte mål for taket. Haraldrud består av ca. 14 deltak med 12 m lengder. Det er denne lengden som bestemmer retensjonen for taket mens totalt areal bestemmer lagringsvolum. Vi har gjort beregninger på omtrentlig størrelse av en av delflatene.

Nedbørintensiteter og varigheter påvirker fordrøyningseffekten. Vi har som et eksempel lagt ved returperiodedata fra en urban nedbørstasjon (NVE) på Ås (tabell 8.3), her er det minuttsoppløsning på nedbørhendelsene. Vi ser av denne tabellen at nedbørhendelsen beskrevet i Fig. 6.5 (Braskerud,

2010) ved denne stasjonen tilsvarer en 50 års returperiode.

–  –  –

For å modellere forsinkelseseffektene i de utvalgte takene har vi benyttet to ulike modeller.

SUTRA_ICE, en beta versjon av den videreutviklede SUTRA2D3D (Voss and Provost, 2002), skulle etter planen benyttes for 2-3 av disse takene, men da det viste seg at modellen slik den er nå ikke er så godt egnet til så tynne jordlag og utstrømningsfunksjonen krever noe omarbeidelse av modellen, valgte vi å benytte denne modellen kun for å illustrere effekt av frost i taket i Platous gate fordi dette er det mest intensive taket. For å beregne forsinkelser og sammenlikne tak og hendelser med ulik nedbørintensitet har vi benyttet en enklere modell programmert i Matlab som forutsetter en kinematisk bølgeberegning modifisert for strømning i et porøst medium (Davies og Beven, 2012), vi kaller denne ’forenklet modell’ i den videre beskrivelsen.





Modellbeskrivelser, forutsetninger og resultat av simuleringene er beskrevet i de neste to underkapitlene.

8.5.2 Modellering med SUTRA ICE SUTRA_ICE er utviklet ved United States Geological Survey (USGS). Modellen løser de partielle differensiallikningene for strømning i umettet og mettet sone med finite element metoden.

Modellen kan i tillegg til å beregne vannets strømning gjennom det porøse mediet, også benyttes til å simulere forurensningstransport eller varmetransport. Det betyr at effekt av vannets viskositet og tetthet som begge er funksjon av vannets temperatur kan modelleres. Forskjell i vannets viskositet fører til at vannet nær 0 ºC strømmer ca. 20 ganger langsommere enn vann ved 20 ºC i jordvolumer. I modellversjonen som er benyttet her kan vannet fryse, gå fra flytende til fast form, slik at dette påvirker forholdet mellom vannmetning og ismetning i jorda. Metningsgrad kan variere mellom 0 og 1, der 1 tilsvarer at alle porene er fylt med henholdsvis vann eller is.

I denne modelleringsøvelsen har vi forsøkt å illustrere mekanismer som er viktige for å forklare forsinkelse gjennom et grønt tak ved delvis frosne forhold, slik det er illustrert i Figur. 6.3.

Følgende 2 scenarier er modellert for Platous grønne tak (tabell 8.4). Jorda dreneres på høsten, 87 dette skjer ved en temperatur på 6 ºC. Vi modellerer to tilfeller, i den ene jorda modellerer vi en våt høst med 10 dager og en gjennomsnittlig nedbørmengde på 2 mm/døgn. Deretter simuleres en periode på 10 dager med en lufttemperatur på -1ºC. I denne perioden fryses vannet i jorda ovenfra.

Til tross for at en normal vinter på Østlandet ofte har flere fryse og tine episoder, forenkler vi vinterperioden og sier at det skjer en akkumulering av 400 mm nedbør som snø på taket.

Snøsmelteperioden simuleres som en 20 dagers smelteperioden med en infiltrasjon på 20 mm/døgn.

Disse scenariene er sammenliknbare med det vi har observert i forsøk på Gardermoen (French and van der Zee, 1999, og French mfl., 1999).

–  –  –

Resultat av modelleringen I figur 8.1 vises temperaturutviklingen gjennom det 0,3 m dype jordvolumet i Platous gate i løpet av en 10 dagers frostperiode uten snødekke. Vi ser at nedkjølingen går noe raskere i den våte jorda enn i den tørre jorda. En raskere utvikling av ismetning ser vi også i det våte jordprofilet (Fig. 8.2).

Den høye ismetningen vil i neste omgang gi en lavere vannledningsevne når snøsmeltingen begynner.

–  –  –

Figur 8.1 Temperaturutvikling i jord i grønt tak i Platous gate etter 1, 2, 4, og 10 dager fra oppstart av frostperiode med lufttemperatur på -1ºC

–  –  –

Figur.8.2 Ismetning i jordvolum i grønt tak i Platous gate, tørr jord ved innfrysning til venstre, våt til høyre, etter 1, 2, 4, 6, 8,10 dager med luft temperatur på -10 C uten snødekke. 1 på fargeskalaen betyr at alt vannet i profilet er i form av is.

Vannmetningsgraden (flytende vann) 1 dag etter snøsmelting har begynt og ved slutten av snøsmeltingen (dag 20) er vist i figur 8.3. Vi ser at vanninnholdet øker mye raskere i den våte jorda

–  –  –

Figur.8.3 Vannmetning i jordvolum i grønt tak i Platous gate, øverst: tørr jord ved innfrysning, nederst: våt jord ved innfrysning.

Modellering med forenklet modell Den forenklede modellen beregner en vannføringskurve fra et hellende terreng med kjent helning, mektighet (Tykkelse) og der det skjer en jevn infiltrasjon fra nedbør over hele flaten. Nedbøren infiltrerer vertikalt gjennom profilet og jordprofilet mettes opp fra bunnen. Etter hvert som vann fyller opp strømmer vannet langs helningen. For detaljert beskrivelse av likninger som inngår i modellen vises til (Davies og Beven, 2012). Modellen kan gjøre beregninger for et porøst medium (som vist i de foregående figurer), med en kjent lengde (i strømningretningen), et jorddyp, en porøsitet (n) og en vannledningsevne (Ks) samt en vinkel på det porøse mediet (det grønne taket).

Det som driver modellen (input data) er en nedbørintensitet (i) over en viss varighet. Verdiene som er benyttet i modellen vises i tabell 8.5. I tillegg til parameterne nevnt her, er det to parametre f og g som kan tilpasses ved kalibrering. Det vil si at man kjører modellen for en nedbørintensitet og et porøst medium der man har målinger av avrenningen. Modellen har den begrensningen at den ikke kan kjøres ved veldig korte (mindre en noen få timer) nedbørhendelser, vi er derfor bare interessert i den første delen av den modellerte avrenningskurven, og det er også den vi har brukt for å kalibrere modellen til Bent Braskeruds grønne tak forsøk (Braskerud, 2010). Nedbørintensiteten som ble observert i denne referansen tilsvarer en 50 års hendelse og er brukt som referanse intensitet. Videre er det testet effekten av økt nedbør og multiplikasjon med en klimafaktor på 1.4 (dette er foreslått av Vegvesenet som måte å inkludere mulige forandringer i nedbørintensitet som skyldes klimaendringer), samt en dobling av 50 års regnet.

–  –  –

Figur 8.4 viser avrenningskurven som er benyttet til kalibrering, vi ser av figuren at avrenningen fra taket uten vegetasjon skjer umiddelbart etter at nedbøren starter, og at avrenningstoppen fra taket med sedumdekket er ca.

10 minutter senere. Fordi vår forenklede modell ikke benytter et reelt tidsforløp for nedbøren, men kun bruker en konstant intensitet over en definert periode, blir resultatet ikke helt likt som målingene (18 minutter, se figur 8.4 og 8.5), men likevel nærme nok til at vi mener resultatet av modelleringen kan si noe om ca. retensjon i de testede takene.

Figur 8.4 Delen av avrenningskurven fra et tak uten vegetasjon (referanse) og et tak med sedum etter en uke med varmt vær uten nedbør, Braskerud (2010) benyttet til kalibrering av modellen.

I figur 8.5 vises også retensjonen i de to andre grunne casetakene, Evje skole viser en retensjon på 21 minutter, mens på Haraldrud er forsinkelsen på ca.

25 minutter. Den økte forsinkelsen skyldes både et noe dypere og lengre grønt tak på Haraldrud, sammenliknet med de to andre. I figur 8.6

–  –  –

Figur 8.5 Retensjon av avrenning i grunne grønne tak; Bent’s, Evje skole og Haraldrud Figur 8.

6 Retensjon av avrenning i dype grønne tak; Alnasenteret og Platous gate Når modellen kjøres for de tre ulike nedbørintensitetene vist for et grunt tak (Haraldrud) i figur 8.7 og et dypt tak (Platous gate) figur 8.8, går som forventet retensjonstiden ned. For Haraldrud

–  –  –

Figur 8.7 Rentensjon av avrenning i grunt grønt tak på Haraldrud ved tre ulike nedbørintensiteter, 120, 84 og 60 mm/t, Figur 8.

7 Rentensjon av avrenning i dypt grønt tak på Platous gate ved tre ulike nedbørintensiteter, 120, 84 og 60 mm/t, 93 For å oppsummere resultatene vist i figurene 8.5-8.7 vises forsinkelse av flomtopp ved ulike nedbørintensiteter og forsinkelse per meter taklengde i Tabell 8.6. Her ser vi at for den laveste nedbørintensiteten har de grunne takene, samt Alnasenteret som er dypere, men har en større helning på taket, en forsinkelse av flomtoppen på ca. 2 min/m taklengde.

Platous gate gir en forsinkelse på ca. 38 min/m taklengde.

–  –  –

8.5.3 Konklusjon Simuleringene med den forenklede modellen viser at for samme nedbørintensitet er det stor økning i fordrøyning ved økt dybde av det grønne taket. Økt taklengde øker også fordrøyningen. For relativt grunne tak reduseres fordrøyningen av avrenningen med flere minutter, mens for de dypere grønne takene, vil forsinkelser på noen timer kunne oppnås. Modellsimuleringene viste at dype tak med liten takvinkel har best effekt på forsinkelse av flomtoppen. Ved en nedbørintensitet på 60 mm/t ga taket i Platous gate, som er 30 cm dypt, en forsinkelse på 38 min/m takelengde mens sedumtakene på 2,5-3 cm dybde ga en forsinkelse på ca. 2 min/m taklengde. Alle takene der det ble gjort målinger viste en høy porøsitet på ca. 0,5. Vannledningsevnen varierte mellom 0,11 til 2,8 m/t disse er basert både på direkte målinger og på kornfordelingsanalyser. Den høyeste verdien tilsvarer sand og bør gi god drenering mellom nedbørhendelsene. I forhold til plantedekke som ikke er simulert her, vil tilbakeholdelsen av nedbør øke med økt overflateareal på plantene. Ettersom det er de dypeste takene som kan ha de største plantene vil forskjellen i mengde vann som kan forsinkes mellom ekstensive og intensive tak være enda større enn det som illustreres med simuleringene som er utført her.



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |


Similar works:

«  JUICIO POR HECHICERÍA EN SANTIAGO DEL ESTERO, 1761. EL CASO DE LAS INDIAS LORENZA Y PANCHA. Adolfo Luis González Rodríguez. La evangelización del Nuevo Mundo fue una tarea a la que el Estado y la Iglesia dedicaron máximos esfuerzos y cuyos resultados -no exentos de contradicciones, abusos y fuertes y traumáticas alteraciones en las relaciones hispano-indígenas,hoy día no admiten discusión si se contempla como se desarrolla en la actualidad el panorama religioso de la región...»

«THE NIGHTINGALE by Kristin Hannah About the Author A Reading • A Conversation with Kristin Hannah Group Gold Behind the Novel Selection • A Selection of Photographs Keep on Reading • Recommended Reading • Ideas for Book Groups • Reading Group Questions Also available as an audiobook from Macmillan Audio For more reading group suggestions visit www.readinggroupgold.com. ST. MARTIN’S PRESS A Conversation with Kristin Hannah Do you have any personal experience with the Second World...»

«BM25 for Non-Textual Modalities in Social Book Search Melanie Imhof1,2 1 Universit´ de Neuchˆtel, Neuchˆtel, Switzerland e a a 2 Zurich University of Applied Sciences, Winterthur, Switzerland imhf@zhaw.ch Abstract. The Social Book Search (SBS) lab at CLEF 2016 provides a complex test collection that gives the opportunity to experiment with retrieval methods that combine various modalities in order to achieve the best possible ranked list. We show how the idea of being ”characteristic”,...»

«UNITED NATIONS TREATIES AND PRINCIPLES ON OUTER SPACE ST/SPACE/11 UNITED NATIONS TREATIES AND PRINCIPLES ON OUTER SPACE Text of treaties and principles governing the activities of States in the exploration and use of outer space, adopted by the United Nations General Assembly UNITED NATIONS New York, 2002 ST/SPACE/11 UNITED NATIONS PUBLICATION Sales No. E.02.I.20 ISBN 92-1-100900-6 Contents Page Foreword.................................................»

«BUILDING DEPARTMENT TOWN OF POUGHKEEPSIE ONE OVEROCKER ROAD POUGHKEEPSIE, NY12603 Phone: (845) 485-3655 Fax: (845) 486-7881 Air conditioner installation requirements Heating and air conditioning appliance and equipment performance. As of January 23, 2006 all Air-cooled air conditioners and heat pumps cooling mode must have a minimum SEER rating of 13 or better. Energy Code Requirements: N1103.1 Controls. At least one thermostat shall be provided for each separate heating and cooling system....»

«I n p r e s e n t i n g the d i s s e r t a t i o n as a p a r t i a l f u l f i l l m e n t of the r e q u i r e m e n t s f o r an advanced degree from t h e G e o r g i a I n s t i t u t e of Technology, I agree that the L i b r a r y of the I n s t i t u t e s h a l l make i t a v a i l a b l e f o r i n s p e c t i o n and c i r c u l a t i o n i n accordance with i t s regulations governing m a t e r i a l s of t h i s type. I agree t h a t p e r m i s s i o n to copy f r o m, o r t o p...»

«Multi-Dimensional Financial Analysis of Islamic and Conventional Banks of Pakistan: A Comparative Study of Meezan and NIB Bank Pir Qasim Shah∗, Muhammad Asif∗∗, Muhammad Tahir ∗∗∗& Adnan Ali ∗∗∗∗ Abstract This study describe, compares and explains the financial outlay of Meezan and NIB bank with respect to Corporate Social Responsibility, Marketing and Human Resources for a period of ten years viz. 20032012. The study found Meezan bank overgenerous in respect of its...»

«1 Thomas Kempis DE IMITATIONE CHRISTI Franciscus fecit 2 3 Liber Primus Admonitiones ad spiritualem vitam utiles 4 Capitulum I De imitatione Christi et contemptu mundi omniumque eius vanitatum.1. Qui sequitur me non ambulat in tenebris, dicit Dominus. Haec sunt verba Christi, quibus admonemur quatenus vitam eius et mores imitemur, si volumus veraciter illuminari et ab omni caecitate cordis liberari. Summum igitur studium nostrum sit in vita Iesu meditari. 2. Doctrina eius omnes doctrinas...»

«St. Alban’s Episcopal Church Minutes of the Vestry Meeting Tuesday, November 18, 2014 Nourse Hall Vestry Officers Present: The Rev. Dr. Deborah A. Meister, Deborah Potter (Senior Warden), Bill Edgar (Junior Warden), Curt Large (Treasurer) Vestry Members Present: Sandy Kolb, Jordy VandeBunte, Rich Jensen, Marcus King (by phone), Ann Morrison, Lin Tate, Craig Albright (by phone), Donna Palmer, Mark Shima, Mark Edwards, Lauri FitzPegado Clergy/Staff: Rev. Jim Quigley, Rev. Matthew Hanisian, Rev....»

«Équipements de protection Études et recherches RAPPORT R-505 Travail en hauteur et protection contre les chutes pour les élagueurs Jean Arteau Yves Beauchamp Ian Langlais Frédéric Vachon Solidement implanté au Québec depuis l980, l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail (IRSST) est un organisme de recherche scientifique reconnu internationalement pour la qualité de ses travaux. NOS RECHERCHES travaillent pour vous ! Mission Contribuer, par la...»

«7 CHAPTER STUFF YOU DON'T LEARN IN ENGINEERING SCHOOL What you don't know will hurt you and hold you back. —Consulting engineer at Cooper Union seminar I CLEARLY REMEMBER the date when Stuff you Don't Learn in Engineering School was, shall we say, born. I remember this clearly because I was about to confront something in my career after 20 years of stressing over it. It was the morning of Thursday, October 20, 1992, around 9 AM, on the 61st floor of One World Trade Center, in New York City. I...»

«Serving God’s People on the Summit since 1838! ~ ~ Consecrated to the Immaculate Heart of Mary Saint Aloysius Catholic Church A parish of the Diocese of Altoona-Johnstown Very Rev. Father John David Byrnes, JCL, JV Pastor 7911 Admiral Peary Highway, Cresson, PA 16630-1515 Rectory / Parish Office 8862235 Community Center 886-2388 Faith Education Center 886-2669 Parish Secretary Mrs. Ann Sutton Parish e-mail stals16630@yahoo.com Parish Website www.saintaloysiuscresson.org Parish FAX 814...»





 
<<  HOME   |    CONTACTS
2016 www.dissertation.xlibx.info - Dissertations, online materials

Materials of this site are available for review, all rights belong to their respective owners.
If you do not agree with the fact that your material is placed on this site, please, email us, we will within 1-2 business days delete him.