Det här examensarbetet för Samhällsbyggnad på Luleå Tekniska Universitet undersöker ett antal olika fördröjningsmetoder för dagvatten. Det statliga dagvattensystemet är idag väldigt underdimensionerat och det gör att det inte kan hantera allt dagvatten som uppstår vid kraftigare skyfall eller snösmältning. Alltmer hårdgjorda ytor i stadsplaneringen ökar även på detta problem då det medför att mindre vatten kan filtreras ner i marken. Lösningen som ofta används för att råda bukt på detta problem är att man med hjälp av olika metoder fördröjer vattnet på fastigheten innan det därefter leds vidare ut i det statliga dagvattensystemet. Vissa av metoderna är ovan jord och vissa är under marken. Under marken fördröjer man vattnet i så kallade fördröjningsmagasin och de kan vara konstruerade på många olika sätt, både i utformning och i materialval. De kan vara konstruerade av plast, betong och stål. I denna rapport så jämförs kostnaderna för de olika materialvalen utifrån att magasinen har en fördröjningsvolym på 30 kubikmeter. Fördröjningsmagasinen skapar ett typ av hålrum i marken där vattnet kan samlas upp och därefter ledas vidare. Det finns både täta magasin där allt vattnet leds vidare från magasinet och lösningar där vattnet kan spridas ut över hela magasinets yta för att sedan kunna filtreras ner i marken. Magasin gjorda av plast är praktiska då de är lättmonterade, väger lite, är ofta gjorda av återvunnet material och således väldigt snälla mot miljön. De finns i väldigt många olika utföranden, antingen i det som kallas kassetter, eller av rör i olika storlekar som fördröjer vattnet. Kassetterna tål även väldigt tung last utan att behöva jättemycket överbyggnad. Magasinen konstrueras även i stål, och även där finns möjlighet till både täta lösningar och fördröjning med infiltration i marken. Betongmagasin finns bara som täta lösningar och är den metod som historiskt sätt använts mest. Både stål och betongmagasinen kan lyftas på plats med en grävmaskin i standardstorlek. När man fördröjer dagvattnet ovan jord så gör man det antingen med dagvattendammar eller regnbäddar. Båda lösningarna kräver givetvis mer plats än de lösningarna under jord men de kan bidra till en grönare stadskärna och de är i regel billigare än magasin under jord.

Designing stormwater systems and reservoirs correctly is important to prevent floods, pollution emissions, and unnecessary costs. This work has investigated different types of rainfall based on their impact on stormwater reservoirs, aiming to recommend which rainfall data should be used for designing reservoirs. The work was conducted using the MIKE+ modelling tool, where models of stormwater systems were run with various rainfall data. Five models were used, including three existing models from Gustavsberg, Lund, and Malmö. The compared design rains were CDS rains and constant-intensity rains with a return period of ten years and varying durations. The models were also run with historical rainfall series from eight locations in Sweden. The focus was on the water levels of the reservoirs, flooding events, and critical durations. The CDS rain with a duration of six hours gave the highest water levels in the reservoirs. The number of floods exceeded expectations, and rains that caused flooding in different reservoirs had different durations. Critical rainfall durations were identified for each reservoir, which represented the durations leading to the highest water levels in the reservoirs. A suggested key indicator was developed for each reservoir in an attempt to explain the variations in critical durations. The suggested key indicator was based on the reservoirs' reduced area and outflow. A certain correlation between the reservoir's critical durations and a suggested key indicator was observed and described by a trend curve, where higher values of the key indicator were associated with higher critical durations. The recommended design rain was the CDS rain with a duration of six hours if the critical duration for the reservoir was shorter than six hours. The trend curve presented in the study can be used to estimate the critical rainfall duration for a reservoir during the dimensioning process. Knowledge of the critical duration can then simplify the selection of the duration for the design storm, and it can also enhance the validation step in designing stormwater reservoirs. / Korrekt dimensionering av dagvattensystem och magasin är avgörande för att förhindraöversvämningar, föroreningsutsläpp och onödiga kostnader. I detta arbete har olika typer avregn undersökts utifrån deras påverkan på dagvattenmagasin, med syfte att kunnarekommendera vilken regndata som bör användas vid dimensionering av dessa anläggningar.Arbetet har genomförts med modelleringsverktyget MIKE+ där modeller av dagvattensystemhar belastats med olika regndata. Fem modeller har använts, varav tre var befintliga modellerfrån Gustavsberg, Lund och Malmö. Typregnen som jämfördes var CDS-regn och blockregnmed en återkomsttid på tio år och varierande varaktigheter. Modellerna belastades även medhistoriska regnserier från åtta mätstationer i Sverige. Fokus låg på magasinens vattennivåer,överbelastningar och kritiska regnvaraktigheter.Resultaten visade att CDS-regn med sex timmars varaktighet gav de högsta vattennivåerna imagasinen. Antalet överbelastningar översteg förväntningarna, och regn som översvämmadeolika magasin hade olika varaktigheter. Kritiska regnvaraktigheter identifierades för varjemagasin vilket motsvarade den varaktighet som bidrog till högst vattennivåer i magasinen. Iarbetet togs även ett föreslaget nyckeltal fram för varje magasin i ett försök till att förklaravariationerna i kritiska varaktigheter. Nyckeltalet baserades på magasinens reducerade area ochstrypflöde. En viss korrelation mellan magasinens kritiska varaktigheter och det föreslagnanyckeltalet konstaterades och beskrevs med en trendkurva. Förhållandet visade att höganyckeltal för magasin gav högre kritiska varaktigheter. Det typregn som tillslutrekommenderades var CDS-regn med sex timmars varaktighet, under förutsättning att denkritiska varaktigheten för magasinen är kortare än sex timmar. Med hjälp av trendkurvan sompresenterades i arbetet kan den kritiska regnvaraktighet uppskattas för ett magasin som skadimensioneras. Vetskap om den kritiska varaktigheten kan därefter underlätta valet avvaraktighet för det typregn som är dimensionerande och det kan även underlättavalideringsteget vid dimensionering av dagvattenmagasin.

Dagvattenmagasin byggs för att fördröja och avlasta ledningssystemet dådagvattenmängderna i dem är stora för att sedan leda tillbaka vattnet i ledningssystemetnär vattenmängderna har sjunkit. Examensarbetet syftar till att undersöka och analysera vad som behövs göras för attanvända ett dagvattenmagsinet som är dimensionerat för tioårsregn redan vid femårs- ochtvåårsregn. Arbetet grundas på fältstudier och analys av hur systemet är uppbyggt. . Beräkningar hargjorts för studera flöden i ledningar och fyllnadsgrad i magasin. Resultatet visar att det ärmöjligt att med relativt enkla åtgärder kunna utnyttja det aktuella magasinet redan vid 2-och 5-årsregn.

Regnvatteninsamling för olika syften är väl utbrett världen över och har blivit allt mer populärt i takt med ett förändrat klimat. Idag används regnvatten på många håll till hushållsanvändning men intresset har även ökat inom industrisektorn. Syftet med examensarbetet var att undersöka möjligheterna för att samla in och lagra regnvatten samt ersätta dricksvatten i Sandvik AB:s kylsystem. Detta genomfördes dels genom att undersöka vilka tillstånd som krävs för att samla in regnvatten, dels genom att föreslå en magasinutformning, storlek samt lokalisering av denna utifrån flödesberäkningar och dels genom att undersöka hur temperaturen förändras hos regnvatten i ett magasin för att bedöma dess funktion som kylvatten. I studien har först flödesberäkningar med avseende på effektivitet (hur mycket regnvatten som kan ersätta dricksvatten) simulerats för en nederbördsfattig, nederbördsrik respektive genomsnittlig tidsperiod. Därefter konstruerades två modeller i HYDRUS-1D, vilka representerade regnvattenmagasin med omgivande jord vid en lodrätt och en horisontell värmetransport. Enligt studien bedöms verksamheten idag ha alla tillstånd som krävs och behöver inte några ytterligare tillstånd. Valet av magasin blev ett avsättningsmagasin under mark med hänsyn till lokala förutsättningar. Hela anläggningen kan maximalt nå en effektivitet på 44 % under ett nederbördsrikt år med dagens totala förbrukningsdata för dricksvatten i kylsystemet samt totala takytan. Jämförelsen mellan olika lokaliseringar inom anläggningen ledde till att Stålverk 64 föreslogs samt presenterades närmare och utifrån dess effektivitet valdes magasinstorleken 1500 m3 för de 30 000 m2 som Stålverk 64 har i takyta. Effektiviteten för Stålverk 64 blev under ett nederbördsrikt år 77 %, ett genomsnittligt år 64 % och under ett nederbördsfattigt år 54 %. Värmesimuleringarna visade på att det är ytterst få dygn om året som regnvatten som lagras i ett avsättningsmagasin riskerar att vara för varmt för att användas som kylvatten. Slutsatsen är att Sandvik AB har goda möjligheter att samla in regnvatten för att ersätta dricksvatten i kylsystemet men behöver utveckla större lagringsmöjligheter för att uppnå en ännu högre effektivitet. / Rainwater harvesting is used for different purposes all over the world and has increased in popularity in line with climate change. Rainwater is today widely used for households, but interest has also increased within the industrial sector. The aim with this thesis was to investigate rainwater harvesting as a substitute for the use of drinking water in Sandvik´s cooling system. This was examined by investigating legislation concerning rainwater harvesting, different designs and sizes of storage systems and locations that would be suitable for storing rainwater. Also, temperature changes in a rainwater storage system were examined to estimate rainwater´s use for cooling. Firstly, calculations of water flow were simulated with respect to efficiency (how much rainwater that can substitute for drinking water) for three periods with different amounts of precipitation. Secondly, two models were implemented in HYDRUS-1D to represent a storage system for rainwater with surrounding soil with a vertical and horizontal heat transport. The results indicate that the industry has required permits for rainwater harvesting. Taking local conditions into account, an underground storage was chosen to store the rainwater. The entire facility can have a maximum efficiency of 44 % during a year with a high amount of precipitation with the total roof area and today’s consumption of drinking water in the cooling system. A comparison between different locations within the facility resulted in a more specific presentation of Stålverk 64 with respect to its efficiency; 1500 m3 was proposed as the storage size for the roof area of 30 000 m2. The efficiency for Stålverk 64 varied between 54-77 % for years with different amounts of precipitation. Simulated heat transport demonstrated that the risk for excessive water temperatures in an underground storage was low and with elevated temperatures occurring only a couple of days per year. The conclusion is that Sandvik AB has good opportunities for rainwater harvesting to substitute drinking water in the cooling system but need to develop higher capabilities for storage systems to achieve higher efficiency.