MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Miljø- og Fødevareudvalget 2019-20
MOF Alm.del Bilag 705
Offentligt

Forsyningssekretariatet

PULS-indberetning af overløb

Udarbejdelse af grundlag for

standardiseret indberetning af overløb

d. 24. juni 2020

Udarbejdet til:

Konkurrence- og Forbrugerstyrelsen

Forsyningssekretariatet

Carl Jacobsens Vej 35

2500 Valby

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Udarbejdet af:

Kristoffer Tønder Nielsen, EnviDan A/S

Ørjan Heggdal, EnviDan A/S

Michael Robdrup Rasmussen, Aalborg Universitet

E-mail: [email protected]

Direkte tlf.: 42 12 54 80

Projektnavn: Udarbejdelse af grundlag for standar-

diseret indberetning af overløb

Projektnr.: 1191728-01

Kvalitetssikring: Mads Uggerby, EnviDan A/S

Side 1 af 60

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 2 af 60

Indholdsfortegnelse

Baggrund ....................................................................................................... 5

1.1

1.2

1.3

Formål ................................................................................................... 5

Sammenfatning ......................................................................................... 6

Besvarelse af uddrag fra udbudsmaterialet ........................................................ 7

Kategorisering af overløbsbygværker .....................................................................12

2.1

2.1.1

2.2

2.3

2.4

2.4.1

2.5

2.5.1

2.5.2

2.5.3

2.5.4

2.6

Usikkerhed baseret på niveau .......................................................................13

Lavere usikkerhed ved national aggregering af overløbsmængder .......................... 16

Inddeling af overløbsbygværker baseret på overløbsmængder .................................17

Kategoriseringsmatrice ...............................................................................18

Minimering af usikkerhed ............................................................................18

Den nuværende usikkerhed .......................................................................19

Omkostningseffektiv fordeling af overløbsbygværker på vidensniveau .......................19

Ressourceforbrug ved anvendelse af niveauerne ..............................................19

Omkostningseffektiv fordeling bygværker ......................................................20

Meromkostning ......................................................................................24

Den økonomiske meromkostning for forbrugeren ..............................................26

Niveaudispensation ...................................................................................26

Metodebeskrivelse af niveauer for vandselskabets vidensniveau .....................................29

3.1

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.1.5

3.1.6

3.1.7

3.1.8

3.2

Standardværdier og usikkerhed for generelle inputparametre .................................29

Regn-input ........................................................................................... 29

Initialtab ............................................................................................. 29

Bestemmelse af befæstelsesgrad ................................................................ 30

Hydrologisk reduktionsfaktor .....................................................................30

Afstrømning fra ubefæstede områder ........................................................... 31

Grundvandsindsivning og bidrag fra omfangs- og markdræn .................................31

Spildevandsbelastning i fællessystemer.........................................................32

Beregning af opspædningsgrad af spildevand i overløbsvand ................................ 32

Niveau 1: Simpel massebalanceberegning .........................................................34

Metodens hidtidige anvendelse...................................................................34

Forbedringspotentiale til nedbringelse af usikkerhed.........................................35

Beregningseksempel ved brug af reservoir model .............................................35

Niveau 2: Den ukalibrerede 1D hydrodynamiske model .........................................37

Niveau 3: Den kalibrerede 1D-hydrodynamiske model ...........................................38

Niveau 4: Overløbsestimering baseret på softwaresensorer ....................................38

Niveau 5: Måling af overløbsmængder ............................................................. 39

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

3.2.1

3.2.2

3.2.3

3.3

3.4

3.5

3.6

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 3 af 60

3.7

Separate regnvandsudløb ............................................................................40

Eksisterende data om stofkoncentrationer .............................................................. 41

4.1

4.2

4.2.1

4.2.2

4.2.3

Gennemgang af NOVANA-data .......................................................................41

Usikkerhed ved anvendelse af typetal ............................................................. 45

Stedlige variationer i stofkoncentrationer ......................................................45

Tidslige variationer i stofkoncentrationer i overløbsvand ....................................46

Usikkerhed ved anvendelse af typetal for stofkoncentrationer ............................. 46

Casestudier ...................................................................................................49

5.1

5.1.1

5.1.2

5.2

Casestudie 1: Kategorisering af overløbsbygværker på baggrund af PULS-data ..............49

Analyse af normalårsdata registreret i PULS ...................................................49

Fordelingsnøgle til vidensniveauer............................................................... 50

Casestudie 2: Vurdering af udgifter baseret på modelniveau ...................................52

Referenceliste ................................................................................................ 59

Bilagsfortegnelse

Bilag 1

Bilag 2

Bilag 3

Bilag 4

Notat (udkast): Definition på vandselskabernes leverance af forsyningssik-

kerhed

Uncertainty analysis of model-based calculations of wet-weather discharges

from point sources

Datateknisk anvisning for regnbetingede udløb

Omkostningsanalyse baseret på erfaringstal fra rundspørge hos forsyninger

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren. MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Baggrund

”Partierne er enige om, at forsyningssikkerhed og forbrugertilfredshed fremover skal

integreres i den økonomiske regulering. Forsyningssekretariatet får derfor mulighed

for at stille målbare og objektive krav til forsyningssikkerhed samt til forbrugertil-

fredshed i den økonomiske regulering på længere sigt. Selskaberne skal således beløn-

nes eller sanktioneres afhængig af om de overholder de opstillede mål. Dermed sikres

det, at selskaberne både leverer høj service og kvalitet, samtidig med at de imøde-

kommer de løbende effektiviseringskrav, som sikrer forbrugerne lavere priser.”

I november 2018 blev der indgået en stemmeaftale om ”Justeret økonomisk regulering af vandsekto-

ren”. Det fremgår bl.a. af aftalen, at:

For at kunne levere på denne del af aftalen, er der behov for bedre og mere sikre data om overløbs-

mængder.

Miljø- og Fødevareministeriet (MFVM) har i samarbejde med Klima-, Energi- og Forsyningsministeriet

(KEFM) samt Konkurrence og Forbrugerstyrelsen i Erhvervsministeriet (EM) udviklet den foreløbige

definition af vandselskabernes leverance af forsyningssikkerhed, som fremgår af det vedlagte bilag 1.

I definitionen indgår stofmængder i regnbetingede udledninger, og derved også i overløb.

Med afsæt i stemmeaftalen og den foreløbige definition har EnviDan og Aalborg Universitet påtaget

sig opgaven ”Udarbejdelse af grundlag for standardiseret indberetning af overløb”. Opgaven skal give

et grundlag for valg af beregningsmetode og standardværdier til brug for kommunernes indberetning

af overløb af spildevand, og søger i sin helhed at nedbringe den samlede usikkerhed på de indberet-

tede vand- og stofmængder, der udledes til recipienter via overløb.

1.1

Formål

Opgavens grundlæggende mål er at skabe grundlaget for at nedbringe usikkerheden på opgørelsen af

udledte stofmængder til et niveau under 50 %. Usikkerheden skal nedbringes til dette niveau ved at

anvende modellerings- og/eller måleteknikker med en lavere usikkerhed. Dette gøres igennem føl-

gende elementer:

1. Reduktion af usikkerheden gennem omkostningseffektiv forbedring af modelleringen- og/eller

målingen af udledte mængder for det enkelte overløb. Udvikling af metode til valg af det

nødvendige vidensniveau, herunder modelkompleksitet, på baggrund af en kategorisering af

overløbsbygværker baseret på normalårsindberetninger til PULS.

2. Beskrivelse af de enkelte beregningsniveauer, herunder anbefalinger til optimal brug af de

hydrauliske modeller, parameterbestemmelse, kalibrering mv.

3. Opdatering af standardværdier for stofkoncentrationer gennem analyse af eksisterende må-

ledata om stofkoncentrationer. Nuværende standardværdier findes i ”Datateknisk anvisning

for regnbetingede udløb” vedlagt i bilag 3, som senest er opdateret d. 4. februar 2020.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Arbejdspakkerne udfoldes i henholdsvis kapitel 2, 3, og 4. Kapitlerne indgår tilsammen i en opdatering

af det nuværende notat for indberetning af overløbsdata til PULS: ”Datateknisk anvisning for regnbe-

tingede udløb”. Kapitel 2 udgør den egentlige opgaveløsning og analyse af, hvordan usikkerheden kan

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 6 af 60

nedbringes til maksimalt 50 %. Kapitlet indeholder referencer til de øvrige kapitler i rapporten, hvor

metoder og modeller beskrives mere dybdegående. For den ikke tekniske læser fremhæver kapitel 2

rapportens vigtige resultater.

1.2

Sammenfatning

I dag anvendes typisk to forskellige beregningsmetoder til beregning af overløbsmængder fra de dan-

ske overløbsbygværker. Beregningsmetoderne beskrives i den datatekniske anvisning vedlagt i bilag 3

som niveau 1 og 3 (ændres til henholdsvis niveau 1 og 2 i nærværende rapport) og baseres på hen-

holdsvis en simpel massebalance betragtning og dynamisk modellering af overløb ofte udført ved

hjælp af programmet Mike Urban.

Da de i dag anvendte beregningsniveauer ikke altid er i stand til, med høj nøjagtighed, at beregne de

resulterende overløbsvoluminer, anbefales det i denne rapport, at der indføres yderligere tre ni-

veauer til beregning og estimering af overløbsmængder. Disse benævnes i rapporten som niveau 3, 4

og 5. Med de nye niveauer sker der en større inddragelse af målinger, som enten anvendes til kalibre-

ring og validering af modeller, eller til direkte bestemmelse af overløbsmængderne. Desuden indgår

der også en større anvendelse af komplekse modelleringsteknikker i disse niveauer. På baggrund af

en relativt simpel analyse af de usikkerheder, der indgår i hvert niveau, beregnes en usikkerhed på

estimering af overløbsmængder (kombineret usikkerhed ved beregning af overløbsvolumen og stof)

for niveau 1, 2, 3, 4 og 5 på henholdsvis 135, 100, 55, 45 og 30 %.

Usikkerheden falder generelt i takt med øget vidensniveau og det anbefales i denne sammenhæng,

at de bygværker, som i normalåret står for de største årsudledte overløbsmængder, skal indgå i højere

vidensniveauer end bygværker der kun udleder relativt små overløbsmængder. I nærværende rapport

indgår ikke en vurdering af den modtagende recipients følsomhed over for overløb, men det kunne

være hensigtsmæssigt, i fremtiden, at anvende højere vidensniveauer til at bestemme overløbsmæng-

derne til følsomme recipienter.

I nærværende rapport angribes opgaven om reduktion af usikkerhed ved at betragte den samlede

vægtede usikkerhed på bestemmelse af overløbsvolumen i Danmark. Det vil sige, at usikkerhederne

på de enkelte bygværker lægges sammen i et vægtet gennemsnit på baggrund af det enkelte bygværks

udledte vandvolumen sammenlignet med det totale udledte vandvolumen fra alle bygværker. Dette

resulterer i, at det bedst kan betale sig at flytte de bygværker, der udleder de største overløbsmæng-

der, til højere og mere omkostningstunge vidensniveauer (niveau 3, 4 og 5). Mange bygværker udleder

så små voluminer, at det ikke kan betale sig at bruge avancerede metoder til beregningen.

Gennemføres fordelingen på baggrund af ovenstående metode, hvor det fortsat tillades, at enkelte

bygværker (med mindre udledning) kan anvende vidensniveauer med højere usikkerhed end 50 %,

mens de bygværker, der udleder mest, anvender metoder med lavere usikkerhed, kan der opnås en

reduktion i den vægtede usikkerhed til 50 % ved en årlig totalomkostning til bestemmelse af overløbs-

mængder på 37 til 70 mio. kr. pr. år. vurderet som en gennemsnitsbetragtning over en 10-årig periode.

Dette svarer til en meromkostning for forsyningerne på 20 til 37 mio. kr. pr. år, hvis det arbejde de

allerede i dag udfører i forbindelse med bestemmelse af overløbsmængder fratrækkes. Det vurderes

endeligt at svare til en takststigning på mellem 0,05 og 0,13 kr. pr. m

solgt vand, hvis det måtte

blive besluttet, at forsyningernes omkostninger skal finansieres over taksterne.

Er der et ønske om, at overløbsmængderne fra alle overløbsbygværker i Danmark enkeltvist skal be-

stemmes med en usikkerhed under 50 % vil dette resultere i en årlig totalomkostning på op mod 270

mio. kr. pr. år. Sidstnævnte vurderes generelt ikke at være omkostningseffektivt, fordi det forventes

at ville resultere i investeringer i mange overløb, som ingen praktisk betydning har i forhold til sam-

lede udledning af overløbsvand og stof til recipienter. Det skal dog bemærkes, at mindre overløbs-

mængder fra nogle bygværker kan have lokal betydning for særligt følsomme recipienter, hvilket dog

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 7 af 60

ikke vurderes at have et omfang, så den generelle konklusion påvirkes. Dette behandles ikke yderli-

gere i nærværende rapport.

1.3

Besvarelse af uddrag fra udbudsmaterialet

I det følgende brydes den udbudte opgave op i delelementer, hvortil der hæftes separate korte be-

svarelser, som tager afsæt i rapporten. Dette gøres for at sikre, at opgaven i sin helhed er løst og at

rationalet bag de forskellige løsninger står klart. I det følgende er uddrag fra udbudsmaterialet angi-

vet med kursiv og i citationstegn.

Den udbudte opgave defineres med følgende formål:

”Forsyningssekretariatet i Konkurrence- og Forbrugerstyrelsen skal i samarbejde med

Miljøstyrelsen have udført en opgave, hvor der udarbejdes et grundlag for valg af be-

regningsmetode og standardværdier til brug for kommunernes indberetning af overløb

af spildevand.”

I rapporten anbefales det, at beregningsmetoden til estimering af overløbsmængder fra det enkelte

bygværk vælges på baggrund af hvor store overløbsmængder, der i normalåret forventes udledt fra

det konkrete bygværk. Desto større overløbsmængder fra et overløb, desto mere præcis metode til

bestemmelse af overløbsmængderne. I rapporten analyseres eksisterende rapporter om stofkoncen-

trationer, og på baggrund af de tilgængelige data, findes der ikke grundlag for at opdatere de nuvæ-

rende enhedstal i

Datateknisk anvisning for regnbetingede udløb

vedlagt i bilag 3. Med enkelte und-

tagelser anbefales der i rapporten ikke konkrete standardværdier som input til hydrauliske modeller.

I stedet anbefales metoder til faglig, saglig fastlæggelse af disse værdier. Årsagen til dette er, at der

som regel ikke findes nationale standardværdier, der kan sættes ind i lokale modeller for afløbssy-

stemet. Den geografiske variation i hydrologien og andre forhold med betydning for overløbsmæng-

derne betyder, at nationale standardværdier frem for lokalt fastsatte parametre til modellering, ka-

librering og/eller måling ikke bidrager til reduktion af usikkerheden.

”Kommunerne skal allerede i dag i henhold til dataansvarsaftalen indberette oplysnin-

ger om regnbetingede udløb i PULS-databasen. En undersøgelse fra DTU (se bilag 2) har

vist, at der i dag er op til 200 pct. usikkerhed på data for vandmængder og indholdet

af næringsstoffer i overløb af spildevand. Usikkerheden skyldes primært, at kommu-

nerne og deres forsyningsselskaber anvender forskellige beregningsmetoder og stan-

dardværdier, når de indberetter data. Der findes i dag standardværdier til simple,

men usikre beregningsmetoder. Der er behov for, at standardværdier opdateres og

suppleres med standardværdier og anbefalinger til de mere avancerede og mere sikre

beregningsmetoder. Derved forventes usikkerheden på beregninger af de udledte

mængder på enkeltudløbsniveau at kunne nedbringes til under 50 pct.”

I rapporten introduceres nye metoder/niveauer til bestemmelse af overløbsmængder (ift. eksiste-

rende datatekniske anvisning), som reducerer usikkerheden på overløbsmængder i forskellige grader.

Sammenlignet med i dag (se bilag 3), indbefatter disse avancerede metoder kalibrering af 1D-hydro-

dynamiske modeller (f.eks. Mike Urban), bestemmelse af overløb med softwaresensorer, samt måling

af flow i overløbsbygværket.

Nedbringelse af usikkerheden til under 50% for hvert enkelt overløb medfører væsentlige tiltag på en

stor del af de overløb, der er registeret i Danmark. Nærværende analyse viser, at det ikke er den

mest omkostningseffektive måde at nedbringe den samlede usikkerhed på overløbsmængder fra lan-

dets overløb til under 50%. I stedet bør usikkerheden reduceres til under 50 % på de overløbsbygværker

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 8 af 60

der udleder store overløbsmængder, mens der tillades en større beregningsusikkerhed på de over-

løbsbygværker de kun udleder meget små overløbsmængder. På denne måde skal der i stedet sigtes

efter en samlet vægtet beregningsusikkerhed, som skal reduceres til 50 %.

Med udgangspunkt i estimerede omkostninger for de enkelte niveauer med tilhørende usikkerhedsni-

veau for bestemmelse af overløbsmængder, er den mest omkostningseffektive niveaufordeling af

overløbene bestemt således, at den samlede usikkerhed på landet overløbsmængder netop er under

50%. De estimerede totale årlige omkostninger til denne reduktion set over 10 år vurderes til at ligge

i størrelsesordenen 37 til 70 mio. kr., svarende til ca. 7 til 14 tkr. pr. overløbsbygværk i gennemsnit.

Heraf vil forsyningernes merinvestering sammenlignet med i dag være i omegnen af 20 til 37 mio. kr.

pr. år. Til sammenligning estimeres det, at en reduktion af usikkerheden til under 50 % for samtlige

bygværker i Danmark vil beløbe sig til i en totalomkostning i størrelsesordenen af 270 mio. kr. pr. år,

ligeledes set over 10 år.

”Usikkerhedsniveauet forventes at blive endnu mindre, når alle udledninger i oplandet

til de enkelte forsyningsselskaber summeres, jf. også DTU-rapporten (se bilag 2):

”Usikkerhedsniveauet forventes dog at blive nedsat på grund af aggregeringen over

flere afladningspunkter og over tid”.”

Rapporten er enig i at usikkerheden kan forventes at være lavere, hvis der ses på usikkerheden af det

totale overløbsvolumen fra samtlige bygværker i landet. I denne rapport vurderes den samlede usik-

kerhed på baggrund af et vægtet gennemsnit af usikkerheder baseret på overløbsmængden fra de

enkelte bygværker. Derfor kan den resulterende usikkerhed potentielt være lavere, end den der

fremhæves i rapporten.

”Hvis man ønsker en yderligere reduktion i usikkerhedsniveauet, skal der foretages

måling af stofindhold og flow på de enkelte overløb. Disse løsninger er meget omkost-

ningstunge, og sensorteknologien er endnu ikke pålidelig til måling i overløbsvand. Ved

denne opgørelsesmetode vurderes usikkerheden p.t. at kunne nedbringes til 30-35

pct.”

På baggrund af den gennemførte omkostningseffektivitetsanalyse i nærværende rapport, kan det godt

betale sig at opsætte omkostningstunge sensorer, hvis blot overløbsbygværket årligt udleder tilstræk-

keligt høje overløbsmængder. Rapporten er enig i, at sensorteknologien i dag ikke er pålidelig i for-

hold til online måling af stofkoncentrationer i overløbsvand, men det vurderes at usikkerheden på

stof kan reduceres betydeligt med lokale målekampagner, hvor den lokale forsyning opstiller prøve-

tagningsapparater og analyserer prøverne på egne laboratorier i begrænsede perioder. På denne bag-

grund anses det for realistisk at opnå en usikkerhed på 30 % for enkelte bygværker med relativt

intensive måleprogrammer.

”Det vurderes at usikkerheden på opgørelsen på forsyningsoplandsniveau vil komme

ned på et niveau, hvor det vil være muligt evt. at afgiftsbelægge overløbsvand og

medtage parameteren i den økonomiske benchmarking, men dette vil skulle afdækkes

nærmere.”

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Denne rapport forholder sig ikke til eventuelle afgiftsstrukturer, men rapporten anskuer usikkerhed

på et nationalt plan og anbefaler hvordan det enkelte bygværk kan håndteres for at reducere denne

usikkerhed. Det vil sige, at de overløbsbygværker der udleder mest, skal have det største fokus i

forhold til at reducere usikkerheden.

”Formålet med denne opgave er at få nedbragt usikkerheden på opgørelsen af udledte

mængder til under 50 %. Dette skal ske ved at der udarbejdes en manual for valg af

beregningsmetode og standardværdier til brug for kommunernes indberetning af over-

løb af spildevand.”

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 9 af 60

Rapporten anbefaler at usikkerheden sænkes til under 50 % ved at nedbringe det vægtede gennemsnit

af usikkerheder baseret på overløbsvoluminer udledt fra alle landet overløbsbygværker.

”I opgaven skal der opsættes modelberegninger og standardprocedurer for indrappor-

tering af data om overløb til PULS, hvor følgende elementer indgår:

- Beregningsmodel (hydrodynamiske modeller)

- Oplandsanalyser

- Kloaksystemet

- Oplandsspecifikke standardværdier for stofindhold

- Udførelse af beregninger

- Nedbørsmålinger

- Kalibrering

- Afrapportering af resultater”

Rapporten beskriver de modeltyper der skal anvendes under de enkelte vidensniveauer, hvis usikker-

heden skal reduceres til det leje, som niveauerne forudsætter. Desuden giver rapporten en række

anbefalinger til, hvordan de ovennævnte punkter kan bestemmes.

”Der skal ske en evaluering af standardværdier og enhedstal til benyttelse i de til-

fælde, hvor man ikke anvender mere avancerede modeller. Her tænkes specielt på op-

datering af enhedstal for vandmængder og stofkoncentrationer for både overløb fra

fælleskloak og udledning fra separatkloakerede regnvandsudløb.”

I rapporten anbefales det, at der beregnes oplandsspecifikke overløbsvolumen, der baseres på de

konkrete forhold i oplandet og ikke standardiserede enhedstal. Overløbsvolumenet fra et opland bør

beregnes på baggrund af dynamiske regnserier og ikke faktorkorrigering baseret på årsnedbør, som

det i nogle tilfælde gøres i dag. Ligeledes anbefales i rapporten, at udledte voluminer fra separate

regnvandssystemer beregnes på baggrund af lokale regnserier og lokale analyser af størrelsen af det

bidragende oplandsareal, hvorfor der også i dette tilfælde bør gås bort fra faktorkorrigering. På bag-

grund af analysen om stofkoncentrationer i rapporten, findes der ikke grundlag for at opdaterer de

nuværende enhedstal for stofkoncentrationer. Der vurderes, at datagrundlaget er for spinkelt, med

undtagelse af den nylige opdatering af enhedstal for fosfor, der er baseret på en rapport fra Danmark

Tekniske Universitet (Arildsen & Vezzaro, 2019), som også understøttes af de nyeste målinger i det

nationale NOVANA-overvågningsprogram.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Kategorisering af overløbsbygværker

Visse overløb leder meget store mængder vand og stof ud i recipienter, mens rigtig mange små overløb

relativt udleder meget små mængder. Derfor lægges der i nærværende rapport op til, at der foretages

en differentieret indsats for reduktion af usikkerheden på bestemmelse af de udledte mængder, så-

ledes målet om mindre end 50 % usikkerhed opnås så omkostningseffektivt som muligt.

Det foreslås således, at valg af beregningsmetode til estimering af overløbsmængder i fremtiden skal

foregå på baggrund af en kategorisering af overløbsbygværkerne i PULS-databasen. Kategoriseringen

foretages på baggrund af normalårsindberetningen af overløbsmængder. Kategoriseringen baseres på

den anvendte beregningsmodel og datakvalitet (tilsammen

vandselskabet vidensniveau)

og de nor-

malårsudledte overløbsvoluminer fra det enkelte bygværk.

Vandselskabets vidensniveau og de årlige overløbsmængder for det enkelte bygværk kan herved an-

vendes til at kategorisere bygværkerne i matricen eksemplificeret i Figur 1. Kategoriseringen anviser,

om vandselskabet bør anvende en mere præcis model og flere måledata til at minimere usikkerheden

på det enkelte overløbsbygværk, eller om det nuværende anvendte vidensniveau er tilstrækkeligt.

Matricen i Figur 1 bør udpensles med en række kategorier, der angiver hvornår vidensniveauet sam-

menlignet med overløbsmængderne er tilfredsstillende. Det kunne tage form som vist, hvor rød, gul

og grøn er henholdsvis utilfredsstillende, acceptabelt og særdeles godt. I rapporten tages der ikke

stilling til, hvornår vidensniveauet sammenholdt med overløbsmængderne er acceptabelt. Derfor er

de efterfølgende matricer efterladt uden farvelagte kategorier.

Figur 1.

Eksempel på matrix til kategorisering af overløbsbygværker.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vandselskabets vidensniveau definerer grundlæggende graden af modelkompleksitet samt mængden

af måledata, der anvendes til at bestemme overløbsmængden for det enkelte overløbsbygværk. Vand-

selskabets vidensniveau forbedres som regel ved anvendelse af mere præcise modeller og/eller bru-

gen af måledata til kalibrering og validering af modellerne. Tabel 1 præsenterer kort de modeltyper

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 13 af 60

samt måledata, der i fremtiden kunne danne grundlag for overløbsestimering. I dag anvendes der kun

to vidensniveauer til bestemmelse af udledte vand- og stofmængder ved overløb. Disse niveauer er

svarende til niveau 1 og 2 i Tabel 1. Som anført baseres niveau 1 på en relativt simpel massebalance-

betragtning over oplandet til et bygværk, mens niveau anvender en 1D hydrodynamisk model (som

regel Mike Urban), til beregning af overløbsmængderne.

Niveau 0 (jf. Tabel 1) betyder, at vandselskabet i dag ikke giver nogen vurdering af overløbsmæng-

derne fra det enkelte overløbsbygværk. Dette betyder naturligvis, at overløbsbygværket ikke kan

indgå i den egentlige usikkerhedsvurdering. Sådanne overløbsbygværker bør derfor, det kommende

år, indrapportere en niveau 1 beregning, hvis der heller ikke eksisterer data om overløbsmængderne

fra tidligere år. Niveau 1 til 4 er de egentlige beregningsmetoder, der kan anvendes til at estimere

overløbsmængderne. Niveau 5 baseres udelukkende på målinger, hvis der er mulighed for at udføre

kvalificerede målinger på overløbsbygværket.

Tabel 1.

Overordnede forudsætninger for vandselskabets vidensniveau. Modellerne, der ligger til baggrund for disse vidensni-

veauer, beskrives nærmere i kapitel 3.

Modeltype

Niveau 0

Niveau 1

Ingen data

Massebalanceberegning

baseret på opland og af-

løbssystemets kapacitet

Ikke kalibreret 1D hydro-

dynamisk model

Måledata

Ingen

Ingen/få. Kræver dog viden om afløbssy-

stemets videreførende kapacitet, maga-

sineringskapacitet og oplandsarealet.

Få. Kræver dog kendskab til topografiske

data, udformningen af afløbssystemet og

overløbsbygværket samt viden om andre

fysiske strukturer der vedrører størrelsen

af potentielle overløbsmængder.

Sammenhængende målte tidserier til ka-

librering af den 1D hydrodynamiske mo-

del. Dette kunne være flowmålinger cen-

trale steder i afløbssystemet.

Online monitering af f.eks. vandstand i

overløbsbygværk kobles med CFD-

modeller og danner grundlag for soft-

waresensorer

Overløbsestimering udelukkende baseret

på flowmålinger og vandstand.

Niveau 2

Niveau 3

Kalibreret 1D hydrodyna-

misk model

Niveau 4

Softwaresensor

Niveau 5

Direkte måling af over-

løbsmængde

2.1

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Usikkerhed baseret på niveau

For de enkelte vidensniveauer fastsættes en usikkerhed. Usikkerheden vil senere blive anvendt til at

bestemme den samlede vægtede usikkerhed på overløbsestimering i Danmark. I baggrundsmaterialet

til dette projekt angiver Danmarks Tekniske Universitet (DTU) i en rapport (se bilag 2) en række

usikkerheder for forskellige beregningsmetoder. Usikkerhederne anvendes ikke direkte i denne rap-

port, men kan bruges som et sammenligningsgrundlag for de i denne rapport estimerede usikkerheder.

Usikkerheden for overløbsmængder (herunder udledt stof og vand) repræsenterer den kombinerede

usikkerhed baseret på en kombination af den hydrauliske usikkerhed samt usikkerheden på enhedstal

for stofkoncentrationer i overløbsvand. Den hydrauliske usikkerhed baseres yderligere på en kombi-

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 14 af 60

nation af forskellige usikkerheder, herunder regninput, befæstelsesgrad, hydrologisk reduktionsfak-

tor, uvedkommende vand, og modelusikkerhed. Den kombinerede usikkerhed beregnes ud fra føl-

gende simple formel (Bell, S., 1999):

Hvor

er den kombinerede usikkerhed,

usikkerhedskomponenter.

er den ’te usikkerhedskomponent og

er det totale antal

Det antages ved beregningen af den kombinerede usikkerhed, at usikkerhedskomponenterne er uaf-

hængige variable. Usikkerheden på de enkelte usikkerhedskomponenter er skønsmæssigt vurderet på

baggrund af Aalborg Universitets forskning, erfaring og samarbejde med de danske forsyninger. Igen-

nem dette samarbejde har Aalborg Universitet fået indgående kendskab til, hvilke udfordringer de

danske forsyninger har ved forskellige aspekter fra det hydrologiske kredsløb til hydraulisk modelle-

ring. Der forelægger ikke henvisninger til studier, da der i Danmark ikke findes en egentlig systematisk

indsamling af viden fra de danske forsyninger. Derved bør det også tilstræbes, at de i det følgende

foreslåede usikkerhedsværdier, løbende opdateres, når der indsamles mere viden særligt i forbindelse

med de nye foreslåede vidensniveauer i denne rapport. Endvidere bør det undersøges, om der kan

iværksættes en systematisk vidensindsamling vedrørende de forskellige usikkerhedskomponenter.

Usikkerheden på usikkerhedskomponenterne og den kombinerede usikkerhed præsenteres i Tabel 2,

hvor følgende usikkerhedskomponenter indgår:

Regninputtet, der

repræsenterer usikkerheden på anvendelse af punktmåling af regn ud over

et helt opland og et opland som ikke nødvendigvis er centreret omkring regnmåleren. Usik-

kerheden vil i høj grad være afhængig af afstanden til nærmeste regnmåler. Til bestemmelse

af overløbsvolumen forventes nøjagtigheden af regnmålerdataene at være tilstrækkelig, hvis

regnmåleren er placeret i en afstand på 4 – 5 km til oplandet i forbindelse med overløb ved

kraftige konvektive regnhændelser, og 15 – 20 km ved stratiform nedbør. Der arbejdes dog i

øjeblikket på at gøre radardata præcise nok til, at disse kan anvendes i oplande, hvor der

ikke nødvendigvis står en regnmåler meget tæt på. Dette sker i udviklingsprojektet

Vejrradar

i Vandsektoren

(www.veva.dk).

Bidragende areal,

der indbefatter usikkerheden forbundet med bestemmelse af oplandets

befæstelsesgrad samt hydrologiske reduktionsfaktor. Usikkerheden vedrørende bestemmelse

af befæstelsesgraden er afhængig af, hvor grundigt befæstelsen i området er kortlagt, mens

usikkerheden vedrørende den hydrologiske reduktionsfaktor er afhængig af hvor stor en andel

af det befæstede areal der egentlig er koblet til afløbssystemet.

Uvedkommende vand,

hvori der indgår indsivning samt afstrømning fra ubefæstede områder.

I nogle oplande ses der eksempelvis variabel afstrømning henover året, hvor der særligt om

vinteren ser ud til at være en øget indsivning i afløbssystemet.

Hydraulisk model,

som beskriver modelusikkerheden. Højere modelkompleksitet antages at

nedbringe modelusikkerheden på grund af en mere virkelighedstro model. Herunder hvor godt

overløbet kan bestemmes i form af usikkerhed på overløbsformlen, bygværkets geometri,

samt beregning af vandstand i bygværket.

Enhedstal for stof,

som beskriver usikkerheden forbundet med at anvende standardværdier

for stofkoncentrationer.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Usikkerheden på enhedstal for stof er ikke skønsmæssigt bestemt som de øvrige usikkerheder, men

vurderet på baggrund af spredningen af data i de måleprogrammer, der gennem tiden er udført til at

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 15 af 60

opdatere enhedstallene for stofkoncentrationer. Udledningen af denne usikkerhedskomponent uddy-

bes i afsnit 4.2.3, men resulterer i en usikkerhed på ±45 %.

Jævnfør Tabel 2 fremgår det, at usikkerheden på regninput, bidragende areal og uvedkommende vand

for niveau 3 sættes til 0 %. Dette sker under antagelse af, at usikkerheden for disse komponenter kan

negligeres efter kalibrering og håndteres under usikkerheden for den hydrauliske model. De samme

usikkerhedskomponenter sættes også til 0 % for niveau 4 og 5, men skyldes i denne sammenhæng, at

disse ikke indgår som et decideret input til en model.

De vurderede usikkerheder for niveau 5 adskiller sig idet usikkerheden under

hydraulisk model

ikke

er en modelusikkerhed, men rettere en måleusikkerhed. Derudover er usikkerheden for

enhedstal for

stof

i niveau 5 ikke baseret på data, men et skøn af den usikkerhed der kan opstå, hvis der udføres

konkrete målinger af vandkvaliteten på bygværksniveau i en længere periode.

Tabel 2.

Overslag på usikkerhed af delelementer og den kombinerede usikkerhed af de hydrauliske beregninger samt den totale

kombinerede usikkerhed på beregning af udledte stofmængder. Overslaget er baseret på Aalborg Universitets erfaring og sam-

arbejde med de danske forsyninger. De beregnede kombinerede usikkerheder er afrundede værdier.

Regn

- in-

put

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

Niveau 4

Niveau 5

30 %

Bidra-

gende

areal

50 %

Uvedkom-

mende

vand

50 %

Hydraulisk

model

Komb. hy-

draulisk

usikkerhed,

125 %

90 %

30 %

20 %

Enheds-

tal for

stof

45 %

20 %

Komb. total

usikkerhed,

135 %

100 %

55 %

45 %

30 %

100 %

50 %

30 %

20 %*

*Usikkerhedskomponenten

under hydraulisk model for niveau 5 repræsenterer ikke en modelusikkerhed men usikkerheden

på flowmåling i et overløbsbygværk

De udledte kombinerede usikkerheder sammenlignes for de enkelte niveauer i Tabel 3 med de udledte

usikkerheder fra DTU’s rapport om usikkerheds i bilag 2. Det ses at usikkerhederne ligger relativt tæt,

dog bør det bemærkes, at de bagvedliggende metoder for niveauerne ikke nødvendigvis er fuldstæn-

digt sammenlignelige med de beskrevne metoder i denne rapport.

Det er vigtigt at være opmærksom på, at usikkerheden i sagens natur ikke kan blive mindre end -100

% (f.eks. -110 %), idet overløbsmængden ikke kan antage negative værdier. Årsagen til at den totale

kombinerede usikkerhed i denne rapport kan antage værdier mindre end -100 % skyldes antagelsen

om, at de enkelte usikkerhedskomponenter er uafhængige. Dette er ikke nødvendigvis tilfældet. Ek-

sempelvis vil en udledt vandmængde på 0 m

automatisk også resultere i 0 kg udledt stof. Derved har

usikkerhedskomponenten for stof ingen betydning i dette tilfælde, da den er afhængig af, at der er

et overløbsvolumen. Der findes dog ikke nok undersøgelser om overløb og hvordan de forskellige usik-

kerhedskomponenter hænger sammen til at disse usikkerhedsniveauer kan undersøges i detaljer. På

grund af dette vurderes den anvendte antagelse at være den bedst mulige på nuværende tidspunkt

og også på den sikre side i forhold til, at usikkerheden beskriver den maksimale usikkerhed.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 16 af 60

Tabel 3.

Sammenligning af usikkerheden for de foreslåede nye beregningsniveauer i nærværende rapport med usikkerhed

udledt for fem foreslåede niveauer i DTU's rapport vedlagt i bilag 2. Det skal bemærkes, at de foreslåede niveauer i denne

rapport og i DTU’s rapport kan indeholde metodeforskelle, hvorfor nogle niveauer ikke nødvendigvis er direkte sammenligne-

lige.

Kombineret

usikkerhed

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

Niveau 4

Niveau 5

135 %

100 %

55 %

45 %

30 %

Usikkerhed i DTU-

rapport (bilag 2)

150-200 %

100 %

50 %

35 – 50 %

30 – 35 %

Det kan umiddelbart synes svært at bringe den samlede usikkerhed på overløbsestimering under 50

%, når kun få af de angivne usikkerheder for niveauerne i Tabel 1 er under 50 %. Det hele skal dog ses

i lyset af, at ganske få overløbsbygværker i Danmark står for store dele af de samlede overløbsmæng-

der. Derfor er det muligt at sænke den vægtede usikkerhed over mange bygværker betragteligt ved

især at målrette en forbedret beregningssikkerhed mod relativt få bygværker, der årligt udleder store

overløbsmængder. I nærværende undersøgelse beskrives usikkerheden som den vægtede usikkerhed

på landsplan baseret på overløbsvolumenet fra enkelte bygværker og den tilhørende usikkerhed under

den anvendte beregningsmetode. Den vægtede usikkerhed beregnes med følgende formel:

∑

Hvor er den vægtede usikkerhed,

er det samlede overløbsvolumen i niveau , også svarende til

vægten, er usikkerheden i niveau , og er det totale antal vidensniveauer. Antages det f.eks., at

det totale overløbsvolumen fordeles ligeligt på alle fem niveauer med 20 % af det totale overløbsvo-

lumen, beregnes en vægtet usikkerhed på 73 % på estimering af overløbsvolumen i Danmark:

20% × 135% + 20% × 100% + 20% × 55% + 20% × 45% + 20% × 30%

= 73%

20% + 20% + 20% + 20% + 20%

Usikkerheden på landsplan er sandsynligvis lavere, når overløbsvoluminerne for alle landets bygvær-

ker lægges samme. Det skyldes, at de resulterende overløbsvoluminer sandsynligvis er fordelt omkring

en middelværdi, hvor nogen overløbsvoluminer ligger over og andre under. Når overløbsvolumenerne

for alle landets bygværket summeres, er det samlede volumen formentlig tættere på det rigtige vo-

lumen end hvad den vægtede usikkerhed indikerer.

2.1.1

Lavere usikkerhed ved national aggregering af overløbsmængder

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Den vægtede beregningsusikkerhed i nærværende rapport baseres på et udtryk for, hvad beregnings-

usikkerheden er for estimering af overløbsmængderne på det enkelte bygværk. Beregningsusikkerhe-

den for det enkelte bygværk vil dog reelt være udtrykt ved en fordeling omkring et gennemsnit, hvor

nogle beregninger skyder over og andre under.

Derfor vil den estimerede overløbsmængde, når de samlede overløbsmængder for hele Danmark ag-

gregeres op over mange bygværker, ligge tættere på den virkelige totale udledte stofmængde, end

den vægtede beregningsusikkerhed egentlig beskriver.

Dette skyldes, at de bygværker, hvor overløbsmængderne overestimeres, vil blive udlignet af de be-

regninger, hvor overløbsmængderne underestimeres. Derfor skal den vægtede beregningsusikkerhed

ses som den øvre del af et interval over, hvad den egentlige beregningsusikkerhed, på nationalt plan,

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 17 af 60

er. I praksis vil den med stor sandsynlighed være lavere, når overløbsmængderne aggregeres over

hele Danmark jævnfør de store tals lov, som foreskriver, at jo flere observationer, der indgår i den

samlede beregning, desto tættere vil estimatet være på den rigtige middelværdi (Hazewinkel,

2001).For at bevise dette, er det dog nødvendigt at observere den rigtige værdi, hvilket på landsplan

ikke ville være praktisk muligt at gennemføre for samtlige af landets bygværker.

Såfremt de foreslåede niveauer i nærværende rapport implementeres og der opfordres til, at den

indberettende part indleverer måleresultater m.v. til Miljøstyrelsen, vil det med tiden være muligt

at danne et bedre datagrundlag. Blandt andet kan det ses hvordan de indberettede overløbsmængder

med de nye metoder adskiller sig fra tidligere anvendte niveauer. Derudover vil typetal for stofkon-

centrationer løbende kunne tages op til revision, hvor de seneste f.eks. 5 års måledata inddrages til

at revurdere de eksisterende typetal.

2.2

Inddeling af overløbsbygværker baseret på overløbsmængder

For at minimere den vægtede usikkerhed fordeles overløbsbygværkerne i de forskellige vidensni-

veauer i Tabel 1. Fordelingen kan med fordel foretages på baggrund af hvor store udledningerne er

fra det enkelte overløbsbygværk. Det vil sige, at overløbsbygværker med store overløbsmængder

generelt bør vurderes på baggrund af et højt vidensniveau. Omvendt kan der accepteres et lavere

vidensniveau for overløbsbygværker, der relativt udleder meget små overløbsmængder.

Overløbsbygværkerne klassificeres i en række intervaller af årlige overløbsvoluminer som benyttes til

at prioritere indsatsen for de enkelte bygværker. Intervallerne fastsættes ved at benytte en statistisk

fordeling af normalårsdata fra PULS-indberetningen fra 2018 i Figur 2.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Figur 2.

Fordeling af overløbsbygværker baseret på indberettede normalårsdata fra 2018. Hver blå prik repræsenterer et

overløb.

Det fremgår af Figur 2 at de indberettede data følger en lognormal fordeling på den horisontale akse.

Derfor inddeles intervallerne til kategorisering også logaritmisk som vist i Tabel 4. Det fremgår, at

der er få bygværker der udleder store mængder der bør kategoriseres for sig, hvorfor kategori 4 og 5

kun repræsenterer henholdsvis 14 og 1 % af det samlede antal bygværker. De udledte intervaller ses

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 18 af 60

i Tabel 4. Det fremgår også, at næsten halvdelen af de udledte vandmængder udledes fra ca. 1 % af

overløbsbygværkerne.

Tabel 4.

Intervaller til kategorisering af overløbsbygværker baseret på overløbsmængder. Fordelingen er baseret på normalårs-

data fra 2018.

Kategori

Overløbsmængde

/år)

< 100

100 – 1.000

1.000 – 10.000

10.000 – 100.000

> 100.000

Andel bygværker

2018

27 %

23 %

36 %

14 %

Totalt overløbsvolumen fra

bygværker (m

)

15.919 (< 0,1 %)

445.176 (1,1 %)

5.921.984 (14,1 %)

15.359.310 (36,6 %)

20.221.958 (48,2 %)

2.3

Kategoriseringsmatrice

Vandselskabets vidensniveau og de årlige overløbsmængder for det enkelte overløbsbygværk indbyg-

ges nu i kategoriseringsmatricen eksemplificeret i Figur 1. Dette resulterer i den endelige kategorise-

ringsmatrice i Figur 3 som nu kan anvendes til at fordele overløbsbygværkerne. Det kan på baggrund

af princippet præsenteret i Figur 1, senere angives hvilket kategorier der er utilfredsstillende, accep-

table og særdeles gode i forhold til hvilket vidensniveau, der er anvendt til at bestemme overløbsvo-

lumenet.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Figur 3.

Matrice til kategorisering af overløbsbygværker på baggrund af vandselskabets vidensniveau og årlige overløbsmæng-

der.

2.4

Minimering af usikkerhed

Casestudie 1 beskrevet i afsnit 5.1 demonstrerer hvad den nuværende usikkerhed er, og hvordan

denne manuelt kan reduceres til under 50 % ved hjælp af den nye kategoriseringsmatrice og de nye

vidensniveauer, der foreslås benyttet til at estimere overløbsmængderne. I det følgende beskrives

resultaterne fra casestudiet, mens der henvises til afsnit 5.1 for en detaljeret gennemgang af studiet.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 19 af 60

I de udleverede PULS-data findes i alt 4490 overløbsbygværker, hvoraf der eksisterer normalårsdata

for i alt 4287 overløbsbygværker. Det følgende er baseret på de 4287 overløbsbygværker, der eksi-

sterer data på. De øvrige 203 bygværker indsættes i niveau 0, hvilket vil sige, at der ikke findes data

herpå. Der opfordres dog til, at der indhentes data på disse bygværker hurtigst muligt, således at de

senere kan indgå i usikkerhedsvurderingen.

2.4.1

Den nuværende usikkerhed

Den samlede usikkerhed vurderes på baggrund af den vægtede usikkerhed af samtlige overløbsbyg-

værker baseret på det beregnede overløbsvolumen fra hvert enkelt bygværk. Det vil sige, at usikker-

heden for et overløbsbygværk, der udleder store overløbsmængder, har en større betydning for den

vægtede usikkerhed, end bygværker der udleder relativt små mængder.

I dag anvendes primært to beregningsmetoder. Disse er niveau 1 og 2 (niveau 1 og 3 i den datatekniske

anvisning vedlagt i bilag 3) beskrevet under vandselskabets vidensniveau i denne rapport. Ved en

optælling af PULS-dataene for normalår ses det at 11,5 mio. m

overløbsvand (svarende til 1577 over-

løbsbygværker) blev indberettet på niveau 1, mens 30,5 mio. m

overløbsvand (svarende til 2710

overløbsbygværker) blev indberettet på niveau 2. Med de anførte usikkerhedsværdier i Tabel 2, be-

regnes det, at den vægtede usikkerhed for alle overløbsbygværker i Danmark er ca. 110 % i dag.

2.5

Omkostningseffektiv fordeling af overløbsbygværker på vidensniveau

I det følgende opstilles en metode til at frembringe den mest omkostningseffektive fordeling af over-

løbsbygværker, hvor usikkerheden reduceres til 50 % med den mindst mulige investering. Der opstilles

en automatiseret og objektiv procedure, der med udgangspunkt i omkostningseffektivitetsanalyse,

skal udpege den mindst ressourcekrævende fordeling af overløbsbygværker til at opnå en vægtet

usikkerhed på 50 %. Dette beskrives i det følgende, hvor de estimerede omkostninger forbundet med

et niveau angives.

Efterfølgende udføres der en analyse af den omkostningsmæssige mest optimale fordelingsnøgle til

at sænke usikkerheden til 50 %.

2.5.1

Ressourceforbrug ved anvendelse af niveauerne

Før en egentlig omkostningseffektiv fordeling af bygværker på de forskellige vidensniveauer kan op-

stilles, er det nødvendigt at estimere omkostningerne forbundet med disse vidensniveauer. For de

enkelte niveauer anslås derfor en omkostning til at estimere overløbsmængderne med den under

niveauet angivne metode.

Grundlaget for overslagene på totalomkostningerne findes i casestudie 2 i afsnit 5.2 og skal i sagens

natur ses som et groft gennemsnitligt overslag, og kan derfor ikke anvendes direkte for konkrete

overløb. Overslagene tager udgangspunkt i erfaringer for, hvor lang tid forskellige opgaver typisk

tager, påregnet en timepris på 1.000 kr. Såfremt omkostningerne vedrører måleudstyr, er priser ba-

seret på erfaringstal for omkostningerne til køb af sådanne ydelser. Fremtidige fysiske ændringer og

ny viden om både overløb og omkostninger til etablering af de enkelte vidensniveauer forventes at

give anledning til, at man med fordel kan opdatere denne analyse og dermed opdatere den mest

omkostningseffektive fordeling af bygværker.

De vurderede omkostninger præsenteres i Tabel 5, og præsenteres som den forventede årlige om-

kostning til modellering og måling per bygværk ved anvendelsen af det konkrete niveau. Den forven-

tede årlige omkostning er udledt ved at vurdere de samlede omkostninger over en periode på 10 år,

hvorefter den årlige omkostning beregnes som den gennemsnitlige årlige omkostning over 10 år.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 20 af 60

Omkostningerne for alle niveauer fastsættes ud fra, at der ingen viden er om overløbsbygværket. Det

vil sige, at der i prisen indgår, at der skal opstilles nye modeller og målekampagner m.v.

Tabel 5.

Årlig omkostning baseret på anvendt niveau til beregning af overløbsmængder per bygværk. Omkostning angivet i

parentes anvendes til den senere beregning af den omkostningseffektive fordeling af bygværker.

Procedure

Niveau 1

Ved beregning af overløbsmængder med niveau 1 antages

det, at der årligt opsættes en beregning i et standardiseret

regneark.

Der opsættes en ny model for afløbssystemet samt en opde-

ling af oplandet som fordeles på afløbssystemet.

Proceduren for niveau 2 gennemføres. Derudover opsættes

eksempelvis flowmåler og der indsamles mindst 1 års måle-

data fra afløbssystemet til kalibrering. Derefter kalibreres

den opstillede model.

I niveau 4 fremstilles en softwaresensor, der som udgangs-

punkt baseres på en Q-h-relation udledt med en CFD-model

af overløbsbygværket. Overløbsmængden estimeres derved

årligt med kontinuerte niveaumålinger i overløbsbygværket.

Der vil konstant være niveaumålere i drift i en sådan opstil-

ling.

Niveau 5 beregningen baseres udelukkende på målinger. Her-

under kontinuert monitering af flow og niveau, samt prøve-

tagning af overløbsvand i en begrænset periode. Der er som

udgangs svært at prisfastsætte omkostningerne til at udføre

sådanne målinger, da det i høj grad afhænger af bygværkets

kompleksitet. Det forventes at bygværker i denne kategori

som regel vil have en bygværkstruktur af høj kompleksitet.

Som minimum forventes det at der gennemføres to flowmå-

linger, en niveaumåling samt regnmåling i oplandet. Måle-

kampagnen afhænger dog i så høj grad af bygværket, at den

nævnte opstilling udelukkende skal ses som en idealiseret op-

stilling der kan ligge til grund for en omkostningsvurdering af

en sådan målekampagne.

Omkostninger

5 til 10 tkr. pr. år

(7,5 tkr. pr. år)

10 til 20 tkr. pr. år

(13 tkr. pr. år)

30 til 55 tkr. pr. år

(42 tkr. pr. år)

Niveau 2

Niveau 3

Niveau 4

45 til 80 tkr. pr. år

(62 tkr. pr. år)

Niveau 5

220 til 420 tkr. pr. år

(323 tkr. pr. år)

2.5.2

Omkostningseffektiv fordeling bygværker

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Overløbsbygværker kan fordeles ud på de forskellige vidensniveauer både manuelt og automatisk.

Med den manuelle metode, skrues der på fordelingen, indtil usikkerhed når 50 %. Dette eksemplifice-

res i casestudie 1 i afsnit 5.1. Det viste eksempel resulterer i en nødvendig totalomkostning på 75

mio. kr. om året, hvis priserne i Tabel 5 ganges ud på antallet af bygværker i hvert enkelt vidensni-

veau.

Ved manuel fordeling af overløbsbygværkerne er det ikke sikkert, at den mest omkostningseffektive

løsning opnås og derfor opstilles der i det følgende en algoritme, der objektivt søger den mest om-

kostningseffektive måde at estimere overløbsmængder på, for at nå en vægtet usikkerhed på 50 %.

Den omkostningseffektive fordeling af bygværker udledes ved at lokalisere lige netop den fordeling

af overløbsbygværker på de enkelte vidensniveauer og kategorier, hvor den vægtede usikkerhed er

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 21 af 60

50% og de årlige omkostninger til modellering og måling er mindst. Det vil sige, at der skal findes et

omkostningsminimum ved denne usikkerhed.

Analysen gennemføres ved at opstille en relativt simpel Monte Carlo simulering, der skal kortlægge

mulige kombinationer af niveauer og herefter beregne hvad disse kombinationer koster og hvad den

vægtede usikkerhed er.

Der opstilles fordelingsfunktioner for de enkelte niveauer, som angiver forskellige procentandele, som

de enkelte niveauer kan indeholde af det totale overløbsvolumen. Fordelingsfunktioner opsættes som

vist i Tabel 6. Der regnes kun i heltal for procentsatserne.

Tabel 6.

Fordelingsfunktioner af procentfordeling af det totale overløbsvolumen på de enkelte vidensniveauer.

Fordeling

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

Niveau 4

Niveau 5

0, 1, 2, 3 … 50%

0, 1, 2, 3 … 90%

0, 1, 2, 3 … 70%

0, 1, 2, 3 … 50%

Antal værdier

Fordelingsfunktionerne i Tabel 6 kan sammensættes i 1,5 mia. kombinationer. Dog kan de kombinati-

oner der summeret giver mere eller mindre end 100 % af det totale overløbsvolumen ekskluderes.

Dette reducerer antallet af mulige fordelingsnøgler til ca. 3,4 mio.

Ud fra de 3,4 mio. mulige fordelingsnøgler kan det 1) beregnes hvad den samlede usikkerhed for den

enkelte fordelingsnøgle er, 2) udledes hvor stort et overløbsvolumen, der beregnes med det specifikke

niveau, 3) fastsættes hvor mange bygværker, der indsættes i de forskellige niveauer, hvor de byg-

værker, der udleder mest indsættes på de højeste niveauer, 4) beregne hvilke omkostninger, der er

forbundet med at bestemme overløb i det enkelte niveau, og derved fastsætte totalomkostningerne

forbundet med den enkelte fordelingsnøgle.

På Figur 4 ses den resulterende sammenhæng mellem den vægtede usikkerhed og årlige omkostninger

forbundet med forskellige fordelingsnøgler. Totalomkostningerne, som er beregnet på baggrund af

priserne i Tabel 5, spænder bredt, alt efter hvilken usikkerhed der ønskes at opnå. Det fremgår tyde-

ligt, at en procents sænkning af usikkerheden under 50 % medfører en betydeligt øget beregningsom-

kostning, sammenlignet med en usikkerhedsreduktion ved de større usikkerheder. Dette skyldes, at

der ved sænkning af usikkerheden under 50 % i højere grad skal gøres anvendelse af dyrere metoder

så som CFD-modellering og målinger.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 22 af 60

Figur 4.

Sammenhæng mellem årlige totalomkostninger til beregning af overløb og den tilknyttede usikkerhed. Stiplet linje

angiver 50 % usikkerhed.

Endeligt fremgår det af Figur 4, at det mest omkostningseffektive scenarie til at sænke usikkerheden

til 50%, resulterer i årlige totalomkostninger til modellering og måling i størrelsesordenen 70 mio. kr.

pr. år. Dette scenarie resulterer i en fordeling af overløbsbygværker på de enkelte niveauer som vist

i Figur 5. Fordelingen af de tilhørende overløbsvoluminer på de enkelte niveauer er tilsvarende angi-

vet i Figur 6. Det skal bemærkes, at der i dette scenarie er flere bygværker placeret i niveau 0, end

der er i dag. Dette skyldes, at der i den automatisk fordeling ikke tages højde for, hvilket niveau

bygværkerne i dag ligger på. Det anbefales, at hvis et bygværk befinder sig på et højere niveau, end

det som bygværket henvises til i fordelingen, bør det nuværende vidensniveau fortsat blive anvendt.

Dette vil blot sænke den samlede usikkerhed.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Figur 5.

Fordeling af bygværker på de enkelte niveauer i det omkostningseffektive scenarie.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 23 af 60

Figur 6.

Fordeling af overløbsvoluminer baseret på den omkostningseffektive fordelingsnøgle. De angivne procentsatser viser

hvor stor en andel af det totale overløbsvolumen, der beregnes i det enkelte niveau.

På Figur 7 ses den endelig fordeling af overløbsbygværkerne baseret på den omkostningseffektive

fordeling.

Figur 7.

Kategorisering af overløbsbygværker baseret på omkostningseffektiv fordeling. På figuren angiver O og V henholdsvis

antallet af overløbsbygværker og overløbsvolumenet (mio. m

) i de enkelte kategorier.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

I nedenstående Tabel 7 er der til sammenligning med den mest omkostningseffektive fordeling af

overløbsbygværker vist konsekvenser af ens krav til alle overløb uanset størrelse. Totalomkostningen

stiger markant jo højere vidensniveau, der anvendes, og det fremgår af Tabel 7, at det vil resultere

i omkostninger svarende til 266 mio. kr., hvis usikkerheden skal bringes under 50 % for samtlige over-

løbsbygværker.

Der er altså en væsentlig økonomisk gevinst ved at søge at reducere den vægtede usikkerhed i stedet

for usikkerheden for samtlige overløb. Derudover viser beregningen om omkostningseffektivitet også,

at det er muligt at reducere omkostningerne yderligere ved at foretage en simulering til at finde

billigste måde at beregninger overløb på, fordi omkostningen reduceres til 70 mio. kr. pr. år fra 75

mio. kr. pr. år ved en manuel fordeling. Derfor anbefales det også, at der løbende foretages en revi-

dering af, hvordan man mest omkostningseffektivt når en usikkerhed på 50 %.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 24 af 60

Det skal bemærkes, at de 203 overløbsbygværker, for hvilke der ikke findes normalårsindberettede

data i PULS, ikke indgår i den økonomiske værdi. Afhængigt af de udledte overløbsvoluminer fra disse

bygværker, vil den nødvendige omkostning formentlig, i ukendt omfang, stige.

Tabel 7.

100 % fordeling af overløbsvolumen på de enkelte niveauer og den resulterende totalomkostning og vægtede usikker-

hed. Dette er blot til eksemplificering af, hvor store omkostninger der vil være forbundet med kun at anvende de enkelte

vidensniveauer til at beregne overløbsvoluminer. Da der i nærværende er tale om en 100 % fordeling på de enkelte niveauer,

antager den vægtede usikkerhed samme værdi som den tidligere udledte kombinerede beregningsusikkerhed for de enkelte

vidensniveauer.

Procentuel fordeling af volumen

Niveau 1

100 %

Niveau 2

100 %

Niveau 3

100 %

Niveau 4

100 %

Niveau 5

100 %

Totalomkost-

ning (mio. kr.

pr. år)

180

266

1.385

Vægtet usik-

kerhed

135 %

100 %

55 %

45 %

30 %

2.5.3

Meromkostning

Omkostningerne i Figur 4 beskriver de årlige totalomkostninger, men det må forventes at nogle af

udgifterne allerede i dag afholdes hos forsyningerne og kommunerne, der har ansvaret for registrering

og indberetning af overløbsmængder. Der afholdes eksempelvis i vid udstrækning allerede udgifter til

niveau 1 og 2 beregninger samt målinger af forskellig art. Den reelle meromkostning er derfor lavere

end de angivne totalomkostninger i Figur 4.

Som tidligere beskrevet vurderes det, at den nuværende beregningsusikkerhed er ca. 110 %. De for-

ventede nuværende omkostninger til beregning af overløbsmængder kan derved udpeges på baggrund

af omkostningseffektivitetsanalyse som vist på Figur 8 og svarer jævnført denne analyse til 33 mio.

kr. pr. år på landsplan. Det vil sige, at der ifølge den matematiske analyse i dag forbruges 33 mio. kr.

pr. år til at opretholde en beregningsusikkerhedsniveau på 100 – 120 %. De 33 mio. kr. pr. år kan

fratrækkes totalomkostningerne på 70 mio. kr. pr. år, som er omkostningerne for at opnå den mest

omkostningseffektive fordeling, hvor der opnås en beregningsusikkerhed på 50 %. Derved er den reelle

meromkostning ifølge denne analyse i størrelsesordenen 37 mio. kr. pr. år.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 25 af 60

Figur 8.

De forventede totalomkostninger ved en omkostningseffektiv fordeling på de forskellige vidensniveauer, sammenlignet

med de forventede nuværende omkostninger. Forskellen på disse udgør forsyningernes meromkostninger ved implementering

af metoder beskrevet i denne rapport.

Rundspørge om forsyningernes nuværende omkostninger

Faciliteret af DANVA blev en række forsyningsselskaber adspurgt om specifikke informationer om de-

res aktuelle niveau for registrering af overløb samt omkostningerne forbundet hermed. Herunder

vendte Billund Spildevand, Fredensborg Forsyning, Fredericia Spildevand, Nyborg Forsyning, og Samn

Forsyning tilbage med besvarelser. Formålet var ud fra disse eksempler at opnå viden om:

1. nuværende fordeling af bygværker på de forskellige vidensniveauer (1-5). Der kan eksempel-

vis være forsyninger, der allerede i dag benytter sig af højere vidensniveauer, end dem man

kan indberette under i PULS i dag.

2. nuværende omkostninger til beregning af overløbsmængder på hvert vidensniveau (1-5). Her-

under ses omkostningerne på to måder, 1) omkostninger til opsætning af modeller, midlerti-

dige målinger, kalibrering m.v., og 2) årlige driftsomkostninger til beregning af overløbs-

mængder og indberetning i PULS.

3. behov for justering af prisoverslag i nærværende rapport, da forsyningerne kan have en anden

opfattelse af omkostningerne forbundet med de forskellige vidensniveauer, end dem der er

præsenteret i nærværende rapport.

Tilbagemeldingerne er samlet i bilag 4 og på baggrund af tilbagemeldingerne fra forsyningsselska-

berne konkluderes det, at:

1. der er stor forskel på måden hvorpå forsyningerne registrerer og beregner de aflastede vand-

mængder

2. der er stor forskel på den estimerede omkostning til registrering og beregning af overløbs-

mængder

3. de indsamlede informationer vurderes ikke at kunne udgøre et grundlag for justering af om-

kostningerne angivet i Tabel 5 og Figur 4

4. de indsamlede informationer indikerer et stort spænd i omkostninger mellem forsynin-

ger/kommuner også inden for hvert niveau (1-5)

Stikprøverne har således givet grundlag for en simpel usikkerhedsanalyse, hvor den samlede omkost-

ning er bestemt ved samme distribution af bygværkerne i niveauerne som i det omkostningseffektive

scenarie vist på Figur 5, men hvor enhedsomkostningen for et bygværk er reguleret med afsæt i

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 26 af 60

informationer fra forsyningerne som vist i Tabel 8. Som det fremgår af tabellen, vendte ingen af

forsyningerne tilbage med omkostninger forbundet med niveau 1 og 5. Derfor benyttes omkostnin-

gerne fastsat i denne rapport på disse niveauer. Dette resulterer i en totalomkostning på 37 mio. kr.

pr. år baseret på forsyningernes tilbagemeldinger.

Ifølge de fastsatte omkostninger i denne rapport, udgør meromkostningen 53 % af de totale omkost-

ninger jævnfør analysen i Figur 8. Det antages, at meromkostninger jævnfør forsyningernes tilbage-

meldinger vil antage samme størrelse, hvorved meromkostningen, med afsæt i forsyningernes tilba-

gemeldinger, er 20 mio. kr. pr. år.

Tabel 8.

Sammenligning af de i nærværende rapport vurderede omkostninger og omkostninger jævnfør tilbagemeldingerne fra

forsyningerne. Endeligt sammenlignes omkostningerne med den procentuelle forskel fra de i denne rapport fastsatte omkost-

ninger.

Omkostninger fra Tabel 5

Omkostning justeret på

baggrund af informationer

fra forsyningerne

Ingen tilbagemelding

5,8 til 6,8 tkr. pr. år (6,3

tkr. pr. år)

3,2 til 9,3 tkr. pr. år (6,2

tkr. pr. år)

7,2 til 14,4 tkr. pr. år (10,8

tkr. pr. år)

Ingen tilbagemelding

Procentuel forskel

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

Niveau 4

Niveau 5

5 til 10 tkr. pr. år (7,5 tkr.

pr. år)

10 til 20 tkr. pr. år (13 tkr.

pr. år)

30 til 55 tkr. pr. år (42 tkr.

pr. år)

45 til 80 tkr. pr. år (62 tkr.

pr. år)

220 til 420 tkr. pr. år (323

tkr. pr. år)

Ingen tilbagemelding

-51 %

-85 %

-83 %

Ingen tilbagemelding

2.5.4

Den økonomiske meromkostning for forbrugeren

På baggrund af forsyningernes tilbagemeldinger og de angivne omkostninger i nærværende rapport,

vurderes det, at den egentlige meromkostning ved implementering af metoderne i nærværende afsnit

vil ligge i omegnen af 20 til 37 mio. kr. pr. år.

DANVA udgiver løbende magasinet Vand i Tal, hvor de gennemgår nøgletal i den danske vandsektor. I

Vand i tal for 2018 og 2019 angives det, at spildevandsselskaberne i henholdsvis 2016 og 2018 behand-

lede 360 og 279 m

vand (DANVA, 2018; DANVA, 2019). Under forudsætning af, at den nødvendige

merinvestering kan fordeles ligeligt baseret på hver solgte kubikmeter vand, vil det resultere i en

meromkostning på 0,05 til 0,10 kr. pr. m

for den behandlede spildevandsmængde i 2016 og 0,07 til

0,13 kr. pr. m

i 2018, hvor det nedre interval er beregnet på baggrund af tilbagemeldingerne fra

forsyningerne og det øvre interval på baggrund af de fastsatte omkostningsniveauer i denne rapport.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

2.6

Niveaudispensation

Det er nødvendigt, at de beregninger, der ligger til grund for overløbsindberetningen for de enkelte

overløbsbygværker, stemmer overens med beskrivelsen under de enkelte niveauer jævnfør beskrivel-

sen i kapitel 3. Der foreslås dog en mulighed for ’dispensation’, hvor det er muligt at hæve et bygværk

til et højere niveau, hvis det kan dokumenteres, at bestemmelse af overløbsmængderne fra bygvær-

ket sker inden for det usikkerhedsinterval, der er gældende for det niveau, som det ønskes at hæve

overløbsbygværket til. Det kan f.eks. være i form af lokale målinger af stofkoncentrationer ved det

enkelte overløbsbygværk.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 27 af 60

Indføres muligheden for niveaudispensation, er det også nødvendigt, at der føres tilsyn med den do-

kumentation der indleveres herfor. Det skal derfor vurderes om dette er muligt, før denne mulighed

indføres.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

Metodebeskrivelse af niveauer for vandselskabets vidensniveau

I det vedlagte notat udarbejdet af DTU i bilag 2 er det kortlagt hvilke elementer og parametre, der

udgør de største usikkerheder i de nuværende anvendte beregningsmetoder til at bestemme over-

løbsmængder. I nærværende afsnit beskrives de parametre, som typisk indgår i de enkelte modelni-

veauer. Der opstilles et afsnit for hvert modelniveau beskrevet i Tabel 1, som beskriver hvad det

specifikke niveau indebærer. Derudover opstilles et særskilt afsnit, der beskriver de parametre, som

bredt set indgår i alle modeltyper.

3.1

Standardværdier og usikkerhed for generelle inputparametre

I det følgende beskrives de modelinput som kan betragtes generelt anvendelige på alle niveauer af

modelkompleksitet.

3.1.1

Regn-input

Estimering af overløbsmængder med modeller er i høj grad afhængig af valg af regn-input (Thorndahl

et. al., 2006). Det er derfor essentielt for estimering af overløbsmængder, at der benyttes en repræ-

sentativ regnserie til formålet.

Usikkerheden, der introduceres som følge af valg af regnserie, skyldes variationer i tid og sted. De

tidslige variationer udgør både ændringer på langt sigt, men også på regnseriens dynamik under en

isoleret hændelse. De langsigtede variationer i nedbørsudviklingen påvirker beregning af overløbs-

mængder for normalår (referenceværdi) og konkretår. I det vedlagte notat udarbejdet af DTU i bilag

2 anbefales det at benytte en regnserie med en observationsperiode på minimum 20 år, til at beregne

statistiske referenceværdier. Til beregning af overløbsmængder for konkretår benyttes nedbørsob-

servationer fra det konkrete år, på samme model som beregning af overløbsmængden for normalår.

For at nedbringe usikkerheden, der introduceres på baggrund af manglende inddragelse af stedslig

variation i regn-inputtet, bør der som minimum laves en kvalitativ udvælgelse af en repræsentativ

regnserie fra Spildevandskomitéens regnmålersystem eller en anden form for regnmåling. Regnserien

bør være lokal og så vidt muligt, fra en målestation i oplandet. I store oplande, hvor der forefindes

flere målestationer inden for oplandet, vil det være hensigtsmæssigt at opdele nedbørsbelastningen

i oplandet, så der introduceres stedlig variation indenfor modelområdet. På sigt vil det være oplagt

at benytte radarobservationer, til at beskrive den stedsige variation i nedbør, for på denne måde at

nedbringe denne usikkerhed.

3.1.2

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Initialtab

Initialtabet tager højde for tab i begyndelsen af regnhændelser, der skyldes magasinering i lavninger

i overfladen eller vandmætning af de impermeable overflader. Den mest hensigtsmæssige metode til

at estimere initialtabet for et opland er ved at analysere sammenhængen mellem nedbørsmængde og

afstrømmet vandmængde for en række regnhændelser. Ved at opstille en lineær relation mellem de

to variable kan initialtabet estimeres ved, at analysere hvilken regndybde der forekommer, før der

måles afstrømning.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 30 af 60

I den gældende datatekniske anvisning for indberetning af overløbsmængder vedlagt i bilag 3 benyttes

en standardværdi for initialtab på 0,6 mm. Thorndahl et. al. (2006) har analyseret afstrømningsdata

fra fire oplande i Danmark, for at estimere den hydrologiske reduktionsfaktor og initialtabet. Under-

søgelserne viser et initialtab der varierer mellem 0,4 mm og 0,7 mm. Andre danske studier anbefaler

at benytte værdier i intervallet 0,5 - 1,0 mm (Thorndahl et. al., 2006).

Initialtabets betydning for usikkerheden på estimering af overløbsmængder er relativt lille. Dette

skyldes at initialtabet udgør en relativt lille del af den samlede afstrømning. Dette understøttes af

undersøgelser i Thorndahl et. al. (2008), der viser at initialtabet er en ikke-følsom parameter til

optimering af afstrømningsmodeller på baggrund af flow og overløbsregistreringer.

Der findes ikke et tilstrækkeligt grundlag for at ændre det nuværende anbefalede initialtab på 0,6

mm. Anvendes en anden værdi, skal denne underbygges af målinger eller anden dokumentation ek-

sempelvis som demonstreret af Miljøstyrelsen (1990) og DHI (2017).

3.1.3

Bestemmelse af befæstelsesgrad

Der findes adskillige metoder til at fastsætte befæstelsesgraden for et givent opland. Valg af metode

afhænger i høj grad af de lokale forhold, hvorfor der ikke kan gives en anvisning til én konkret metode.

I det følgende nævnes flere forskellige metoder, der kan anvendes til bestemmelse af befæstelses-

graden.

Med udgangspunkt i data fra GeoDanmark (https://www.geodanmark.dk/), kan bygningslaget anven-

des til at kortlægge det befæstede areal udgjort af bygninger. I dette kortlag indgår der som regel

ikke overflader som indkørsler og lignende. For at korrigere for sådanne overflader kan der tages

stikprøver, der danner grundlag for en vurdering af, hvor meget disse overflader forøger det totale

befæstede areal. Befæstelsesgraden for bygningerne kan derved faktorkorrigeres således, at der også

tages højde for indkørsler m.v.

Befæstelsesgraden fra veje kan ligeledes vurderes ved hjælp af kort over f.eks. vejmidter. Vejmid-

terne kan ved hjælp af GIS-behandling tilføres en buffer, der beskriver vejens bredde og derved areal.

Foruden kort over vejmidter, kan der også anvendes kort over vejmatrikler. Vejmatriklerne udgør i

sig selv en overflade, men kan dække arealer, der ikke nødvendigvis er 100 % befæstede. Derfor kan

det ved brug af vejmatrikler være nødvendigt at korrigere befæstelsesgraden. Der findes forskellige

GIS-baserede værktøjer, der ved hjælp af bygningspolygoner og polygoner for veje og andre befæ-

stede overflader, kan anvendes til at bestemme oplandets befæstelsesgrad.

Andre metoder anvender luftfotodata og tekniske grundkort i kombination til både manuelle og auto-

matiserede klassificeringer af overfladerne. Først og fremmest kan luftfoto og grundkort anvendes til

manuel optegning af de befæstede overflader. Derudover kan klassificeringsalgoritmer automatisk

genkende f.eks. tage, veje m.v. og sætte disse forskellige overflader ind i kategorier og skille de

ubefæstede overflader fra. Både manuel og automatisk klassificering kan verificeres med fysiske in-

spektioner af kortlagte oplande. Det kan gøres for at verificere at overfladerne er klassificeret kor-

rekt, men også om disse er tilsluttet afløbssystemet.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Automatisk klassificering af overfladetyper er i fortsat udvikling, hvilket blandt andet ses af Styrelsen

for Dataforsyning og Effektiviserings

nye projekt

om at undersøge potentialet i machine learning til

kortlægning af befæstede overflader. Det forventes, at usikkerheden på inputdata om befæstelses-

grad vil falde markant i takt med den teknologiske udvikling.

3.1.4

Hydrologisk reduktionsfaktor

Den hydrologiske reduktionsfaktor er vigtig i forhold til korrekt bestemmelse af flow og overløb

(Thorndahl et. al., 2008). Den hydrologiske reduktionsfaktor benyttes til at tage højde for, at det ikke

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 31 af 60

altid er hele det befæstede areal der bidrager til afstrømningen. Dette kan f.eks. være indkørsler

eller drivhuse der ikke er tilsluttet afløbssystemet, men som indgår i kortlægningen af befæstede

overflader.

Den hydrologiske reduktionsfaktor benyttes også til at redegøre for usikkerheden forbundet med regn-

inputtet, der typisk måles som punktværdier, men benyttes over et større opland, hvor der kan være

spatial variation. Ofte benyttes der i forsyningerne en fast standardværdi for hydrologisk reduktions-

faktor, når der udarbejdes hydrauliske ukalibrerede modeller. Thorndahl et. al. (2006) præsenterer

danske litteraturværdier for hydrologisk reduktionsfaktor, der varierer i intervallet 0,6 til 0,9. I da-

tateknisk anvisning for indberetning af regnbetingede overløbsmængder, benyttes en hydrologisk re-

duktionsfaktor på 0,8 til bestemmelse af arealenhedstal.

Analyser fra Thorndahl et. al. (2006), der undersøger sammenhængen mellem nedbørsmængde og

afstrømningsmængde, viser at den lokale hydrologiske reduktionsfaktor for fire undersøgelsesområder

ligger i intervallet 0,4 til 0,6. Artiklen påpeger, at anvendelse af de danske litteraturværdier kan

introducere en stor overestimering af belastningen af afløbssystemet og dermed på overløbsmæng-

den.

Usikkerheden forbundet med anvendelse af litteratur-værdier for hydrologisk reduktionsfaktor, kan

nedbringes ved at anvende observationsdata fra afløbssystemet. Det anbefales derved at gennemføre

den samme analyse som beskrevet i afsnit 3.1.2, hvor det på en lineær relation analyseres hvor stor

en procentdel af nedbøren der i praksis strømmer til et specifikt målepunkt i afløbssystemet. Derud-

over kan den hydrologiske reduktionsfaktor anvendes som kalibreringsparameter i den hydrodynami-

ske model. Dog opnår denne kalibrering principielt det samme som analysen af den lineære relation.

3.1.5

Afstrømning fra ubefæstede områder

Afstrømning fra byens ubefæstede områder er ofte en ukendt faktor i forhold til den samlede over-

fladeafstrømning til afløbssystemet. Denne type afstrømning er mindre forudsigelig end afstrømning

fra de befæstede overflader og forekommer som regel kun i begrænsede perioder. Der er altså tale

om et særdeles ikke-lineært fænomen, som er udfordrende at indbygge i den nuværende modelle-

ringspraksis. Derfor bør der i det konkrete opland foretages en vurdering af, hvorvidt de ubefæstede

overflader i oplandet udgør en potentiel risiko for overfladeafstrømning. Nye feltstudier fra Lystrup

nær Aarhus viser, at afstrømning i perioder kan forekomme på flere forskellige måder fra et større

ubefæstet område (Nielsen et al., 2019a; Nielsen et al., 2019b). Generelt gav disse studier et indtryk

af, at afstrømning fra den studerede ubefæstede overflade i højere grad var afgørende for bassiners

kapacitet end den egentlig rørkapacitet. Der forelægger på nuværende tidspunkt ikke direkte evidens

for, hvordan afstrømning fra ubefæstede områder bør inddrages. Igangværende studier undersøger

dog emnet nærmere. Resultater fra disse studier forventes offentliggjort inden for de kommende år,

hvorefter der potentielt kan være et bedre grundlag for at vurdere afstrømningen fra de ubefæstede

områder.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

3.1.6

Grundvandsindsivning og bidrag fra omfangs- og markdræn

Grundvandsindsivning og afstrømning fra omfangs- og markdræn forekommer i større eller mindre

grad i stort set alle afløbssystemer ved at vand fra den omkringliggende jord siver ind igennem utæt-

heder i rørsystemet eller i dræn. Den resulterende strømning i rørsystemet kan have betydning for

afløbssystemets kapacitet, og derfor er det nødvendigt at give et så nøjagtigt estimat af disse bidrag

som muligt.

Grundvandsindsivning og afstrømning fra omfangs- og markdræn minder som regel om hinanden og vil

typisk udgøre et variabelt basisflow i rørsystemet. Det flow, der genereres fra indsivning kortlægges

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 32 af 60

typisk ved at studere hydrografen et sted i afløbssystemet. Dette kan enten være i form af punktmå-

linger af flow ude i afløbssystemet eller ved indløb til renseanlæg. Hydrografen inddeles i forskellige

strømningskomponenter, hvilket typisk vil være nemmest under tørvejr, hvor indsivning og spilde-

vandstilstrømning er de primære strømningsbidrag for fællessystemer. For separate regnvandssyste-

mer vil indsivning og afstrømning fra omfangs- og markdræn ideelt set være de eneste bidrag.

For at opnå en præcis model bør der altid foretages analyser af strømningsbidragene, således at disse

kan adskilles og inddrages i den hydrauliske analyse af rørsystemet.

3.1.7

Spildevandsbelastning i fællessystemer

I datateknisk anvisning for indberetning af overløbsmængder benyttes i dag et kombineret tørvejrs-

flow, der indeholder spildevandsbelastning og indsivning. Spildevandsbelastningen og indsivningen

kan med fordel opdeles, da spildevandsbelastningen kan estimeres med forholdsvis stor sikkerhed,

mens indsivningen er meget varierende afhængig af blandt andet afløbssystemets beskaffenhed og

placering af grundvandsspejl.

Spildevandsmængden bør estimeres på baggrund af analyse af rentvandsforbruget. Analyse af rent-

vandsforbruget er en simpel, men relativ sikker metode til at estimere spildevandsbelastningen, da

de to er lineært afhængige. Det er derfor muligt at opstille en model for spildevandsbelastningen på

ugebasis, der inddrager den tidslige variation.

Spildevandsbelastningen beregnes som den samlede vandproduktion fratrukket drikkevandsforsynin-

gens vandtab og vandforbrug der ikke ender i afløbssystemet. Dette kan eksempelvis være havevan-

ding.

Vandtab bliver hvert år beregnet af drikkevandsforsyningerne på baggrund af den reelle rentvandpro-

duktion og den solgte vandmængde, baseret på lokale målinger hos forbrugeren (DANVA, 2016). Dette

resulterer i en beregnet spildevandsbelastning pr. PE i drikkevandsforsyningens opland, der kan over-

føres til et konkret opland på baggrund af antallet af PE.

3.1.8

Beregning af opspædningsgrad af spildevand i overløbsvand

I den datatekniske anvisning for indberetning af overløbsmængder skelnes der i dag mellem typetal

for stofkoncentrationer i spildevand, overvand (det vand i fællessystemet, der ikke er spildevand) og

overløbsvand. Ved anvendelse af typetallet for overløbsvand introduceres en usikkerhed på estimatet

af de udledte stofmængder, da der ikke tages højde for det enkelte oplands spildevandsproduktion.

Stofkoncentrationen i overløbsvandet afhænger af i hvor stor grad overløbsvandet består af spilde-

vand, hvorfor det er svært at estimere et typetal for overløbsvand. Også den fysiske udformning af

og udstyr i overløbsbygværket samt bassin i tilknytning til overløbet kan have stor betydning for stof-

koncentrationen i overløbsvandet. Det kan derfor nedbringe usikkerheden på estimatet af de udledte

stofmængder at beregne en vægtet stofkoncentration i overløbsvandet på baggrund af typetallene

for spildevand og overvand. Stofkoncentrationen kan eksempelvis beregnes på baggrund af følgende

relation mellem stof i overløbsvand, overvand og spildevand (Miljøstyrelsen, 2000):

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

( )

Hvor

er den udledte stofmængde for overløbsvandet,

er den udledte stofmængde i

overløbsvandet udgjort af stof spildevand i overløbsvand,

er den udledte stofmængde i

overløbsvandet udgjort af stof overvand,

er stofkoncentrationen i spildevandet,

er spildevandsflowet, er tid,

er hændelsesmiddelkoncentrationen af stof i overvandet, og

er andelen af overløbsvolumen udgjort af overvand.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 33 af 60

For samtlige vidensniveauer er det muligt enten ud fra modeller, målinger, oplandsanalyse, eller en

kombination af disse, at vurdere den samlede massebalance for afløbssystemet, hvorfor det også er

muligt at estimere hvor stor en fraktion af det udledte vand der er henholdsvis spildevand og over-

vand. Denne fraktionering kan benyttes til at bestemme en vægtet stofkoncentration i overløbsvandet

på baggrund af fuld opblanding mellem spilde- og overvand. Da der i særlig høj grad vil eksistere

målinger i niveau 3 til 5, bør der særligt under disse niveauer beregnes en lokal opspædningsgrad,

mens der for niveau 1 og 2 fortsat kan anvendes typetal.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

3.2

Niveau 1: Simpel massebalanceberegning

Niveau 1 er den simpleste metode at anvende til estimering af overløbsmængder. Metodens simplici-

tet betyder da også, at estimeringen af overløbsmængder, herunder stof og vandvolumen, behæftes

med en væsentlig usikkerhed.

I metoden beregnes overløbsvolumen ved hjælp af en simpel massebalancebetragtning, som illustre-

res i en konceptuel model i Figur 9.

Figur 9.

Den konceptuelle opsætning af modellen til beregning af overløbsvolumen i niveau 1. Modellen kan opsættes både i

Mike Urban og regneark.

Ved anvendelse af metoden fastsættes et afløbstal som beskriver afløbssystemets videreførende ka-

pacitet. Dernæst fastsættes et magasineringsvolumen, der beskriver den samlede magasineringska-

pacitet, som har indflydelse på det konkrete overløbsbygværk. Findes der ikke sparrebassiner i op-

landet, er det kun rørsystemets magasineringskapacitet, der indgår i magasineringsvolumenet. Af-

strømningen fra det reducerede areal til afløbssystemet (magasineringsvolumenet jf. Figur 9), bereg-

nes med en lineær tid-arealmodel. Overskrides afløbstallet og det definerede magasineringsvolumen,

resulterer dette i et overløbsvolumen. Dette overløbsvolumen ganges med et enhedstal for de for-

skellige stoftyper og heraf fås et estimat over de udledte stofmængder. Findes der op- eller nedstrøms

bygværker, der kan påvirke beregningen af overløb i det konkrete overløbsbygværk, bør der anvendes

et højere modelniveau som eksempelvis niveau 2.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

3.2.1

Metodens hidtidige anvendelse

I den datatekniske anvisning for indberetning af overløbsmængder beskrives metoden som værktøj til

generering af tabeller med arealenhedstal for overløbsmængder.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 35 af 60

Der er genereret én standardtabel der indeholder 16 arealenhedstal for overløbsmængder normalise-

ret i forhold til det befæstede areal, baseret på kombinationer af 4 afløbstal og 4 magasineringsvo-

luminer. Til beregning af arealenhedstallene er følgende forudsætninger anvendt:

Initialtab på 0,6 mm

Hydrologisk reduktionsfaktor på 0,8

Spildevandsbelastning på 40 PE/ha og 250 l/PE/døgn (inkl. Indsivning)

Lineær tid-areal-kurve med en koncentrationstid på 20 min

Regnserie med årsnedbør på 650 mm

De nødvendige input til beregning af overløbsvolumen for et konkret opland er altså det befæstede

areal, afløbstallet, magasineringskapaciteten samt årsnedbøren for det specifikke opland. Ved afløbs-

tal og magasineringskapacitet, der ikke er repræsenteret af de 16 kombinationer, interpoleres der

mellem de 4 værdier for afløbstal og de 4 værdier for magasineringsvolumen. Ved opslag i tabellen

bestemmes arealenhedstallet for afløbssystemet, der herefter ganges med det befæstede areal og

skaleres i forhold til den reelle årsnedbør i oplandet.

3.2.2

Forbedringspotentiale til nedbringelse af usikkerhed

Beregningen af overløbsvolumen på baggrund af vidensniveau 1 har i dag kun fire variable 1) det

befæstet areal, 2) magasineringskapaciteten, 3) afløbstallet, og 4) årsnedbør. Magasineringskapaci-

teten og afløbstallet er yderligere begrænset til fire værdier for hver parameter (foruden ved inter-

polation). Som beskrevet i afsnit 3.1 bør også den hydrologiske reduktionsfaktor, spildevandsbelast-

ning og indsivning bestemmes for det lokale opland, så usikkerhed på vandbalancen reduceres.

Overfladeafstrømningens koncentrationstid til bestemmelse af arealenhedstal sættes i den datatek-

niske anvisning (bilag 3) til 20 minutter. Thorndahl et. al. (2008) viser at koncentrationstiden er en

af de parametre, der har indflydelse på hydrauliske modellers evne til at beregne blandt andet over-

løbsvoluminer. Foruden regninputtet, er koncentrationstiden den eneste parameter, der påvirker dy-

namikken af den beregnede afstrømning. Koncentrationstiden bør derfor som minimum estimeres for

det lokale opland på baggrund af oplandsstørrelsen.

Til estimering af overløbsmængde ved konkretår, baseres beregningen i dag på årsnedbøren for én af

9 regnserier. For at nedbringe usikkerheden i modelberegningen bør den lokale dynamik i nedbørs-

mønsteret inddrages. Dette kræver at beregningerne baseres på en regnserie frem for årsnedbøren.

Regnserien bør herudover repræsentere det lokale opland, som beskrevet i afsnit 3.1.1.

Ved brug af oplandsspecifikke værdier for hydrologisk reduktionsfaktor, spildevandsbelastning, ind-

sivning og koncentrationstid, er det ikke længere muligt at opstille arealenhedstal i en matrix. Det er

derfor nødvendigt at opstille en beregningsmodel (f.eks. i regneark), der på baggrund af de stationære

modelinput og en regnserie, kan estimere overløbsmængden for det lokale opland. Dette er fortsat

muligt uden dybdegående kendskab til afløbssystemets fysiske udformning, ved opstilling af en simpel

reservoirmodel, eller en forsimplet model i eksempelvis Mike Urban med ét opland og ét bassin.

Fremgangsmåden til opbygning af model og beregning af overløbsvolumen eksemplificeres i afsnit

3.2.3.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

3.2.3

Beregningseksempel ved brug af reservoir model

Følgende beregning baseres udelukkende på de samme massebetragtninger som den nuværende ni-

veau 1 beregning. Forskellen fra den nuværende beregningsmetode er, at regnseriens dynamik og de

hydrologiske parametre her er oplandsspecifikke, frem for baseret på standardværdier.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 36 af 60

En reservoirmodel bygger på simple massebalancebetragtninger, hvor massebalancen beregnes for et

reservoir i hvert tidsskridt. I følgende eksempel opbygges modellen med et reservoir, der har et ma-

gasineringsvolumen, der svarer til afløbssystemets magasineringskapacitet. I hvert tidsskridt bestem-

mes den tilførte vandmængde og den videreførte vandmængde, jf. konceptuel model på Figur 9. I

hvert tidsskridt er proceduren for beregning af vandmængder som følger:

1) Bestemmelse af effektiv nedbørsmængde. Den effektive nedbørsmængde bestemmes på bag-

grund af regnserien, hvor de hydrologiske tab (initaltab og hydrologisk reduktionsfaktor) fra-

trækkes.

2) Bestemmelse af effektiv afstrømning. Den effektive afstrømning bestemmes på baggrund af

tid-areal metoden, med den oplandsspecifikke koncentrationstid.

3) Bestemmelse af tilført vandmængde. Den tilførte vandmængde består af 2 komponenter;

regnafstrømning og tørvejrsflow (primært indsivning og spildevandsflow). Regnafstrømningen

bestemmes som den effektive afstrømning gange det befæstede areal.

4) Bestemmelse af magasineret vandmængde (før afledt vandmængde fratrækkes). Den maga-

sinerede vandmængde bestemmes som den opmagasinerede vandmængde i forrige tidsskridt

+ den tilførte vandmængde.

5) Bestemmelse af afledt vandmængde. Den afledte vandmængde består af to komponenter;

den videreførte vandmængde og overløbsmængden. Den videreførende vandmængde bereg-

nes som den magasinerede vandmængde fra punkt 4, medmindre denne overskrider den af-

skærende kapacitet. I tilfælde af dette er den videreførte vandmængde lig med den afskæ-

rende kapacitet. Overløbsmængden bestemmes som Den magasinerede vandmængde fra

punkt 4, fratrukket den videreførte vandmængde og magasineringskapaciteten (V). Resulterer

dette i en negativ værdi, er der ikke overløb og overløbsmængden er 0.

6) Bestemmelse af resulterende magasineret vandmængde. Den resulterede magasinerede vand-

mængde er den magasinerede vandmængde fra punkt 4 fratrukket den afledte vandmængde

(videreført vandmængde og overløbsmængde) fra punkt 5.

7) Gentagelse af punkt 1-6 med den nye magasinerede vandmængde og tilført vandmængde fra

nyt tidsskridt.

Sammenligning af resultater

Der er opbygget en reservoirmodel, på baggrund af ovenstående forudsætninger, for at vise forskellen

på den estimerede overløbsmængde ved opslag i tabel og ved anvendelse af model. Modellen benyttes

til at estimere arealenhedstal for et fiktivt opland baseret på regnserier fra både 2017 og 2018. Til

beregningerne er følgende forudsætninger anvendt:

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Initialtab på 0,6 mm

Hydrologisk reduktionsfaktor på 0,8

Spildevandsbelastning på 40 PE/ha og 250 l/PE/døgn (inkl. Indsivning)

Lineær tid-areal-kurve med en koncentrationstid på 20 min

2018 regnserie fra Sulsted med årsnedbør på 498 mm og 2017 regnserie fra Sulsted med års-

nedbør på 792 mm.

Den eneste forskel på forudsætningerne til modellen og forudsætningerne benyttet til beregning af

arealenhedstal i den datatekniske anvisning, er regnserierne.

På Tabel 9 ses de estimerede overløbsmængder, beregnet på baggrund af retningslinjerne i

Datatek-

nisk anvisning for indberetning af overløbsmængder

samt reservoirmodellen for regnserien fra 2018.

Af Tabel 10 fremgår de estimerede overløbsmængderne beregnet på baggrund af regnserien fra 2017.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 37 af 60

Til bestemmelse af overløbsmængder på baggrund af arealenhedstal i datateknisk anvisning for ind-

beretning af overløbsmængder er der skaleret i forhold til årsnedbøren med en faktor 0,766 (498 mm

/ 650 mm) og 1,218 (792 mm/650 mm) for henholdsvis 2018 og 2017.

Tabel 9.

Arealenhedstal beregnet på baggrund af tabel 2 i datateknisk anvisning for indberetning af overløbsmængder, skaleret

i forhold til årsnedbør på 498 mm (til venstre) og arealenhedstal beregnet ved brug af reservoirmodel med regnserie med

årsnedbør på 498 mm (til

højre).

Enhederne er m

/red. ha/år.

Afløbstal/Magasineringsvolumen

0,1 µm/s

0,3 µm/s

1,0 µm/s

2,0 µm/s

0 mm

2857 /

2262

1846 /

1221

697 /

294

368 /

2 mm

1593 /

1066

804 /

475

237 /

475

161 /

10 mm

406 /

132

169 /

77 /

54 /

25 mm

92 /

38 /

15 /

Tabel 10.

Arealenhedstal beregnet på baggrund af tabel 2 i datateknisk anvisning for indberetning af overløbsmængder, ska-

leret i forhold til årsnedbør på 792 mm (til venstre) og arealenhedstal beregnet ved brug af reservoirmodel med regnserie med

årsnedbør på 792 mm (til

højre).

Enhederne er m

/red. ha/år.

Afløbstal/Magasineringsvolumen

0,1 µm/s

0,3 µm/s

1,0 µm/s

2,0 µm/s

0 mm

4545 /

3974

2936 /

2523

1101 /

844

585 /

264

2 mm

2534 /

2225

1276 /

1262

378 /

304

256 /

10 mm

645 /

610

268 /

209

122 /

85 /

25 mm

146 /

61 /

24 /

12 /

Som det fremgår af Tabel 9 og Tabel 10 er der en stor forskel på de beregnede værdier ved de to

metoder. Der er en generel overestimering af overløbsvoluminerne i forhold til resultatet af reser-

voirmodellen. Forskellen på disse værdier kan udelukkende tilskrives at effekten af dynamikken i

regnserien inddrages i værdierne til højre i Tabel 9 og Tabel 10.

3.3

Niveau 2: Den ukalibrerede 1D hydrodynamiske model

Bestemmelse af overløb ved hjælp af 1D hydrodynamiske modeller benyttes også i dag ved indberet-

ning af overløbsmængder til PULS. Typisk anvendes Mike Urban til at simulere overfladeafstrømningen

til afløbssystemet. Fordelen ved at anvende denne model er, at modellens repræsentation af den

fysiske virkelighed i afløbssystemet forbedres. Det gøres ved, at afløbssystemets struktur samt vand-

bidrag fra overfladevand, tilføres de rigtige steder i systemet. Dette er ikke tilfældet ved anvendelse

af niveau 1. Ligeledes defineres de fysiske karakteristika for hvert enkelt overløb, herunder krone-

kote, kronebredde, bassinvolumener m.v.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

En 1D hydrodynamisk model består som regel af en overflademodel og en rørmodel. Overflademodel-

len benyttes til at beregne de hydrologiske forhold vedr. overfladeafstrømning, mens rørmodellen

beskriver strømningerne i afløbssystemet.

Overflademodel

Til forskel fra overfladeafstrømningen beregnet med niveau 1, opdeles oplandet i den 1D hydrodyna-

miske model i en række deloplande. Disse deloplande tilknyttes en knude i rørmodellen, hvor det

afstrømmede vand tilføres. Derudover har deloplandene tilknyttede befæstelsesgrader samt en hy-

drologisk overflademodel og en række andre hydrologiske parametre beskrevet i afsnit 3.1.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 38 af 60

Disse hydrologiske parametre anvendes i en afstrømningsmodel som eksempelvis en tid-areal-model.

Tid-areal-modellen afhænger ligesom i niveau 1 af koncentrationstiden.

For at reducere usikkerheden på overflademodellen, bør de hydrologiske parametre bestemmes som

beskrevet i afsnit 3.1. Alternativt kan parametrene tilpasses i en kalibrering af modellen. Dette vil

resultere i at modellen kan klassificeres under niveau 3, som beskrevet i Tabel 1.

Rørmodel

For at kunne opbygge modellen er det nødvendigt at kende afløbssystemets strukturelle udformning

med en god detaljeringsgrad. Dette indebærer viden om ledninger og knuders placeringer, tilslutnin-

ger, dimensioner og materialer. Herudover skal bassiner/bygværkers voluminer, placering og over-

løbskoter være kendte. Information om ovenstående bør i vid udstrækning kunne udledes at forsynin-

gernes ledningsregistreringer.

3.4

Niveau 3: Den kalibrerede 1D-hydrodynamiske model

Der stilles i dag ikke krav til kalibrering eller på anden måde validering af de modeller, som opstilles

i forbindelse med indberetning af overløbsmængder til PULS. Det medfører en relativt høj modelu-

sikkerhed. Anvendelse af niveau 3 ved indberetning til PULS-databasen, skal ske med afsæt i en vel-

kalibreret model. Den velkalibrerede model er et vidt begreb, som der ikke nødvendigvis er ét svar

på, dog bør en række betingelser være opfyldt, hvis dette niveau anvendes til indberetning af over-

løbsvoluminer.

Grundlæggende indeholder den 1D-hydrodynamiske model i niveau 3 de samme overvejelser som be-

skrevet under niveau 2. Derefter følger den egentlig kalibrering. Det foreskrives ikke i nærværende

rapport, hvordan kalibreringen skal gennemføres, da der findes mange forskellige måder at gribe det

an på. Dog forudsætter den kalibrerede model, at der er foretaget målinger på overløbsbygværket,

der som minimum kan bestemme start og slut tidspunktet for overløb og derved også antallet af

overløb. Alene dette datagrundlag er tidligere blevet påvist som særdeles effektivt til at opnå en

velkalibreret model (Rasmussen et al. 2008).

Kalibreringen forudsætter også, at der i de måledata, der ligger til grund for kalibreringen, indgår et

vist antal overløbsregisteringer og som minimum fem klart adskillelige overløb. Endeligt skal det med

modellen være muligt at opnå god overensstemmelse med de registrerede hændelser.

3.5

Niveau 4: Overløbsestimering baseret på softwaresensorer

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Beregning af overløbsmængder ved hjælp af en softwaresensor kan anvendes til særligt komplicerede

overløbsbygværker, hvor der årligt udledes store mængder overløbsvand. Softwaresensorer baseres

grundlæggende på en kombination af fysiske målinger (sensoren) og en model (software). Det simple-

ste eksempel på en softwaresensor er en Q-h-relation, hvor vanddybden, h, måles ved hjælp af en

vandstandsmåler og overløbsflowet, Q, bestemmes ved hjælp af en model for vandføringen, f.eks. en

standard overløbsformel, der baseres på den målte vanddybde.

Problemet med standard overløbsformler er dog ofte, at disse ikke passer på afstrømningsdynamikken

i komplicerede bygværker, der ofte udleder de største overløbsmængder. Derfor bør der foretages

en kalibrering af det konkrete bygværk, der enten baseres på målinger af flow, eller som baseres på

avanceret modelleringsteknik.

Ofte vil måling af f.eks. flow til kalibrering af en standard overløbsformel for et bygværk være sær-

deles tidskrævende og dyrt. Derfor kan det i denne sammenhæng være fordelagtigt at anvende avan-

cerede modelleringsteknikker som CFD-modellering (computational fluid dynamics). I hydraulisk sam-

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 39 af 60

menhæng anvendes CFD-modeller til at modellere vandets strømning i et tredimensionelt rum. Mo-

dellen baseres på den eksakte fysiske udformning af bygværket. Det vil sige, at den fysiske bygværks-

struktur opbygges i modellen.

CFD-modeller er blandt andet blevet benyttet i udviklingsprojektet AMOK (Bassø, L., Rasmussen, M.,

& Mikkelsen P. S., 2014) for at give et bedre estimat af overløbsmængderne ved indløbet til Viby

Renseanlæg i Aarhus. CFD-modellen blev i studiet brugt til at udlede Q-h-relationen for overløbsbyg-

værket, hvilket viste sig at kunne sænke usikkerheden på det beregnede overløbsflow betragteligt

(Ahm et al., 2016), hvis dette blev sammenlignet med brugen af standardoverløbsformler. Yderligere

kan denne metode anvendes, så instrumenteringen til måling af overløb kan gøres med relativt drifts-

billige sensorer.

Det udføres løbende forsknings- og udviklingsprojekter, der undersøger hvordan softwaresensorer

bedst muligt bringes i spil i de danske afløbssystemer. I øjeblikket indgår Aalborg Universitet i pro-

jektet OrEO, støttet af MUDP, hvor der arbejdes med at etablere en samlet løsning til måling i over-

løbsbygværker og bruge det i forbindelse med IoT-baserede målesystemer til at estimere overløbs-

mængden.

Der tages udgangspunkt i et batteridrevet lavenergisystem således at målingerne kan overføres auto-

matisk til forsyningen uden at der skal etableres fast strøm eller kommunikationsforbindelse. En sådan

IoT-måler kan måle vandspejlet i bygværket med 1 mm nøjagtighed og overføre signalet via en række

lavenergi mobilnetværk som f.eks. SigFox og LoRaWan tilbage til forsyningen med en 1-2 minutters

tidsopløsning og kan fungere 1-2 år mellem batteriskift.

Projektet viser også at placering af sensoren i bygværket er afgørende for nøjagtigheden af overløbs-

målingen. CFD-modeller gør det muligt at kompensere for en mindre optimal placering ved at bruge

resultater, der er specifikke for det sted måleren er opsat. Systemet kan også automatisk finde ud af

hvilken relativ kote overløbskanten ligger i ved at analysere adskillige hændelser. Herved kalibrerer

måleren sig automatisk ind i forhold til overløbskantens placering. Alternativt kan der udføres en 3D

laserscanning af bygværket for at få den nøjagtige geometri ind i modellen. Erfaringsmæssigt er teg-

ninger fra ældre bygværker ikke opdateret eller helt i overensstemmelse med den faktiske udform-

ning af bygværket.

Ved indberetning af overløbsmængder under niveau 4 skal overløbsmængden som minimum være

bestemt ved hjælp af en udledt Q-h-relation baseret på CFD-modellering og kontinuerte niveaumå-

linger i overløbsbygværker, som strækker sig over hele indberetningsperioden uden væsentlige ud-

fald.

3.6

Niveau 5: Måling af overløbsmængder

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Der findes adskillelige teknikker og måleteknologier, der kan anvendes til at estimere overløbsvolu-

miner på baggrund af målinger. Mange af disse er dokumenteret af DHI (2017) i beskrivelsen af

”Best

practice til kortlægning samt reduktion af overløb fra fælleskloakerede afløbssystemer”.

Anvendelse

af niveau 5 til overløbsbestemmelse kan som udgangspunkt foregå på mange forskellige måder, det

påkræver dog, at overløbsmængderne kan estimeres på et grundlag, der har en tilsvarende eller la-

vere usikkerhed end den angivne i Tabel 1.

Grundlæggende bør målebaseret overløbsestimering opnå følgende to elementer:

1. bestemmelse af overløbsflowet målt enten direkte eller indirekte gennem en massebalance-

opgørelse, og

2. måling af stofkoncentrationer i overløbsvandet i en afgrænset periode.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 40 af 60

Ud over rapporten udarbejdet af DHI (2017), findes der også en ældre vejledning til måling af forure-

ningskoncentrationer fra overløbsbygværker (Miljøstyrelsen, 1990). Ligeledes har Miljøstyrelsen af

flere omgange vurderet forureningskoncentrationer i fællesvand (Miljøstyrelsen, 2006).

Anvendes dette niveau, bør det overvejes om måledata skal stilles fuldt til rådighed for Miljøstyrelsen.

Miljøstyrelsen kan herved anvende disse data i deres løbende revidering af enhedstal for stofkoncen-

trationer.

3.7

Separate regnvandsudløb

Beregning af udledningen fra separate regnvandsudløb vurderes væsentligt mindre usikker end over-

løb fra fælleskloakerede afløbssystemet. Dette skyldes, at separate regnvandssystemer principielt

leder 100% af nettonedbøren til afløbssystemets udløb. I dag beregnes udledningen på baggrund af

nettonedbøren over oplandet, det vil sige nedbøren reduceret for hydrologiske tab, og det bidragende

areal. Det vurderes, at denne metode er tilstrækkelig, med enkelte forbedringstiltag. Dette drejer

sig konkret om anvendelse af regnserie og bestemmelse af oplandets bidragende areal til afstrømnin-

gen.

I dag anvendes der standardtidsserier for nedbørsinputtet. Ligeledes sker der også blot en faktorise-

ring af nettonedbøren fra år til år, baseret på årsmiddelnedbøren af standardtidsserien. Det anbefa-

les, at der generelt søges væk fra muligheden for brug af standardregnserier. I stedet bør der jævnfør

afsnit 3.1.1 om regnserie, anvendes regnserie fra lokale eller alternativt repræsentative regnmålere.

Den samlede årsmiddelnedbør for den lokale regnserie korrigeres for et initialtab, der svarer til an-

tallet af hændelser multipliceret med initialtabet. Det samlede initialtab over året trækkes herefter

fra årsmiddelnedbøren, hvilket resulterer i nettonedbøren,

Usikkerheden på estimatet af det bidragende areal,

til afstrømningen kan også reduceres ved at

gennemføre konkrete analyser af oplandet jævnfør afsnit 3.1.3 og 3.1.4 om bestemmelse af befæ-

stelsesgrad og hydrologisk reduktionsfaktor. Når oplandet og nettonedbøren er bestemt baseret på

lokale forhold, beregnes det udledte volumen,

som

V = A × N.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Eksisterende data om stofkoncentrationer

Stofmængder i overløbsvand estimeres i dag på baggrund af typetal for stofkoncentrationer. Typetal-

lene baseres på målinger fra NOVANA (Miljøstyrelsen, 1990). NOVANA er et nationalt overvågnings-

program, der indsamler data om naturen og vandmiljøets tilstand. Under NOVANA er der et delpro-

gram for punktkilder, der indeholder vidensindsamling om udledninger fra regnbetingede udløb.

Resultater fra måleprogrammet blev behandlet af Miljøstyrelsen (1990) og dannede grundlag for ty-

petallene for stofkoncentrationer i overvand og spildevand. Disse er senere blev revideret i Miljøsty-

relsen (2000) på baggrund af nye målinger fra NOVANA programmet. Endeligt er typetallet for fosfor

i 2019 blevet nedjusteret med afsæt i en analyse fra Danmarks Tekniske Universitet (Arildsen & Vez-

zaro, 2019). De nyeste resultater fra NOVANA underbygger ligeledes denne nedjustering, da der er

observeret lavere fosforniveauer end tidligere.

Det blev her konkluderet, at det kun var koncentrationen for COD det gav anledning til at revidere.

Denne blev ændret fra 120 mg/l til 160 mg/l. De resterende typetal for overvand er dermed ikke

opdateret siden. Siden seneste revidering af typetal, findes kun to nye rapporter vedrørende stofkon-

centrationer. På baggrund af ovenstående vurderes det, at datagrundlaget er for spinkelt til at vur-

dere behovet for en justering af enhedstal for stofkoncentrationer.

I det følgende sammenlignes de nyeste tilgængelige data med ældre data dog for at anskueliggøre,

om der er indikationer af, at der bør ske ændringer i fremtiden.

De nuværende typetal angivet i

Datateknisk anvisning for regnbetingede udløb

(bilag 3) fremgår her

af Tabel 11.

Tabel 11.

Typetal for stofkoncentrationer i overvand, spildevand, overløbsvand og separat overfladevand jævnfør den data-

tekniske anvisning for regnbetingede udløb vedlagt i bilag 3.

Komponent

Overvand

(mg/l)

Spildevand

(mg/l)

160

320

Overløbsvand

(mg/l)

180

2,0

Separat overfladevand

(mg/l)

0,3

COD

Tot-N

Tot-P

160

2,5

4.1

Gennemgang af NOVANA-data

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

I Tabel 12 gives en oversigt over de i dag eksisterende målekampagner, der har lagt grundlaget for

enhedstal for stofkoncentrationer i regnbetingede udledninger. Dataene fra målekampagnerne er lø-

bende blevet afrapporteret og gengivet i flere rapporter udarbejdet af Miljøstyrelsen. Dog fremgår

to nye, herunder Gug og Grønlandstorv, som ikke har indgået i den egentlige bestemmelse af typetal.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 42 af 60

Tabel 12.

Oversigt over målekampagner benyttet til databearbejdning i nærværende rapport.

Målekampagne

Vestre paradisvej

Cedervænget

Soldalen

Vissing

Hasseris

Frejlev

Toftøjevej

Sulsted

Gug

Grønlandstorv

Målekampagne

tet

1980

1994

1995

2000

2003

2006

2013

2016

afslut-

Antal målte hændelses-

middelkoncentrationer*

Målte parametre

SS, P, N COD

SS, P, N, COD

P, N, COD

SS, P, N, COD

SS, BI

, P, N, COD

SS, P, N, COD

SS, BI

, P, N, COD

SS, P, N, COD

SS, BI

, P, N, COD

*Alle parametre er ikke målt ved hver hændelse, tallet angiver det antal hændelser hvor der er målt mindst én parameter.

De nuværende typetal bygger på databehandling foretaget i Miljøstyrelsen (2000). Der er senere ble-

vet dannet et større datagrundlag der er bearbejdet i Miljøstyrelsen (2002) og Miljøstyrelsen (2006).

De to nyeste undersøgelser har konkluderet, at de nye målinger ikke kunne retfærdiggøre en ændring

af typetallene, da datagrundlaget ikke er blevet væsentlig større, eller at de nye data har været i

overensstemmelse med eksisterende typetal. Dette vurderes fortsat at være tilfældet.

Siden 2006 er to nye overvågningskampagner gennemført (Gug og Grønlandstorv). Resultaterne herfra

sammenstilles i det følgende med tidligere resultater. I NOVANA programmet har der været fokus på

at opdele afstrømningerne af vand og stof i tørvejrsafstrømningen og bidraget fra regnafstrømningens

processer. Sidstnævnte er i Danmark betegnet som overvand med tilhørende overvandskoncentratio-

ner. Overvandskoncentrationerne udgøres af den øgede stofafstrømning der finder sted på grund af

regnafstrømning, hvor der f.eks. sker resuspension af stoffer på de befæstede overflader samt i af-

løbssystemet.

Overvandskoncentrationerne beregnes på baggrund af den målte stofkoncentration i det opspædede

spildevand fratrukket tørvejrsbelastningen, der estimeres på baggrund af en tørvejrsmodel (Miljøsty-

relsen, 1990). I NOVANA rapporterne er der fokus på de beregnede overvandskoncentrationer, og

derfor vil følgende sammenligning mellem nye og gamle data også tage udgangspunkt i overvandskon-

centrationerne. Hændelsesmiddelkoncentrationer for COD, BI

, N og P i overvand fra målekampag-

nerne i Tabel 12 fremgår af Figur 10 til Figur 13.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 43 af 60

Figur 10.

Sandsynlighedsfordeling for hændelsesmiddelkoncentrationer (HMK) af COD i overvand for målekampagnerne beskre-

vet i Tabel 12.

Figur 11.

Sandsynlighedsfordeling for hændelsesmiddelkoncentrationer (HMK) af BI

i overvand for målekampagnerne beskrevet

i Tabel 12.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 44 af 60

Figur 12.

Sandsynlighedsfordeling for hændelsesmiddelkoncentrationer (HMK) af N i overvand for målekampagnerne beskrevet

i Tabel 12.

Figur 13.

Sandsynlighedsfordeling for hændelsesmiddelkoncentrationer (HMK) af P i overvand for målekampagnerne beskrevet

i Tabel 12.

Det fremgår af Figur 10 til Figur 13, at de nye målinger fra Gug og Grønlandstorv fortrinsvis følger

nogenlunde samme fordeling som tidligere målinger. Gug ligger generelt i den lave ende af fordelin-

gerne, mens Grønlandstorv ligger omkring middel. Der er to tydelige yderpunkter i form af Frejlev til

den lave side og Hasseris til den høje side. I Miljøstyrelsen (2000) diskuteres de høje værdier for

Hasseris, og er derfor heller ikke inkluderet i beregningerne for typetal.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

De nuværende typetal sammenlignes på Figur 14 med de målte stationsmiddelkoncentrationer.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 45 af 60

Figur 14.

Stationsmiddelkoncentrationer og typetal for overvand for målinger foretaget i målekampagnerne præsenteret i

Tabel 12.

Figur 14 viser, at stationsmiddelkoncentrationerne for de to nye oplande, Gug og Grønlandstorv,

begge ligger under typetallene for N og P. Den tidslige udvikling i koncentrationerne i N og P indikerer,

at der generelt har været en reduktion af N og P i overvand, hvilket kan give anledning til at nærmere

undersøgelse med henblik på at revidere typetallene.

Der er kun målt BI

for 3 oplande, og det fremgår at koncentrationerne for to af disse oplande er ca.

4 gange større end typetallet. Det kan med fordel derfor også i fremtidige undersøgelser kortlægges,

hvorvidt typetallet for BI

skal opdateres.

4.2

Usikkerhed ved anvendelse af typetal

Ved anvendelse af typetal for stofkoncentrationer introduceres en række usikkerheder til estimerin-

gen af udledte stofmængder. Usikkerhederne bunder i lokale stedlige og tidslige forhold, som ikke

kan inkluderes i typetal. Disse usikkerheder kan introduceres på baggrund af forskelle i selvrensnings-

evnen, den lokale spildevandsbelastning og afløbssystemets dynamik. Sidstnævnte har en indvirkning

på den tidslige stofbelastning inden for en hændelse, hvor first-flush er et kendt fænomen.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

4.2.1

Stedlige variationer i stofkoncentrationer

Selvrensningsevnens indvirkning på stofbelastningen kommer til udtryk i målingerne på Figur 10. Her

fremgår det, at der er stor forskel på de målte stofkoncentrationer i Frejlev og Hasseris. Afløbssyste-

met i Frejlev har et stort fald med god selvrensning (Miljøstyrelsen, 2006), mens afløbssystemet i

Hasseris har kendte problemer med sedimentation (Miljøstyrelsen, 2000).

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 46 af 60

Ud over selvrensningsevnen er der lokale variationer i spildevandsbelastningen i et opland. Dette vil

resultere i en usikkerhed på typetallene for overløbsvand, der ikke er fraktioneret i forhold til over-

vands- og spildevandsfraktionerne. Årsagen til at typetallene for overløbsvand i dag er fraktioneret i

spildevand og overvand, er for netop at kunne differentiere stofkoncentrationen i overløbsvandet på

baggrund af spildevandsbelastningen i området. På denne måde kan der beregnes en vægtet over-

løbskoncentration på baggrund af fordelingen mellem overvand og spildevand, hvilket resulterer i en

lavere usikkerhed, end ved anvendelse af typetal for overløbsvand, der er afhængig af spildevands-

belastningen.

For at opnå den bedste bestemmelse af stofkoncentrationer i overløbsvand, bør denne beregnes på

baggrund af forholdet mellem spildevandsbelastningen og regnvandsafstrømning i et område. Herved

opnås en lokal vægtning af spildevandsandelen i overløbsvandet.

4.2.2

Tidslige variationer i stofkoncentrationer i overløbsvand

De tidslige variationer for stofkoncentrationer i overløbsvand forekommer mellem hændelser og inden

for en enkelt hændelse. Variationerne inden for de enkelte hændelser kan tilskrives first-flush fæno-

menet, hvor koncentrationen falder i løbet af en hændelse grundet den forøgede vandførings selv-

rensningseffekt.

Tidslige variationer mellem hændelser er sværere at forklare. En af årsagerne til variationerne kan

være længden af tørvejrsperioden op til en regnhændelse. Ved længere tørvejrsperioder op til en

regnhændelse, er det sandsynligt at der bliver sedimenteret større mængder stof i afløbssystemet,

som bliver resuspenderet under den næste regnhændelse (Miljøstyrelsen, 2000).

For at reducere usikkerheden på stofkoncentrationerne forårsaget af tidslige variationer, kan der

opstilles en model for stofkoncentrationen afhængig af forudgående tørvejrsperiode. Der kan ligele-

des opstilles en model for faldende stofkoncentrationer under en hændelse.

4.2.3

Usikkerhed ved anvendelse af typetal for stofkoncentrationer

Til at estimere usikkerheden forbundet med anvendelse af typetal for stofkoncentrationer, undersø-

ges den statistiske spredning for hændelsesmiddelkoncentrationerne samt stationsmiddelkoncentra-

tionerne.

Usikkerhederne på de målte koncentrationer kvantificeres ved at beregne variationskoefficienten for

en population. Variationskoefficienten er defineret som spredningen på observationerne over obser-

vationernes middelværdi. Derved bestemmes en variationskoefficient for hvert stof for hver målesta-

tion. Den gennemsnitlige variationskoefficient for COD, N og P er bestemt til henholdsvis 0,95, 0,82

og 1,0. Der kan altså generelt forventes en usikkerhed på hændelsesmiddelkoncentrationer på mellem

80 % og 100 %.

Usikkerheden for BI

er ikke undersøgt grundet det sparsomme datagrundlag.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Da indberetningerne af overløbsmængder sker på årsbasis, er det ikke hensigtsmæssigt at indregne

usikkerheden på hændelsesniveau. Det undersøges derfor, i hvilken størrelsesorden usikkerheden på

stationsmiddelkoncentrationerne mellem målestationerne er. Ligesom for hændelsesmiddelkoncen-

trationerne bestemmes variationskoefficienten for stationsmiddelkoncentrationerne.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 47 af 60

Tabel 13.

Oversigt over middelværdi, standardafvigelse og variationskoefficient for COD, P og N baseret på observerede sta-

tionsmiddelkoncentrationer i overvand.

Stof

COD

Middelværdi

184

1,98

7,41

Standardafvigelse

0,86

2,88

Variationskoefficient

0,51

0,45

0,39

På baggrund af analysen og de beregnede variationskoefficienter i Tabel 13, forventes usikkerheden

på stationsmiddelkoncentrationerne at ligge i intervallet 40-50 %. Det vurderes at usikkerheden på

stationsmiddelkoncentrationerne er mere repræsentativ til bestemmelse af usikkerheder på estime-

rede overløbsmængder, da disse estimeres på årsbasis, og derfor ikke indeholder information om

stofmængder for enkelthændelser.

Det er væsentligt i forhold til at reducere den vægtede usikkerhed til et niveau under 50 %, at usik-

kerheden på stofkoncentrationer alene kan opnå denne usikkerhed. Det bør derfor vurderes, hvorvidt

der kan foretages prøvetagning lokalt ved enkelte af de største overløbsbygværker i Danmark, eller

om der skal iværksættes målekampagner af anden art.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

5.1

Casestudier

Casestudie 1: Kategorisering af overløbsbygværker på baggrund af PULS-

data

Følgende casestudie undersøger nuværende status for overløbsbygværkerne, på baggrund af de regi-

strerede data i PULS for normalår. Studiet har til formål at belyse hvilket forbedringspotentiale de

nuværende indberetninger har. Studiet forsøger ydermere manuelt at opstille en fordelingsnøgle for

andelen af bygværker i hver af de 5 kategorier, med henblik på at reducere den vægtede usikkerhed

på alle indberetninger til under 50 %. Casestudie 1 tager ikke højde for de økonomiske omkostninger,

brugen af de forskellige vidensniveauer medfører. Derimod præsenterer casestudiet blot en manuel

tilgang til fordelingen af overløbsbygværkerne på de forskellige vidensniveauer således at der opnås

en beregningsusikkerhed på 50 %. I kapitel 2 findes der derimod en omkostningseffektiv fordeling af

overløbsbygværker, der både tager højde for at beregningsusikkerhed skal være 50 % og samtidig

være så billig at opnå som muligt.

5.1.1

Analyse af normalårsdata registreret i PULS

Indberettede normalårsdata fra 2018 er analyseret med henblik på at vurdere den samlede usikkerhed

for alle indberettede data. Den samlede usikkerhed på indberettede data beregnes som den volumen-

vægtede usikkerhed, ud fra værdierne i Tabel 14. Da det i dag kun er muligt at angive om der er

benyttet niveau 1 eller 2 (tidligere niveau 3) til beregning af overløbsmængder, er det ikke muligt at

opnå en usikkerhed under 100 %. Der kan dog være tilfælde, hvor enkelte overløbsbygværker anven-

der andre metoder til bestemmelse af overløbsmængder, som ikke er nævnt under metoderne i niveau

1 og 2. Dette tages der ikke højde for i nærværende casestudie, da overløbsbygværker i dag kun er

opgjort under de to niveauer. Til analysen er der benyttet normalårsindberetninger fra 4287 over-

løbsbygværker i fællessystemer.

Tabel 14.

Usikkerheder for hvert vidensniveau samt de i dag tilknyttede overløbsvoluminer og overløbsbygværker på de enkelte

vidensniveauer.

Usikkerhed

Niveau 0

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

Niveau 4

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Overløbsmængder

(mio. m

/ år)

11,5

30,5

Antal overløbsbyg-

værker

203

1577

2710

135 %

100 %

55 %

45 %

30 %

Niveau 5

På baggrund af ovenstående er den samlede volumenvægtede usikkerhed for indberetningerne fra

2018 beregnet til 110 % ved hjælp af de usikkerhedsniveauer der er fastsat i denne rapport. Det

fremgår at ca. 25 % af den samlede overløbsmængde og ca. 33 % af bygværkerne beregnes med niveau

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 50 af 60

1. Dette indikerer at der i dag er flere mindre overløbsbygværker der benytter det laveste vidensni-

veau. For at belyse hvordan de enkelte indberetninger kategoriseres ud fra overløbsmængde opstilles

kategoriseringsmatricen fra Figur 3 for normalårsdata indberettet til PULS, fordelingen fremgår af

Figur 15.

Det fremgår af Figur 15, at størstedelen af den samlede overløbsmængde bliver udledt fra få bygvær-

ker. Der er altså en række bygværker, der udleder store mængder. Dette er værd at tage med i

overvejelserne omkring hvilke vidensniveauer, der skal benyttes for de enkelte bygværker, da det i

højere grad vil sænke den samlede usikkerhed, ved at sænke usikkerheden på de bygværker der ligger

i kategori 5 for overløbsmængder (dvs. en årlig udledning på >100.000 m

/ år).

Figur 15.

Kategorisering af bygværker ud fra indberettede normalårsdata. På figuren angiver O og V henholdsvis antallet af

overløbsbygværker og overløbsvolumenet (mio. m

) i de enkelte kategorier. Antal bygværker i niveau 0 er ikke fordelt på

overløbsmængde, da der for disse ikke er foretaget indberetninger.

5.1.2

Fordelingsnøgle til vidensniveauer

For at vurdere ressourceforbruget forbundet med at reducere usikkerheden til under 50 % opstilles en

fordelingsnøgle mellem hvor stor en andel af overløbsmængderne der skal beregnes med hvert vi-

densniveau. Dette er gjort gennem en iterativ proces, hvor den procentuelle fordeling af overløbs-

mængder mellem vidensniveauerne er tilpasset. Hvis der tages udgangspunkt i normalårsindberetnin-

gerne, kan fordelingen se ud som på Figur 16, der resulterer i en samlet usikkerhed på 49 %.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 51 af 60

Figur 16.

Forslag til fordeling af beregnede overløbsmængder på vidensniveauer. Overløbsmængderne er baseret på det sam-

lede indberettede overløbsvolumen til PULS for 2018.

Som det fremgår af Figur 16 kræver det, at langt størstedelen af det samlede overløbsvolumen be-

regnes med de tre nye niveauer (niveau 3, 4 og 5) for at kunne sænke usikkerheden til under 50 %.

Som det fremgår af Figur 2, der viser fordelingen af overløbsbygværker på baggrund af overløbsvolu-

miner, og Figur 15, der viser fordelingen på kategorier, er der nogle få bygværker, der bidrager med

store overløbsmængder. Det er derfor hensigtsmæssigt at benytte de metoder med mindst usikkerhed

til at bestemme overløbsmængderne fra disse bygværker. Figur 17 viser fordelingen af antal bygvær-

ker i hvert vidensniveau. De bygværker der udleder mest, placeres i niveau 5, indtil overløbsvolume-

net baseret på fordelingen i Figur 16 er opnået. Herefter fortsættes til vidensniveau 4, igen tages de

bygværker, der årligt udleder det største volumen foruden de, der er placeret i niveau 5. Der fort-

sættes med samme procedure for de øvrige niveauer.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Figur 17.

Forslag til fordeling af overløbsbygværker inden for de fem vidensniveauer. Antallet af overløbsbygværker i hvert

vidensniveau er baseret på, at bygværkerne fordeles ud efter størst overløbsmængde.

Figur 17 viser, at størstedelen af bygværkerne stadig kan placeres i de to simpleste vidensniveauer,

så længe de bygværker der udleder de største mængder, placeres i de højere niveauer. Der er i

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 52 af 60

fordelingen på Figur 17 ikke taget højde for bygværkernes nuværende vidensniveau. For at opnå for-

delingen af bygværker efter Figur 17, skal bygværkerne ændre vidensniveau efter fordelingerne i

Tabel 15.

Fordeling af bygværker i vidensniveau på i forhold til nuværende vidensniveau. Fremtidigt vidensniveau er bestemt

på baggrund af bygværkets overløbsmængde jf. Figur 17.

Nuværende vidensniveau

Fremtidigt vi-

densniveau

666

588

263

1407

773

424

Tabel 15 viser at 1439 bygværker ikke skal ændre vidensniveau, mens 1407 bygværker skal skifte fra

vidensniveau 2 til 1. Dette vil ikke i praksis ikke være hensigtsmæssigt, hvorfor disse bygværker ikke

bør skifte vidensniveau, men forblive i deres nuværende niveau. Det samlede antal bygværker der

skal stige i vidensniveau, er derfor 1441.

Fordelingen af bygværker og overløbsvolumen i kategoriseringsmatricen ses i Figur 18 for normalårs-

data.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Figur 18.

Kategorisering af bygværker på baggrund af normalårs-indberetninger og fordelingsnøgle. På figuren angiver O og V

henholdsvis antallet af overløbsbygværker og overløbsvolumenet (mio. m

) i de enkelte kategorier.

5.2

Casestudie 2: Vurdering af udgifter baseret på modelniveau

På baggrund af de beskrevne metoder anvendt under de enkelte niveauer, gives der i dette afsnit et

prisoverslag på de årlige omkostninger, der forventes at være forbundet med at beregne overløbs-

mængderne. Prisoverslagene gives på baggrund af EnviDans erfaring med det nødvendige timeforbrug

til at løse lignende opgaver. I forbindelse med fastlæggelsen af disse omkostninger, vil nogle omkost-

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 53 af 60

ninger være engangsudgifter og andre vil være løbende omkostninger over en årrække. Derfor vur-

deres de årlige omkostninger i dette casestudie som de gennemsnitlige omkostninger over en periode

på 10 år.

Alle priser er 2019-niveau og er baseret på brancheerfaring. Priserne angives yderligere i et usikker-

hedsspænd på cirka ±30 % af den estimerede gennemsnitspris. På Figur 19 ses overslaget på de gen-

nemsnitlige årlige omkostninger for de enkelte niveauer.

Figur 19.

Forventede gennemsnitlige årlige omkostninger ved brug af de forskellige vidensniveauer. Stiplede linjer angiver

usikkerhedsspænd på cirka ±30 %.

Niveau 1 – Simpel massebalanceberegning

Beregning af overløbsmængder ved hjælp af niveau 1 forventes at foregå ved hjælp af et på for-

hånd defineret og automatisk regneark. Beregningen foretages af den ansvarlige for indberetningen

af overløb. Det vurderes, at der årligt skal afsættes i gennemsnit en dags arbejde til beregning, op-

landsopgørelse og indberetning per overløbsbygværk. Dette resulterer i en årlig omkostning, der

forventes at variere fra 5-10 tkr. pr. år.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Niveau 2 – Ukalibreret 1D hydrodynamisk model

Ved anvendelse af og indberetning ved hjælp af niveau 2 beregnes overløbsmængderne ved hjælp

af en 1D hydrodynamisk model. Som regel vil dette være en Mike Urban model. I det følgende pris-

overslag antages det, at der ikke findes en eksisterende model for det område, der skal laves en op-

gørelse over overløbsmængder for. Overslaget er en vurdering af, hvor mange timer det tager at op-

sætte en model for det enkelte overløbsbygværk fra bunden. På baggrund af timetallet angivet i Ta-

bel 16 forventes det, at omkostningerne ved brug af niveau 2 vil variere mellem 10-20 tkr. pr. år.

Tabel 16.

Forventede omkostninger i forbindelse med opsætningen af en ukalibreret Mike Urban model for ét bygværk.

Opgave

Engangs-

omkostninger

(tkr.)

Løbende for-

brug (tkr. pr.

år)

Oplandskarakterisering

Udtræk af ledningsdatabase og

opsætning i Mike Urban

Bygværksbeskrivelse

Opsætning af randbetingelser

Beregning og validering af model

Afrapportering

Årlig beregning og indberetning

Total årlig omkostning på 13 tkr. pr. år for 10-års periode

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Niveau 3 – Kalibreret 1D hydrodynamisk model

Brugen af niveau 3 nødvendiggør i praksis de samme opgaver som vist for niveau 2. Dog skal der i

niveau 3 også afsættes ressourcer til måleudstyr samt kalibrering af den opsatte model. Prisoverslaget

antager en engangsomkostning til en målekampagne. Denne omkostning kan dog variere væsentligt

afhængigt af bygværket og kvaliteten af de indsamlede data. En sådan kalibreret model forventes at

koste 30 – 55 tkr. pr. år.

Tabel 17.

Forventede omkostninger i forbindelse med opsætningen af en kalibreret Mike Urban model for ét bygværk.

Opgave

Engangs-

omkostninger

(tkr.)

Løbende for-

brug (tkr. pr.

år)

Målekampagne, 1 år

Regnmåling

Niveaumåling i bygværk

Flowmåling i ind eller udløb fra

bygværk

Databehandling (8 timer pr. må-

ned)

Modelopsætning og kalibrering

Oplandskarakterisering

Udtræk af ledningsdatabase og

opsætning i Mike Urban

Bygværksbeskrivelse

Opsætning af randbetingelser

Beregning og validering af model

Kalibrering

Afrapportering

Årlig beregning og indberetning

Total årlig omkostning på 42 tkr. pr. år for 10-års periode

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Niveau 4 – Software-sensor

Prisoverslaget på at etablere en software-sensor baseres på to hovedopgaver. Den ene er løbende

niveaumåling i bygværket, mens den anden er opsætningen af en CFD-model for bygværket. Jævn-

før prisoverslaget i Tabel 18, forventes de årlige omkostninger at ligge fra 45 - 80 tkr. pr. år.

Tabel 18.

Forventede omkostninger i forbindelse med opsætningen af en CFD-model og løbende drift for ét bygværk.

Opgave

Engangs-

omkostninger

(tkr.)

Løbende for-

brug (tkr. pr.

år)

Løbende niveaumåling i overløbs-

bygværk

Opsætning af CFD-model

3D scanning af bygværk

160

Total årlig omkostning på 62 tkr. pr. år for 10-års periode

Niveau 5 – Målebaseret overløbsestimering

Prisoverslaget for niveau 5 tager udgangspunkt i et relativt simpelt måleprogram med bestemmelse

af flow i ind- og udløb fra bygværket, niveaumåling i bygværket og regnmåling i oplandet. Målepro-

grammet vil med stor sandsynlighed variere betydeligt alt afhængigt af det enkelte bygværk. På

baggrund af overslaget i Tabel 19 forventes de årlige omkostninger at variere fra 220–420 tkr. pr. år.

Tabel 19.

Forventede omkostninger i forbindelse med opsætningen af et måleprogram og løbende drift for ét bygværk. Om-

kostninger til måling af stof er angivet med udgangspunkt i, at forsyningerne selv kan analysere de kemiske prøver.

Opgave

Engangs-

omkostninger

(tkr.)

Løbende for-

brug (tkr. pr.

år)

Regnmåling

Niveaumåling i overløbsbygværk

Flowmåling i indløb til bygværk

Flowmåling i udløb fra bygværk

Databehandling

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

1-års målekampagne på stof

Total årlig omkostning på 323 tkr. pr. år

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

Referenceliste

Ahm, M., Thorndahl, S., Nielsen, J. E., & Rasmussen, M. R. (2016). Estimation of combined sewer

overflow discharge: a software sensor approach based on local water level measurements.

Water

Science and Technology, 74(11),

2683-2696.

Arildsen, A. L., & Vezzaro, L. (2019). Revurdering af person ækvivalent for fosfor - Opgørelse af

fosforindholdet i dansk husholdningsspildevand i årene fra 1990 til 2017. Kgs. Lyngby: Danmarks Tek-

niske Universitet (DTU).

Bassø, L., Rasmussen, M., & Mikkelsen P. S. (2014). AMOK – er det bare sund fornuft? – Avanceret

online Måling af OverløbsKvalitet.

EVA: Erfaringsudveksling i vandmiljøteknikken,

http://www.eva-

net.dk/eva-blad-nr-04-december-2014/.

Bell, S. (1999). Measurement good practice guide: a beginner’s guide to uncertainty of measurement.

National Physical Laboratory, Teddington, Middlesex, UK.

DANVA (2016). Vand i tal 2016.

http://www.e-pages.dk/danva/196/html5/).

DANVA (2018). Vand i tal 2018. https://www.danva.dk/media/5002/2018_vand-i-tal.pdf

DANVA (2019). Vand i tal 2019.

https://www.danva.dk/media/6199/2019_vand-i-tal.pdf

DHI (2017). Best practice til kortlægning samt reduktion af overløb fra fælleskloakerede afløbssyste-

mer,

https://mst.dk/media/146094/best-practice-kortlaegning.pdf

Hazewinkel, Michiel, ed. (2001) [1994], "Law of large numbers",

Encyclopedia of Mathematics,

Springer Science+Business Media B.V. / Kluwer Academic Publishers, ISBN 978-1-55608-010-4

Nielsen, K. T., Moldrup, P., Thorndahl, S., Nielsen, J. E., Uggerby, M., & Rasmussen, M. R. (2019a).

Field-Scale Monitoring of Urban Green Area Rainfall-Runoff Processes.

Journal of Hydrologic Engi-

neering,

24(8), 04019022.

Nielsen, K. T., Moldrup, P., Thorndahl, S., Nielsen, J. E., Duus, L. B., Rasmussen, S. H., ... & Rasmus-

sen, M. R. (2019b). Automated rainfall simulator for variable rainfall on urban green areas.

Hydrolo-

gical Processes.

Miljøstyrelsen (1990). Bestemmelse af belastning fra regnvandsbetingede udløb. Spildevandsforskning

fra Miljøstyrelsen, nr. 4.

Miljøstyrelsen (2000). Stofkoncentrationer i regnbetingede udledninger fra fællessystemer. Miljøpro-

jekt nr. 532.

Miljøstyrelsen (2002). Bearbejdning af målinger af regnbetingede udledninger af Npo og miljøfrem-

mede stoffer fra fællessystemer i forbindelse med NOVA 2003. Miljøprojekt nr. 701.

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Miljøstyrelsen (2006). Måling af forureningsindhold i regnbetingede udledninger. Arbejdsrapport fra

Miljøstyrelsen nr. 10.

Rasmussen, M. R., Thorndahl, S., & Schaarup-Jensen, K. (2008). A low cost calibration method for

urban drainage models. In 11th International Conference on Urban Drainage.

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05

MOF, Alm.del - 2019-20 - Bilag 705: EnviDan’s rapport om forslag til bedre dataindsamling i forhold til vand og stofmængder fra overløb af spildevand fx ved kraftig nedbør, fra miljøministeren.

d. 24. juni 2020

Side 60 af 60

Thorndahl, S., Johansen, C. & Schaarup-Jensen, K. (2006). Assessment of runoff contributing catch-

ment areas in rainfall runoff modelling.

Water Sci Technol,

Vol. 54, s. 49-56. DOI:

10.2166/wst.2006.621

Thorndahl, S., Beven, K.J., Jensen, J.B. & Schaarup-Jensen, K. (2008). Event based uncertainty as-

sessment in urban drainage modelling, applying the GLUE methodology.

Journal of Hydrology,

Vol.

357, s. 421-437. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2008.05.027

Rapport_Standardiseret bestemmelse af overløb.docx

Vejlsøvej 23 • DK-8600 Silkeborg • Tlf.: +45 86 80 63 44 • www.envidan.dk • CVR 18 33 43 05