Økonomisk og robust overvannshåndtering for en by i vekst og et klima i endring.

Utfordringer knyttet til overvann og urban flom som følge av klimaendringer og fortetting er og vil være et viktig tema i årene fremover. Tradisjonelt transporteres overvann i lukkede overvanns- og avløpssystemer som dimensjoneres for kraftig regn. Med kraftig regn menes nedbørshendelser over 1 mm i timen og opp til gjentaksintervaller definert i kommunale hovedplaner. Eksisterende systemer tåler normalt ikke økende overvannsmengder, spesielt fra nedbørshendelser av mer ekstrem karakter. Et eksempel på ekstrem nedbør er styrtregn, som er kraftig regn med kort varighet. Skadestatistikken viser økende årlige overvannsrelaterte kostnader, og det forventes at disse vil eskalere i fremtiden dersom det ikke iverksettes risikoreduserende tiltak. Det er også et stort avløpsrehabiliteringsbehov, som fordyres som følge av manglende kapasitet i avløpssystemet, slik at bruk av kostnadseffektiv gravefri rehabilitering begrenses. For å møte overvannsrelaterte utfordringer og samtidig opprettholde avløpssystemets servicenivå, er det nødvendig med betydelige offentlige investeringer. Hovedformålet med denne avhandlingen er å utvikle en metodikk for hvordan totale kommunale investeringer knyttet til overvannshåndtering under og over bakken ved både kraftige- og styrtregnhendelser kan effektiviseres. Overvannshåndtering i avhandlingen sees på som et sammensatt system for avløpshåndtering og flomsikring. Med overvannstiltak menes naturbaserte «blågrønne» og konvensjonelle «grå» tiltak som er nødvendige for å forebygge skaderisiko fra overvann i urbane nedbørsfelt ved både kraftig- og styrtregn. For å svare ut hovedformålet er det definert tre forskningsspørsmål med tilhørende hypoteser, med Oslo som caseområde. Undersøkelsene er basert på sammensatte analyser og bruker metoder fra ulike fagfelt, da overvannshåndtering i seg selv er en tverrfaglig problemstilling. I det første forskningsspørsmålet ble det undersøkt hvordan en kommune kan øke rehabiliteringstakten av avløpssystemer med dårlig kapasitet uten budsjettøkninger. Resultatene viser at selv på avløpsledningsstrekninger med dårlig kapasitet er det mulig å bruke kostnadseffektive gravefrie metoder, ved å frakoble punktbelastning fra ledningsnettet. Dette forutsetter imidlertid at det etableres tiltak for håndtering av frakoblet overvann (såkalt lett separering). Resultatene indikerer videre at det ved etablering av åpne overvannstiltak ikke nødvendigvis er samfunnsøkonomisk lønnsomt å benytte klimafaktor ved dimensjonering, så lenge tiltaket innehar en fleksibilitet som tillater fremtidig kapasitetsøkning. En slik adaptiv klimatilpasning åpner for muligheten til å utsette investeringer og fordele investeringsmidler på flere prosjekter. Videre ble det stilt spørsmål om hvordan man kan oppnå kostnadseffektiv klimatilpasning med hensyn til planlegging for urban flom. Kjernen i dette spørsmålet er tilnærmingen en benytter for å identifisere områder med høyest skaderisiko. Resultatene viser at en risikoanalyse basert på subjektive vurderinger vil gi et risikobilde som er ulikt det som oppnås gjennom en risikoanalyse basert på hydraulisk modellering. Forskjellen forklares med blant annet de kompliserte avrenningsforholdene i urbant miljø, som ledningsnettets samspill med overflateavrenning, flaskehalser knyttet til avledning av overvann til resipient og risiko for erosjon i bratt terreng. Vurdering av disse faktorene i risikoanalyser stiller store kompetansekrav. Resultatene viser også at en ikke bør benytte en sjablongverdi for gjentaksintervall ved dimensjonering av tiltak, da dette vil påføre samfunnet unødvendige kostnader. Det er heller ikke hensiktsmessig å plassere alle risikoreduserende tiltak i et urbant miljø, siden deler av avrenningen som skaper overvannsrelaterte problemer kan håndteres kostnadseffektivt ved naturlig fordrøyning oppstrøms bebyggelse. Til tross for at de fleste arealer i eksisterende by allerede har et bruksformål, er det mulig å få til overflatebaserte overvannstiltak med betydelig risikoreduserende effekt ved styrtregn ved hjelp av multifunksjonelle løsninger. Avslutningsvis ble sammenhenger mellom investeringer i oppgradering av avløpsnettet og klimatilpasning med hensyn til urban flom analysert. Hovedkonklusjonen er at implementering av nedbørsfeltbasert total overvannsdisponering er vesentlig for å kunne optimalisere totale offentlige investeringer. Dette betyr at behov for risikoreduserende tiltak ved styrtregn bør også i avløpsprosjekter bli premissgivende ved valg av alternative kapasitetsforbedrende tiltak. Etablering av en helhetlig kartbasert plan for overvann og urban flom vil være et godt grunnlag for behovskoordinering i en kommune. En slik plan bør ta utgangspunkt i en systemanalyse av hydrologiske nedbørsfelt og tekniske avrenningsområder.

Prosjektresultatene har påvirket ulike deler av forvaltningen i Oslo kommune. Erfaringene blir videreført til andre kommuner gjennom deltagelse i faglige fora og foredrag. VAV i Oslo har tatt med vurdering av frakobling av punktbelastning på avløpssystemet i utredninger fra 2019. BYM har etablert et første fordrøyningsanlegg i Oslomarka i 2021. Tverretatlig T4 prosjekt (Temakart for overvann og urban flom) er igangsatt i Oslo kommune i 2019. Prosjektet er et av flere tiltak i handlingsplanen for overvannshåndtering og ledes av stipendiaten. Resultater fra T4 inlemmes i andre tiltak i handlingsplanen, deriblant T5 (flomveier) og T9 (fordrøyning). Resultater fra T4 vurderes tatt med i arealdelen i ny kommuneplan for Oslo. Etablering av tankegangen om total overvannsdisponering, risikovurdering av oversvømmelser og samfunnsøkonomiske analyser i avløps- og overvannsutredninger vil bidra til kostnadsoptimering av offentlige investeringer i overvannshåndtering og flomsikring.

Klimaendringer og utfordringer knyttet til håndtering av overvann i byer og tettsteder vil være et viktig tema i årene fremover og vil medføre store endringer i flere bransjer, deriblant vann og avløpssektoren. Det er i tillegg ventet stor tilflytting til byene og fortetting. Det er behov for løsninger både for å forsinke, fordøye og lede bort vannet for å unngå overbelastning på ledningsnettet og skader på bygninger og infrastruktur. Disse løsningene må være basert på å gi mest mulig nytte for samfunnet i forhold til kostnadene. Dette er aktualisert i NOU 2015:16 «Overvann i byer og tettsteder», som foreslår tilfredsstillende og tydelige rammebetingelser for håndtering av overvann i tettbebyggelse, både i dagens klima og med forventede klimaendringer. Prosjektet har som hovedmål å utvikle en beslutningsstøttesystem for en økonomisk og robust overvannshåndtering som tar hensyn til forventede klimaendringer. Dette skal gjøres ved å identifisere og kategorisere årsak til overvannsskader og kostnader for disse samt kartlegge kostnader for tiltak. Et samfunnsøkonomisk optimal nivå for overvannshåndtering skal identifiseres.På bakgrunn av dette vil det utvikles en system for å støtte beslutninger om tiltak for å håndtere overvann. Prosjektet vil ha nasjonal og internasjonalt overføringsverdi. Prosjektet vil gjennomføres i et samarbeid med NMBU og Vann- og avløpsetaten i Oslo kommune samt andre kommunale etater i Oslo som har ansvar for å håndtere overvann. Det pågår en kraftig byutvikling i Oslo. Dette gir mulighet til å finne en stor variasjon i type tiltak og løsninger som kan brukes i forskningen. Vann- og avløpsetaten er landets ledende VA-miljø og deltar i FOU-arbeid nasjonalt og internasjonalt. Prosjektet er svært relevant både nasjonalt og internasjonalt. Oslo kommune er søker sammen med en internasjonal konsortium på EU-utlysningen Horizon 2020 «Demonstrating innovative nature based solutions for climate and water resilience in cities».