Modellering av overvannsstrømmer fra nedbørshendelser, med fokus på metodikk for beregning av avrenningskoeffisienten.

Hva betyr økt nedbør for oss? Med økende globale temperaturer forventes det at den verdensomspennende vannsyklusen blir mer intens. Dette betyr at i fremtiden vil nedbørsmønstrene variere mer; vi vil se flere og kraftigere regnskyll. Forestille deg dette: Fra 1995 til 2015 hadde vi et gjennomsnittlig nedbørsmønster. Men innen 2100 kan nedbøren over landarealer ha økt med opptil 13%. Dette kan høres litt ut som tallmagi, men konsekvensene er ekte og merkbare. Økt nedbør fører til flere utfordringer for byene våre. For eksempel er systemene vi har for å håndtere overvann blitt overveldet. Hvis vi ikke gjør endringer, vil det bli flere vannskader i bygninger og overbelastning av avløpssystemene våre. Dette problemet er ikke hypotetisk. Faktisk har forsikringsselskaper allerede betalt ut 30 milliarder kroner over de siste ti årene for skader forårsaket av naturhendelser eller vær. Men, hvorfor skjer dette? Årsakene er mange, men de inkluderer faktorer som mer ekstremvær, aldrende infrastruktur og økt urbanisering. Det er også andre komplikasjoner, som endringer i drikkevannskvaliteten. For å bekjempe disse problemene, ser forskere på "avrenningskoeffisienten". Dette er en teknisk term, men tenk på den som en måte å forstå hvor mye av regnet som faller vil renne av overflaten, og hvor mye vil bli absorbert. Ved å forstå og forbedre denne koeffisienten kan vi lage bedre overvannssystemer. For øyeblikket er mange av systemene vi bruker basert på gamle data. Dette betyr at vi enten forbereder oss for mye eller for lite nedbør, noe som koster samfunnet vårt både tid og penger. Hovedmålet nå er å skape mer nøyaktige avrenningsmodeller. Disse modellene vil hjelpe oss med å forstå bedre hvor mye vann våre byer vil se, og hvordan vi kan forberede oss best. Gjennom forskning, teknologi og innovasjon håper vi å sikre en tryggere og tørrere fremtid for alle.

For at prosjektets hovedmål skal oppnås anvendes kvantitative forskningsmetoder med en metodisk tilnærming gjennom at store og ulike typer data sammenstilles, harmoniseres, og kobles sammen slik at en prosess gradvis bygges opp, og til slutt kan maskinlæring anvendes til beregninger som kan valideres gjennom faktiske observasjoner. Det hydrologiske stasjonsnettet i Norge består av omtrent 600 målestasjoner, fordelt på vassdrag over hele landet. Av målestasjonene er 14 av målestasjonene klassifisert som urbane stasjoner, som måler avrenningen i bebygde områder, og instrumentert for å registrere og logge vannstand minst hver time. Alle data lagres i NVEs nasjonale database Hydra II. For å fange opp variasjoner kan også internasjonale dataserier evalueres, f.eks USA og Canada, i tillegg til målinger fra flere europeiske land. Noen hydrologiske stasjonene har også tilhørende metrologiske data (nedbør og temperatur), men i tillegg vil temperatur og nedbørdata være tilgjengelig, for målestasjonene, men andre metrologiske data kan gi høyere oppløsning av data. I områder med variert topografi og store forskjeller i nedbørstatistikk, er IVF-statistikken ofte representativ kun for et mindre område. Det er derfor viktig å samle inn internasjonale IVF data, der datapunktene er mange, tettheten er høy og tidsseriene er lange. På overflaten renner vannet alltid mot laveste punktet i terrenget, men kan også samles i forsenkinger/lavpunkt i terrenget. Dreneringslinjer er teoretisk utregnet fra helling fra terrengmodell, som viser hvor vannet vil renne, definere hastigheten og samle seg i lavpunkt. Dreneringslinjer inneholder ikke vannføring/avrenning. En feltegenskap er en fysisk egenskap ved nedbørfeltet som påvirker flomforløpet. Feltegenskapene kan enten inngå direkte i beregningsmetoden, eller danne grunnlag for å sammenligne et aktuelt felt med nedbørfelt der det finnes målinger. De fleste feltegenskaper bestemmes ut fra etablerte kartgrunnlag.