Thomas Pettersson

HögskolaChalmers tekniska högskola
InstitutionArkitektur och samhällsbyggnadsteknik
AvdelningVatten Miljö Teknik
SökordDagvatten, dammar, föroreningar, metaller, näringsämnen, flödesmönster, föroreningsreduktion, avrinningsområde, ledningssystem, recipient, modellering, 3-D, finita element metoden, partiklar, partikelstorleksfördelning, Stormwater, ponds, pollutants, metals, nutrients, flow pattern, pollution reduction, catchment area, pipe system, receiving water, modelling, 3-D, finite element method, particles, particle size distribution

Hemsida Chalmers tekniska högskola, på svenska www.chalmers.se/sv/personal/Sidor/thomas-pettersson.aspx
Hemsida Chalmers tekniska högskola, på engelska www.chalmers.se/en/Staff/Pages/thomas-pettersson.aspx
Nätverk/temaområdenGlobal Sustainable Futures (GSF)
Globala målen
Regioner
Land

Forskning / verksamhet
Under ett regntillfälle transporteras partikulära och lösta föroreningar från stadsområden via dagvatten till recipienten. Från mätningar har man sett att öppna ujämningsmagasin, ursprungligen avsedda för flödesutjämning, effektivt minskar föroreningsmängden i dagvatten, varför dessa numera flitigt används som en reningsmetod för dagvatten. Eftersom det finns luckor i forskningen, rörande dagvattendammars funktion, har det, inom ramen för detta projekt, genomförts noggranna mätningar i ett antal befintliga dammar i Sverige, där dammarnas förmåga att avskilja föroreningar har fastställts. Fysikaliska och i viss mån även kemiska processer har studerats. Samtliga studerade dagvattendammar har varit utrustade med kontinuerlig flödesmätningsutrustning och automatiska vattenprovtagare. Under regntillfällena har halterna av suspenderat material, tungmetaller och näringsämnen analyserats. Resultat från enskilda regntillfällen visar en variation i föroreningsavskiljning från negativa värden upp till nästan 100%-ig avskiljning. Ackumulerade föroreningsgrafer med inkommande och utgående föroreningsmängd har använts för att beräkna dammens långsiktiga avskiljningsförmåga. Kurvan för utgående föroreningsmängd är nästan en rak linje där lutningen på denna definieras som en belastningskoefficient till aktuell förorening. Denna belastningskoefficient kan används till att beräkna den årliga föroreningsbelastningen ut från dammen till recipienten. Förmågan att avskilja föroreningar varierar för olika dammar beroende på olika belastningar på dammarna uttryckt i specifik dammarea (dammarea/hårdgjord yta). För den hårdast belastade dammen (40 m2/ha) är avskiljningsförmågan för suspenderat material och tungmetaller 70% respektive 30-50% och för en mindre belastad damm (240 m2/ha) 84% respektive 75-88%. Det observerades att specifika dammstorlekar över 250 m2/ha endast ger en marginell förbättring i förmågan att avskilja föroreningar. Modellering och mätningar av flödeshastigheter i två olika dammar har också genomförts. Resultaten från 3-D modellering visar att av flöden i en dagvattendamm bör utföras med en tredimensionell modell samt att dammgeometrin bör utformas med stor noggrannhet för att undvika "döda" zoner och recirkulationszoner. Dessa inaktiva delar av dammen minskar dess effektiva volym och medför att uppehållstiden i dammen också minskar, vilket är till nackdel för föroreningsavskiljningen. De slutsatser som kan dras från detta projekt är att bestämning av föroreningsreduktionen i en dagvattendamm skall baseras på mätningar från flera på varandra följande regntillfällen samt att det finns en optimal dammstorlek, i förhållande till den anslutna hårdgjord ytan, vilken ligger runt 250 m2/ha. Vidare kommer vegetationens påverkan på flödesmönster och partikelavskiljning i dammar och våtmarker att studeras med syfte att utforma dessa miljöanläggningar effektivt. Vidare kommer vegetationens påverkan på flödesmönster och partikelavskiljning i dammar och våtmarker att studeras med syfte att utforma dessa anläggningar effektivt.