ACE185 ACE185 Hydrologi och dagvatten lp4 VT26 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Arkitektur och samhällsbyggnadsteknik

Välkommen till kursen Hydrologi och dagvatten!

Vatten är vår kanske allra viktigaste resurs, men både brist och överflöd av vatten kan innebära utmaningar för samhället. Ett hållbart nyttjande av och skydd mot vatten är centrala samhällsfrågor i ett förändrat klimat. Kunskap om hur nederbörd påverkar avrinning är avgörande för att bygga och anpassa ett hållbart samhälle som har god tillgång på vatten av hög kvalitet samtidigt som infrastruktur och viktiga samhällsfunktioner skyddas mot höga vattenflöden.

Kursens syfte och lärandemål

Det övergripande syftet med kursen är att du ska förvärva fördjupad förståelse om den hydrologiska cykeln i natur- och stadsmiljö och hur denna påverkas av ett förändrat klimat (Figur 1). Du ska kunna tillämpa förvärvade kunskaper för att beräkna och modellera vattenflöden samt relatera förändringar i hydrologiska processer, t.ex. nederbörd och vattenflöden, till effekter på miljö och samhälle. Efter kursen ska du kunna arbeta i projekt som syftar till att dimensionera och anpassa infrastruktur som påverkas av nederbörd och avrinning.

Figur 1. Vattnets kretslopp i naturlig miljö (vänster) och stadsmiljö (höger).

Hydrologi och dagvatten är en påbyggnadskurs inom ämnesstråket Vattenresurser och vattenteknik, med betoning på tillämpning av lärsekvenserna Hållbar utveckling och Vetenskaplig metodik. Kunskap från framför allt ämnesstråken Samhällsplanering och infrastruktur samt Markresurser och markteknik tillämpas i kursen. Kursen tar avstamp från kurserna

• Tätorters funktioner och utformning (BOM210)
• Vattenresurser och hydraulik (BOM270)
• Teknisk samhällsplanering (BOM575) / Samhällsplanering – grunder och tillämpning (BOM275)

Kursen kan läsas av tredjeårsstudenter vid högskoleingenjörs- och civilingenjörsprogrammen inom Samhällsbyggnadsteknik.

Lärandemål

Efter fullgjord kurs ska du kunna:

• Förklara de processer som deltar i den hydrologiska cykeln och hur dessa påverkas av klimatförändringar.
• Beskriva hur hydrologiska förändringar påverkar den hydrologiska cykeln och därmed effekter på miljö och samhälle.
• Beräkna och modellera ytvattenflöden för olika hydrologiska förhållanden.
• Beräkna och modellera dagvattenflöden i urbana områden.
• Tillämpa principer för vattenburen transport av föroreningar.
• Beskriva och motivera lämpliga metoder för flödesmätning och provtagning av naturliga vattenförekomster och dagvatten.
• Beskriva betydelsen av det europeiska vattendirektivet.
• Värdera och föreslå åtgärder för hållbar dagvattenhantering i urbana områden med avseende på kvantitet, kvalitet och ekosystemtjänster.

Kursinnehåll

Kursen behandlar de deltagande processerna i den hydrologiska cykeln i natur- och stadsmiljö, med fokus på nederbörd, avrinning, samt bildning och kvalitet av ytvatten. Klimatförändringarnas påverkan på den hydrologiska cykeln samt efterföljande konsekvenser för miljö och samhälle, liksom möjligheter för klimatanpassning inom infrastruktur, ingår som viktiga moment i kursen. Kursen behandlar åtgärder för dagvattenhantering i urbana områden med avseende på vattenkvantitet och -kvalitet samt ekosystemtjänster. Det inkluderar beräkning av dagvattenavrinning, föroreningstransport och utformning av hållbara dagvattenlösningar. I kursen introduceras EU:s vattendirektiv och direktivets betydelse för vattenvård och vattenplanering i Sverige och inom EU.

Ni kommer att lära er att använda olika modelleringsmetoder för att svara på frågeställningar gällande avrinning, flöde, dagvattenprocesser och vattenkvalitet. Ni bekantar er med olika provtagningstekniker, t.ex. sedimentprovtagning och flödesproportionell provtagning av dagvatten och naturliga vattenförekomster, liksom olika mättekniker för exempelvis flöde och vattenkvalitet.

Undervisningens upplägg

Undervisningen ges i form av föreläsningar av lärare från Chalmers och inbjudna experter, diskussionsseminarier, övningar, projektuppgift (som bygger på övningarna) med delinlämningar och slutredovisning, och egen inläsning av kurslitteratur.

Lärare och kursadministration

Vi lärare som är delaktiga i kursen arbetar som forskare på avdelningarna Vatten Miljö Teknik och Geologi och Geoteknik, och vi arbetar alla med vattenfrågor.

• Jesper Knutsson Examinator, föreläsare, kurskoordinator jesper.knutsson@chalmers.se
• Thomas Petterson Föreläsare pettersson@chalmers.se
• Yulliya Kalmykova Föreläsare yuliya.kalmykova@chalmers.se
• Mia Bondelind Föreläsare/övningsledare bondelind@chalmers.se
• Ann-Margret Hvitt Strömvall Föreläsare ann-margret.stromvall@chalmers.se

Inbjudna experter

Till vår hjälp har vi flera experter utanför Chalmers inom modellering, hydrologi, dagvatten och vattenförvaltning, som kommer att delta i undervisningen (se schema för detaljer). Dessa är:

• Hampus Åkerblom – SCALGO
• Emma Nilsson Keskitalo – VA-utredare på team VA-teknik, Norconsult
• Lina Engvall – projektingenjör inom dagvatten, Kretslopp och vatten, Göteborgs Stad
• Mikael Lennermark – Hydrolog, SMHI

Administration och frågor

• Om du har frågor som rör kursen, kontakta Jesper Knutsson

Vi skulle vilja helst att du skriver din fråga under Discussion på Canvas, så att alla kan se frågan och mina svar. Du kan självklart också kontakta kurskoordinator via mail och om du inte får svar inom rimlig tid och det är brådskande – på telefon 0317722136.

• Ingrid Engström sköter institutionens kursadministration: engstrom@chalmers.se
• Undervisningsspråk är svenska och en stor del av kurslitteraturen är på engelska.

Kurshemsida

Vi använder oss av kurshemsidan i Canvas för allt (information, litteratur, material och inlämningar).

Kursvärdering

Kursvärdering kommer att ske enligt Chalmers process Links to an external site., med kontinuerlig utvärdering genom två träffar med studentrepresentanter och lärare samt webenkät efter avslutad kurs.

• TBA

Utifrån kursvärdering föregående läsår har vi gjort förändringar i kursen som rör följande punkter:

• Arbetat om kurshemsidan

Kurslitteratur

• Kurslitteraturen är både på svenska och engelska.
• Kurslitteraturen finns på Canvas.
• I dokumentet Projektuppgift Hydrologi och dagvatten finns all information ni behöver för att förbereda er inför, utföra och rapportera projektuppgifterna.

Examination

Examinationen består av:

• skriftlig tentamen som utförs individuellt (50 %, 65 % och 80 % för betyg 3, 4 och 5)
• projektuppgifter som utförs i grupp (IG eller G)
• individuell rapport (IG eller G)

Den skriftliga tentamen motsvarar 4,5 hp, projektuppgiften och de obligatoriska momenten motsvarar tillsammans 3 hp.

Projektuppgift

Projektuppgiften utförs i grupp om fyra studenter och är fördelat på fyra övningar med delinlämningar, se tabell. Beskrivning av projektuppgiften finns här: Projektuppgift - Hydrologi och dagvatten

Inlämning	Vecka	Inlämningstyp
SWMM modellering	se schema	Grupp
Flödes- och föroreningsberäkningar med Excel	se schema	Grupp
SCALGO-modellering	se schema	Grupp
Föroreningstranport (MatLab)	se schema	Grupp
Syntesrapport	se schema	Individuell

Projektuppgifterna betygssätts Godkänt eller Underkänt. De övningar som ingår i projektuppfiten ska redovisas i en kort rapport som lämnas in via Canvas. Lärarna läser era rapporter och lämnar feedback om komplettering behövs innan den kan godkännas. Den individuella slutrapporten ska vara en reflektion som rör alla aspekter av projektuppgiften. Den muntliga redovisningen utformas som en diskussion med en annan grupp där man kritiskt reflekterar över och opponerar på varandras arbete.

En utförlig beskrivning av projektuppgiftens övergripande mål och alla ingående övningar med delinlämningar, med datum för deadline, frågor att besvara, samt förväntningar och utformning av rapporter och opposition, finns i det separata dokumentet Projektuppgift Hydrologi och dagvatten.

Fältdag

Under fältdagen arbetar vi ute i fält. Vi besöker Järnbrottsdammen och Stora Ån och ni får lära er mer om och testa på olika metoder för provtagning av vatten och sediment samt mätning av vattenflöden och vanliga vattenkvalitetsparametrar. Moment som ingår är (preleminärt):

• Flödesprovtagning i Stora Ån, med ADCP/ADV och flygel. Detta gör ni ihop med en fälthydrolog från SMHI
• Flödesmätningar på egen hand
• Mätning av generella vattenkvalitetsparametrar (t.ex. pH, turbiditet, konduktivitet) med hjälp av multiprobe
• Sediment- och vattenprovtagning med grab sampler

Bussen som tar er ut till Järnbrott avgår från Chamers (tid och plats meddelas i på kurshemsidan). Missar man bussen får man ta sig dit ut med taxi, det går inte att komma dit till fots (p.g.a. motorväg) eller egen bil (p.g.a. mycket begränsade parkeringsmöjligheter).

Kom ihåg att klä er varmt på kropp och fötter (gärna gummistövlar, om ni har): vi kommer att vara utomhus, utan skydd mot regn, sol och vind, i ungefär 3 timmar. Ta gärna med fika, då det finns tid för paus mellan övningarna.

Tentamen

• Skriftlig tentamen (betyg: U, 3, 4 och 5) motsvarar 5 hp.
• Datum för ordinarie tentamen och omtentamen anges i schemat sist i detta dokument.
• Betyg på tentamen rapporteras till Ladok senast 15 arbetsdagar efter tentamen. Tentamensgranskningstillfälle anges i schemat sist i detta dokument.
• Gamla tentamen finns att ladda ned från Canvas. Observera att gamla tentamen inte är en exakt spegling av vad ”ni behöver kunna för att klara tentan”.

Detaljerat schema

Nedan presenteras schemat för kursens olika moment. Schemat är också tillgängligt i TimeEdit. Några förklaringar till de olika benämningarna:

Föreläsning – salsföreläsning med lärare / föreläsare

Övning / övningstillfälle – räkneövning, modellering, tillämpning. Med eller utan handledning/lärare

Grupparbete/självstudier – Schemalagd tid för arbete i grupp eller på egen hand

KoV – Kretslopp och vatten, förvaltning på Göteborgs stad

  

Vecka	Läsvecka	Dag	Tid	Innehåll	Lärare
v13	1	Mån 23/3	13:15–15:00	Introduktion, hydrologi (L1–L2)	Jesper
v13	1	Mån 23/3	15:15–17:00	Dagvattenflöden – rationella & tid-area (L4)	Yuliya
v13	1	Tor 26/3	10:00–11:45	Hållbar dagvattenhantering – vattenflöden (L5)	Yuliya
v13	1	Fre 27/3	15:15–17:00	Föreläsning
v14	2	Mån 30/3	13:15–15:00	Nederbörd–avrinning, enhetshydrograf (L6)	Thomas
v14	2	Mån 30/3	15:15–17:00	Modeller för dagvattenflöde & -kvalitet (L7)	Emma N. Keskitalo
v16	4	Mån 13/4	13:15–15:00	SWMM – introduktion/övning	Jesper
v16	4	Mån 13/4	15:15–17:00	Självstudier	–
v16	4	Tor 16/4	08:00–09:45	Hållbar dagvattenhantering – vattenkvalitet (L9)	AMS
v16	4	Tor 16/4	10:00–11:45	SWMM – handledning (2×45 min)	Jesper
v16	4	Fre 17/4	15:15–17:00	SWMM – självstudier	–
v17	5	Mån 20/4	13:15–15:00	Flödes- och föroreningsberäkningar med Excel	Jesper
v17	5	Mån 20/4	15:15–17:00	Frekvensanalys – statistiska metoder (L11)	Thomas
v17	5	Tor 23/4	08:00–09:45	Klimatanpassning av Göteborg (L3)	KoV
v17	5	Tor 23/4	10:00–11:45	Flödes- och föroreningsberäkningar med Excel	Jesper
v17	5	Fre 24/4	15:15–17:00	Excel/StormTac – självstudier	–
v18	6	Mån 27/4	13:15–15:00	Provtagnings- & mättekniker (L13)	Thomas / Jesper
v18	6	Mån 27/4	15:15–17:00	Självstudier	–
v19	7	Mån 4/5	13:15–15:00	SCALGO – introduktion/övning	Hampus
v19	7	Mån 4/5	15:15–17:00	Handledning/övning	–
v19	7	Ons 6/5	13:00–17:00	Fältarbete	Jesper / Amir Saedi / SMHI / Mikael Lennermark
v19	7	Tor 7/5	08:00–09:45	Föreläsning Bräddning och magasin (L6b)	Thomas
v19	7	Tor 7/5	10:00–11:45	SCALGO – handledning + självstudier	Hampus
v19	7	Fre 8/5	15:15–17:00	SCALGO – självstudier	–
v20	8	Mån 11/5	13:15–15:00	Fördjupning klimat, nederbörd & återanvändning (L15)	Jesper
v20	8	Mån 11/5	15:15–17:00	Självstudier	–
v21	9	Mån 18/5	13:15–15:00	Transport av föroreningar – introduktion (L10)	Mia
v21	9	Mån 18/5	15:15–17:00	Övning – transport av föroreningar	Mia
v21	9	Tor 21/5	08:00–09:45	Föreläsning	–
v21	9	Tor 21/5	10:00–11:45	Transport av föroreningar – handledning (2×45 min)	Mia
v21	9	Fre 22/5	15:15–17:00	Grupparbete – transport av föroreningar	–
v22	10	Mån 25/5	13:15–15:00	Summering av kursen + info inför slutinlämning & tenta (L14)	Jesper
v22	10	Mån 25/5	15:15–17:00	Reserv	–
v22	10	Tor 28/5	10:00–11:45	Räknestuga	–

Översvämning i Mölndal år 2006 då Mölndalsån breddade över och lade stora delar av centrum under vatten (återges med tillåtelse av fotografen Rune Feldt). Jämför med samma gatubild från mars 2019 (Google Maps Street view).