Sustainable Approaches for Highway Runoff Management During Construction and Operation

Miljøvennlige tilnærminger for håndtering av avrenning fra veianlegg i anleggsfase og i driftsfase ble studert i dette prosjektet. Innledningsvis ble dagens kunnskap innen håndtering av overvann fra veianlegg kartlagt, med vekt på karakterisering, behandling og modellering, og kunnskapshull ble identifisert. Deretter ble det gjort studier av avløpsvann fra tunneldriving, hvor vann ble karakterisert og renset ved hjelp av en biopolymer og kjemiske koagulanter. Videre ble det vist hvordan ulike aktiviteter i anleggsfasen påvirker omkringliggende vannforekomster ved å benytte overvåkingsdata fra et gjennomført veiprosjekt. For å optimalisere nettverk for overvåking av vannkvalitet i omkringliggende vannforekomster i anleggsfase ble to tilnærminger foreslått. Disse tok i bruk informasjonsteori og gamma-teori. Avsluttningsvis ble det gjennomført en studie hvor satelittdata fra Sentinel-2 ble benyttet for overvåkning av vannkvalitet. Basert på resultatene ble det vist at stedspesifikke parameter knyttet til f.eks. klima og trafikktetthet resulterer i kvalitative og kvantitative variasjoner i avrenningen, og hvordan dette påvirker funksjonen av rensetekniske tiltak for å beskytte omkringliggende vannforekomster. Det ble identifisert kunnskapshull knyttet til karakteriseringen av veiavrenning under ulike klimatiske scenarier, og ulike metoder for kontinuerlig overvåking og måling av vannkvaliteten i nærliggende vannforekomster. Analyse av overvåkingsdata indikerte at anleggsaktiviteter som sprengningsarbeid, rydding av areal og gravearbeid, og konstruksjon av vannbehandlingsanlegg hadde størst negative effekt på omkringliggende vannforekomster. Ved å benytte informasjonsteori og gamma-teori ble det vist at nettverkene for overvåking av vannforekomster kunne optimaliseres. Antallet og fordelingen av overvåkingstasjoner kunne modifiseres og reduseres, da de ulike anleggsaktivitetene endres over tid. Teknikkene for fjernovervåking som ble foreslått i dette prosjektet viste seg å kunne estimere vannkvalitetsparametre som turbiditet og klorofyll-a, og derved reflektere den miljømessige effekten av anleggsvirksomheten på omkringliggende vannforekomster. De estimerte verdiene ble verifisert ved hjelp av feltmålinger. En effektiv to-trinns strategi for behandling av avløpsvann fra tunneldriving ble lansert, basert på 15 min sedimentering fulgt av kjemisk koagulering og 45 min sedimentering. Ved optimal koagulantdose ble det oppnådd en renseeffekt på 92- 99% med hensyn på turbiditet og suspendert stoff (SS), og god fjerning av små partikler med diameter 10-100 μm, som er vanskelige å fjerne i tradisjonelle sedimenteringsdammer, og som kan skade akvatiske økosystemer. Forhåpentligvis vil kunnskapen som er generert i dette prosjektet kunne hjelpe beslutningstakere med forbedredede strategier for håndtering av veiavrenning og beskyttelse av vannforekomster i tråd med FNs bærekraftsmål, spesielt bærekraftsmål 6 (clean water and sanitation).