thames water utilities amp6 capital delivery

49
Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery Project Code: C725 Project Name: AMP 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant Document Name: Flood Risk Assessment Document Number: C725-PRO-REP-10118 DOCUMENT HISTORY Rev. Reason for Change Date Author Checked By Approved By 01 Final Draft 24/08/2015 MC/SP K Limbrick D Watt

Upload: others

Post on 19-Apr-2022

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

 

 

 

 

 

 

Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

Project Code: C725

Project Name: AMP 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Document Name: Flood Risk Assessment

Document Number: C725-PRO-REP-10118

DOCUMENT HISTORY

Rev. Reason for Change Date Author Checked By Approved By

01 Final Draft 24/08/2015 MC/SP K Limbrick D Watt

Page 2: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

   

Rev. No. Date:21/08/2015

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

 

   

Page 3: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

   

Rev. No. Date:21/08/2015

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Contents 

EXECUTIVE SUMMARY  3 

1.  INTRODUCTION  5 

1.1.  Purpose  5 

1.2.  Proposed Development Site  5 

1.3.  Report Objectives  5 

1.4.  Available Information  5 

2.  DESCRIPTION OF THE EXISTING SITE  6 

2.1.  Basingstoke STW  6 

3.  DESCRIPTION OF THE PROPOSED DEVELOPMENT  7 

3.1.  Proposed Extension to Basingstoke STW  7 

4.  POTENTIAL SOURCES OF FLOOD RISK  9 

4.1.  Sources of Flooding  9 

5.  FLOOD ZONES  10 

5.1.  Planning Practice Guidance Flood Zones  10 

6.  FLOOD RISKS TO THE SITE  11 

6.1.  Sources of Flooding  11 

6.2.  Flooding from Rivers and the Sea  11 

6.3.  Flooding from Land  12 

6.4.  Flooding from Groundwater  12 

6.5.  Flooding from Sewers  13 

6.6.  Flooding from Reservoirs, Canals and Other Artificial Sources  13 

7.  PLANNING PRACTICE GUIDANCE  14 

7.1.  Proposed Land Use Classification  14 

7.2.  PPG Requirements  14 

7.3.  Sequential Test  14 

8.  CONSULTATION  15 

8.1.  Environment Agency Consultation  15 

9.  FLOOD RISK CONSIDERATIONS  15 

9.1.  Key Considerations  15 

9.2.  Remain Operational in Times of Flood  15 

Page 4: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

   

Rev. No. Date:21/08/2015

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

9.3.  No Net Loss of Floodplain Storage  16 

9.4.  No Impediment to Flood Water Flows  16 

9.5.  Surface Water Runoff  16 

9.6.  Risks to People  18 

9.7.  Access to flood defence and management facilities  18 

9.8.  Cumulative Impact  19 

10.  CONCLUSIONS  19 

Appendices  21 

Appendix A – Site location and existing and proposed ground levels  23 

Appendix B – The Proposed Development Layout  25 

Appendix C ‐ Flood risk figures and Environment Agency correspondence  27 

Appendix D – Channel and Hydraulic Structure Survey of the Petty’s Brook and River Loddon  29 

Appendix E – Technical Note on Flood Estimation and Flood Modelling  31 

Appendix F – DVD of InfoWorks ICM run Files  43 

Appendix G – Surface Water Drainage Philosophy  45 

Appendix H – Safe storage of excess surface water on site under a 1 in 200 year + climate change event  47 

 

 

Page 5: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 3 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

  EXECUTIVE SUMMARY 

This  document  presents  the  findings  of  a  Flood  Risk  Assessment  (FRA)  undertaken  for  a proposed  extension  to  the  Basingstoke  Sewage  Treatment Works  (STW).  The  STW  is  a 117,000  Population  Equivalent  (PE)  Activated  Sludge  Plant  (ASP)  located  northeast  of Basingstoke,  approximately  1.7  km  east  of  Chineham  (Grid  Ref.  SU  67419  55225).  Basingstoke STW is owned and operated by Thames Water Utilities Limited (TWUL). 

The STW is shown to be partially located within the floodplains of the Petty’s Brook and the River  Loddon according  to  the Environment Agency’s  Flood Map. These watercourses  are designated  as  ‘Main  Rivers’  by  the  Environment  Agency.  As  such,  current  planning regulations require that the planning application for the proposed extension is accompanied by an appropriate FRA.  

This  FRA  has  been  prepared  in  accordance with  the National  Planning  Policy  Framework (NPPF)  and  supporting Planning Practice Guidance  (PPG)  and  is  intended  to  accompany  a planning application for the development of: 

A new advanced sludge treatment plant utilising thermal hydrolysis. 

The proposed development is required in order to increase the capacity at Basingstoke STW to  treat  indigenous  sludge and  sludge arising  from  four  satellite STWs. The new plant will allow  the unsustainable practise of  liming sludge at  the satellite sites, prior  to disposal,  to cease  and will  generate  sufficient  sustainable  electricity  to  export  to  the  grid  as well  as satisfy the power demand of Basingstoke STW. 

According  to  the Environment Agency’s  Flood Map,  Flood Zone 2  (Medium Probability)  is shown  to encroach onto  the northern, eastern and  southern boundaries of  the proposed development site, with a small area of land along the northern and north‐eastern boundary also  being  affected  by  Flood  Zone  3  (High  Probability).  The  proposed  development  is classified as  ‘Less Vulnerable’ under  the PPG, which  is considered an appropriate  land use type for these two Flood Zones.   

The Environment Agency does not  currently hold  any  flood  level  information  for  the  two watercourses  that are shown to represent a potential  flood  risk  to  the peripheral areas of the  site. During  the preparation of  this FRA,  therefore, a detailed 1D/2D  river model was constructed of  the Petty’s Brook and  the River Loddon with which  to estimate  flood  level data for the areas surrounding the proposed development. 

Using  the  output  from  this  detailed  river  model,  this  FRA  is  able  to  confirm  that  the proposed development will meet  the  requirements of  the NPPF/PPG. Specifically,  this FRA has demonstrated that:  

The  location of the proposed advanced digestion plant  is considered to have a Low Probability of flooding; 

The  proposed  land  use  is  appropriate  for  its  associated  risk  of  flooding  and  the development proposals will not  involve an  increase  in the number of staff working within a high flood risk area; 

Page 6: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 4 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

The  proposed  development will  remain  operational  in  times  of  flooding  over  the duration of its intended lifetime; 

The development proposals will not cause an adverse  impact on floodplain storage or conveyance; and  

The new build will not result in an increase in the rate of surface runoff leaving the site. 

In summary, this FRA has demonstrated that the proposed development  is appropriate  for its location, will remain operational in times of flooding, and will not result in an increase in off‐site flood risk.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 7: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 5 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

1. INTRODUCTION 

1.1. Purpose 

This  document  presents  the  findings  of  a  Flood  Risk  Assessment  (FRA)  undertaken  for  a proposed extension to the Basingstoke Sewerage Treatment Works (STW).  

The  STW  is  a 117,000 Population Equivalent  (PE) works  located northeast of Basingstoke, approximately  1.7km  east  of  Chineham  (Grid  Ref.  SU  67419  55225).  This  FRA  has  been produced in accordance with the National Planning Policy Framework (NPPF) and supporting Planning Practice Guidance  (PPG). The NPPF and PPG  require  that  flood  risk  is  taken  into account at all stages of the planning process to ensure that new development is appropriate for its location, will remain safe, and will not increase flood risk elsewhere. 

1.2. Proposed Development Site 

The Basingstoke STW is located on Whitmarsh Lane, which itself is located perpendicular to the A33,  approximately  1.7km  east of  Chineham, Hampshire.  The proposed  development will be  located on a parcel of  land to the east of the existing STW, within the existing STW boundary, as shown on Figure1, Appendix B. 

1.3. Report Objectives 

The objectives of this report are to a) quantify the flood risk to the site; b) demonstrate that the proposed development will remain operational during flood conditions over its intended lifetime  taking  climate  change  into  consideration;  and  c)  demonstrate  that  the  proposed development will not increase flood risk elsewhere.  

This FRA concentrates on the flood risk issues over the operational lifetime of the proposed development. 

1.4. Available Information 

This assessment is based on the following available information: 

Site location and existing and proposed ground levels (Appendix A); 

The proposed development layout (Appendix B); 

Flood risk figures and Environment Agency correspondence (Appendix C); 

DVD of channel and hydraulic structure survey of the Petty’s Brook and River Loddon (Appendix D); 

Technical Note on flood estimation and flood modelling (Appendix E); and 

DVD of InfoWorks ICM run files – (Appendix F);  

Surface Water Drainage Philosophy (Appendix G); and 

Page 8: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 6 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Safe storage of excess surface water on site under a 1 in 200 year + climate change event (Appendix H).  

At the time of writing, MWH UK Ltd. is unaware of any previous FRA having been undertaken for the Basingstoke STW. 

2. DESCRIPTION OF THE EXISTING SITE 

2.1. Basingstoke STW 

The  existing  sludge  treatment  at  the Basingstoke  STW  consists of primary  and  secondary digestion and digested sludge dewatering, storage and disposal.  

The  STW  site  boundary  is  located  approximately  10m  to  the  south  of  Petty’s  Brook  and 250m north‐west of the River Loddon as shown in Appendix A (Figure 1). 

The grid reference for the site is: 

SU 67419 55225 (Easting 467419, Northing 155225) 

The postal address for the site is: 

Basingstoke STW, 

Whitmarsh Lane, 

Sherfield on Loddon, 

Basingstoke, 

Hampshire, 

RG24 8LL. 

The existing  site  layout  is  shown on dwg B466‐A1‐24001 Appendix B and  a  topographical survey showing the existing ground levels is included in Appendix A. 

The site consists of areas of  impermeable hard standing associated with the existing STW; storm water from these areas  is drained back to the head of the works for treatment. The proposed extension will be  located on a plot  formerly used as the  land treatment area  for excess storm water leaving the STW. Excess storm water from the STW was once directed to this  plot  for  land  treatment  before  being  discharged  to  the  Petty’s  Brook  and  the  River Loddon.  

As  such, although  this parcel of  land appears  to be  currently undeveloped,  it would have once received storm flows from the STW and consequently would have formed part of the waste water treatment process. As a result of investment in new technology by TWUL over time,  this area of  land  is no  longer  required  to  form part of  the  treatment process  in  this way.   

Page 9: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 7 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Existing ground levels throughout the parcel of land intended for the proposed development are shown in the topographical survey included in Appendix A. Existing ground levels in the centre‐western part of the site are approximately 64m AOD, and gradually grade down to a level of approximately 63.4m AOD in the centre‐eastern area of the site.   

Immediately  beyond  the  northern  boundary  of  the  proposed  development  plot,  ground levels rise to between 65.2 to 64.5m AOD before grading down towards the channel of the Petty’s Brook.  Immediately beyond the eastern boundary, existing  levels are approximately 64.5 to 64m AOD. On the southern boundary, ground levels are between 64 and 63.6m AOD and gradually fall away to the River Loddon to the south. Ground levels vary throughout the existing STW to the west of the proposed development site although are generally between 65.5 and 64.8m AOD.  

The  responsibility  for protecting  the site  infrastructure and ensuring  its ongoing operation lies with TWUL. 

3. DESCRIPTION OF THE PROPOSED DEVELOPMENT 

3.1. Proposed Extension to Basingstoke STW 

The proposed extension  to Basingstoke STW  involves  the construction of a new advanced sludge  treatment plant utilizing  thermal hydrolysis. The new assets will be constructed on the  undeveloped  plot  of  land  to  the  east  of  the  existing  STW,  within  the  existing  site boundary, that was formerly used to receive excess storm flows from the works. 

The proposed development comprises the following details: 

Imported sludge cake facility;  

Imported liquid sludge facility;  

Indigenous sludge collection and transfer; 

Liquid sludge blending, buffering and screening; 

Pre‐THP  dewatering,  polyelectrolyte  storage,  preparation  and  dosing  for  pre‐THP dewatering; 

Dilution;  

THP feed silo; 

Thermal hydrolysis plant; 

Sludge cooling and transfer to digesters; 

Digesters, chemical dosing (antifoam and pH control); 

Digested sludge collection and transfer; 

Page 10: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 8 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Digested sludge dewatering and storage (existing); 

Biogas storage and utilization; 

Gas engines and composite boilers; 

Ventilation and odour control plant; 

Liquor collection and return;  

Final effluent supply; 

Potable water supply; and 

Auxiliary fuel storage.  

Further details of the above can be found in the Process Design Statement appended to the Basis  of  Design  Report  (C725  PRO  REP  10048  Rev  03)  and  in  the  layout  drawing  of  the proposed development included in Appendix B. Details of the proposed ground levels for the new advanced sludge treatment plant are shown in Appendix A.  

 

   

Page 11: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 9 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

4. POTENTIAL SOURCES OF FLOOD RISK 

4.1. Sources of Flooding 

Flooding can occur from a number of sources as shown in Table 4.1. 

Table 4.1  Possible Sources of Flooding Identified in the PPG 

Source  Description 

Flooding from rivers  River flows which exceed the flow capacity of the river channel (or culverts) can cause flooding from rivers. 

Flooding from the sea  High tides and/or storm surges can cause flooding from the sea. 

Flooding from land  Intense rainfall that cannot soak into the ground or enter drainage systems can quickly run off the land and result in local flooding. 

Flooding from groundwater  Groundwater flooding occurs when water levels in the ground rise above surface elevations. 

Flooding from sewers   Sewer flooding can occur when piped systems are overwhelmed by heavy rainfall, when sewers become blocked or when sewers are of inadequate capacity. 

Flooding from reservoirs, canals and other artificial sources 

Non‐natural or artificial sources of flooding can include reservoirs, canals and lakes where water is retained above natural ground level. 

   

Page 12: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 10 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

5. FLOOD ZONES 

5.1. Planning Practice Guidance Flood Zones 

The PPG defines three flood zones as shown in Table 5.1. 

Table 5.1  PPG Flood Zones 

Flood Zone  Return Period (Annual Exceedance Probability) 

1  Low probability ‐ less than 1 in 1,000 year (<0.1%) for river or sea flooding. 

2  Medium probability ‐ between 1 in 1,000 year (0.1%) and 1 in 100 year (1%) for river flooding or between 1 in 1,000 year (0.1%) and 1 in 200 year (0.5%) for sea flooding. 

3a  High probability ‐ 1 in 100 year (1%) or greater for river flooding or 1 in 200 year (0.5%) or greater for sea flooding. 

3b  The Functional Floodplain ‐ land where water has to flow or be stored in times of flood. There is not a strict definition of the annual probability of flooding in this zone, but the 1 in 20 year (5%) or greater return period should provide a starting point for consideration. 

 

According  to  the Environment Agency’s  Flood Map,  Flood Zone 2  (Medium Probability)  is shown  to encroach onto  the northern, eastern and  southern boundaries of  the proposed development site, with a small area of land along the northern and north‐eastern boundary also being affected by Flood Zone 3 (High Probability). The Environment Agency’s Flood Map for the Basingstoke STW is shown in Appendix C (Figure 2).  

   

Page 13: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 11 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

6. FLOOD RISKS TO THE SITE 

6.1. Sources of Flooding 

The Flood Maps, Appendix C Figures 2 to 5, provide a high level overview of the likely flood risk  to a specific area or  region, although  the  flood extents shown do not account  for  the presence of existing  flood defences or  the  likely  impacts of climate change. Each of  these sources of flood risk is considered in more detail below.  

6.2. Flooding from Rivers and the Sea 

The Environment Agency’s Flood Map (Appendix C ‐ Figure 2)  indicates that the most  likely source  of  flooding  to  the  proposed  development  is  fluvial  from  the  Petty’s  Brook  to  the north and north‐east and the River Loddon to the east and southeast of the site. 

The Environment Agency was contacted in March 2014 to determine whether flood risk data were available for these watercourses. At the time of this enquiry, the Environment Agency confirmed  that  it  was  unable  to  provide  flood  levels  for  these  watercourses  given  the absence of detailed flood modelling for the area. This Environment Agency correspondence is provided in Appendix C.  

Consequently,  topographical  survey  data  were  obtained  for  the  channels  and  hydraulic structures of the Petty’s Brook and the River Loddon. The results of this survey are included on  a DVD  in  Appendix D.  In  addition,  LiDAR Digital  Terrain Model  (DTM)  data were  also obtained for the floodplain areas of both watercourses.  

The topographical survey and DTM data were combined to create a  linked 1D‐2D hydraulic model  of  the  Petty’s  Brook  and  River  Loddon  in  the  area  of  the  Basingstoke  STW.  The hydraulic  assessment  was  undertaken  using  InfoWorks  Integrated  Catchment  Modelling (ICM)  software.  Further  information  regarding  the  flood modelling  element of  this  FRA  is provided as a Technical Addendum in Appendix E; the model run files are included on a DVD in Appendix F.   

The results from the detailed flood modelling study are presented  in Appendix C (Figure 6a and  Figure  6b)  for  the  site  and  entire model  domain  respectively  for  the  1  in  1000  year return period event. This was the most extreme flood event included in the modelling study and can be considered equivalent to PPG Flood Zone 2 (Medium Probability). All land falling outside this detailed 1  in 1000 year flood outline can be considered to lie within PPG Flood Zone 1 (Low Probability).  

Appendix  C  (Figure  6b)  compares  favourably  with  the  Environment  Agency’s  Flood Map shown  in Appendix  C  (Figure  2)  in  terms  of  the  general  shape  and  location  of  the  areas thought  to be at  the highest  risk of  flooding. Appendix C  (Figure 6b), however, shows  less area at risk under the 1 in 1000 year event than shown in the Environment Agency mapping (i.e.  Flood  Zone  2  shown  in  Appendix  C  ‐  Figure  2).  This  is  most  likely  because  the Environment Agency mapping for this area is based on flood estimates generated using the FEH Rainfall Runoff method, which has now been replaced by other hydrological modelling techniques. The FEH Rainfall Runoff method is known to overestimate peak flows and the 1 in 1000 year peak flow estimates generated using this method are significantly higher than 

Page 14: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 12 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

those  generated  using  the more  accurate  techniques  used  in  this  FRA  (this  is  discussed further in Appendix E). As such, it is most likely for this reason that the 1 in 1000 year extent shown in Appendix C (Figure 6b) covers less area than the outline for Flood Zone 2 shown in Appendix C (Figure 2).  

Appendix C  (Figure 6a)  indicates  that  the 1  in 1000  year  flood outline does not encroach upon  the  site  of  the  proposed  development.  Appendix  C  (Figure  6a)  also  displays  the maximum  flood  levels under  the  1  in  1000  year  and  1  in  100  year  (plus  climate  change) events at various locations surrounding the proposed development site.  

Under the 1  in 1000 year event, peak  flood  levels along the northern boundary of the site range from 63.69 to 63.35m AOD. These  levels then drop to 62.81 and 62.73m AOD within the  floodplain of the Petty’s Brook and River Loddon to the east and southeast of the site respectively (Appendix C ‐ Figure 6a).  

Under  the 1  in 100 year  (plus climate change) event, peak  flood  levels along  the northern boundary of the site range from 63.34 to 62.82m AOD. These levels then drop to 62.43m to the southeast of the site.  

As outlined in Section 2.1 and Appendix A, existing ground levels throughout the site of the proposed development range  from 64 to 63.4m AOD, and ground  levels rise beyond these levels to both the north and east before dropping towards the channels of the Petty’s Brook and the River Loddon. As such, it is not expected that the site of the proposed development would experience  inundation under  the 1  in 1000 year or  the 1  in 100 year  (plus  climate change) return period  flood events. Accordingly, this source of  flood risk  is not considered further. 

6.3. Flooding from Land 

Thames Water does not hold any  records of  the  site being  flooded by surface  runoff. The Environment Agency Flood Map for Surface Water (Appendix C ‐ Figure 3) confirms that an area of Medium to High Surface Water flood risk is present in the north eastern and eastern area of the proposed development. This represents the potential for surface water ponding in the northeast and eastern areas of the site behind the higher ground that separates the site from the Petty’s Brook. The accumulation of surface water shown in Appendix C (Figure 3) will be accommodated as part of  the surface water drainage  strategy  for  the proposed advanced sludge treatment plant. This is explained further in Section 9.5 below.  

6.4. Flooding from Groundwater 

There  is no historical record of flooding of the site by groundwater. This  is not expected to change as a  result of  the proposed development. Groundwater  flood  risk  information was obtained for the Basingstoke STW as part of this FRA. This information is shown in Appendix C  (Figure  4).  The  groundwater  flood  risk  data  indicates  that  the  site  of  the  proposed development is not expected to be at significant risk. Accordingly, this source of flood risk is not considered further.  

 

Page 15: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 13 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

6.5. Flooding from Sewers 

The  site  of  the  proposed  development  is  undeveloped  and  was  once  used  as  the  land treatment area for excess storm flows from the STW. As such, the existing site is not at risk of flooding from overwhelmed sewers. The storm water drainage strategy for the proposed development  is described  in Section 9.5 below. Accordingly, this source of  flood risk  is not considered further. 

6.6. Flooding from Reservoirs, Canals and Other Artificial Sources 

There are no artificial water bodies  in  the area  surrounding  the  site and  the Environment Agency Risk from Reservoirs Map (Appendix C ‐ Figure 5) indicates that there is no risk to the Basingstoke  STW  from  reservoir  failure.  Accordingly,  this  source  of  flood  risk  is  not considered further. 

   

Page 16: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 14 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

7. PLANNING PRACTICE GUIDANCE 

7.1. Proposed Land Use Classification 

The proposed extension  to  the existing STW  is classified as  ‘Less Vulnerable’ development under the PPG as the land use type falls under the definition of ‘Sewage treatment works, if adequate measures  to control pollution and manage  sewage during  flooding events are  in place’.  

As  per  the  PPG,  this  means  that  the  proposed  advanced  sludge  treatment  plant  is appropriate  for  location  ‘in principle’ within Flood Zones 2 and 3 despite  the  fact  that  the results of the detailed flood modelling described above confirm that the site would not be at risk under these events.  

7.2. PPG Requirements 

Given the scale and nature of the proposed development, the key considerations of this FRA are to ensure that the new advanced sludge treatment plant will: 

Remain operational in times of flooding; 

Result in no net loss of floodplain storage; 

Not impede flood water flows;  

Not increase the volume and rate of surface water runoff leaving the site; 

Not have an adverse effect on a watercourse, floodplain or its flood defences; 

Not impede access to flood defence and management facilities; and 

Ensure  that  the  cumulative  impact  of  such  developments  would  not  have  a significant effect on local flood storage capacity or flood flows. 

7.3. Sequential Test 

The  Sequential  Test  aims  to  steer  new  development  to  areas  that  have  the  lowest probability of flooding. Given that the proposed development would constitute an extension to an existing business premises, the PPG suggests a pragmatic approach to the Sequential Test  in such circumstances: “in considering planning applications  for extensions  to existing business premises it might be impractical to suggest that there are more suitable alternative locations for that development elsewhere.” As such, the requirement to pass the Sequential Test is not considered further.  

Page 17: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 15 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

8. CONSULTATION 

8.1. Environment Agency Consultation 

The  Environment  Agency  was  consulted  in  March  2014  to  determine  the  flood  level information available for the area of  interest.  In response to this request, the Environment Agency confirmed that it does not hold detailed modelling for the Basingstoke STW area and as  such  is  unable  to  provide modelled  flood  levels  for  use within  this  FRA  (Environment Agency  reference:  WT15091).  This  Environment  Agency  correspondence  is  provided  in Appendix C.  

9. FLOOD RISK CONSIDERATIONS 

9.1. Key Considerations 

As described  in  Section 7.2,  to meet  (or  exceed)  the PPG  requirements,  ‘Less Vulnerable’ land use such as that proposed at Basingstoke STW will be considered suitable provided  it can: 

Remain operational in times of flooding; 

Result in no net loss of floodplain storage; 

Not impede flood water flows;  

Not increase the volume and rate of surface water runoff leaving the site; 

Not have an adverse effect on a watercourse, floodplain or its flood defences; 

Not impede access to flood defence and management facilities; and 

Ensure  that  the  cumulative  impact  of  such  developments  would  not  have  a significant effect on local flood storage capacity or flood flows. 

Each of these requirements is discussed in relation to the proposed development in Sections 9.2 to 9.8 below. 

9.2. Remain Operational in Times of Flood 

Fluvial Flooding 

The  proposed  advanced  sludge  treatment  plant  consists  of  a  number  of  smaller developments  as  shown  in Appendix B. As  confirmed by  the  results of  the detailed  flood modelling  described  in  Section  6.2  above,  the  proposed  development  site would  not  be expected to experience flooding under the 1 in 1000 year event (Appendix C ‐ Figure 6a).  

As  such,  the  proposed  advanced  sludge  treatment  plant  would  be  able  to  remain operational  in  times  of  fluvial  flooding  throughout  the  duration  of  its  intended  lifetime without the need for further measures to be put in place. 

Page 18: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 16 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

 

Pluvial Flooding 

The  surface water drainage  strategy  for  the proposed advanced  sludge  treatment plant  is summarised  in Section 9.5 below and detailed  in Appendix G. TWUL has a commitment to ensuring  that  the new  advanced  sludge  treatment plant would  remain operational under fluvial and pluvial  flood events up to and  including the 1  in 200 year  (plus climate change) standard. Under this event, excess storm water would be safely contained on the surface of the site (Appendix H). All operational elements of the proposed advanced sludge treatment plant would be set above the level that would result from this accumulation of excess storm water.  

As  such,  the  proposed  advanced  sludge  treatment  plant  would  be  able  to  remain operational  in  times  of  pluvial  flooding  throughout  the  duration  of  its  intended  lifetime without the need for further measures to be put in place. 

9.3. No Net Loss of Floodplain Storage 

The proposed development will be  located on  land  that  is not at  risk under  the 1  in 1000 year fluvial event and will not, therefore, result in any loss of floodplain storage. 

9.4. No Impediment to Flood Water Flows 

The hydraulic modelling carried out for this FRA demonstrates that the site falls outside the 1 in 1000 year fluvial flood extent. 

The  proposed  advanced  sludge  treatment  plant  would  not,  therefore,  result  in  any impediment to flood water flows.  

9.5. Surface Water Runoff 

The  surface  water  drainage  strategy  for  the  proposed  development  is  detailed  in  the Drainage  Philosophy  Report  in Appendix G.  The  surface water  generated  across  the  new impermeable area  associated with  the proposed advanced  sludge  treatment plant will be considered  to  be  ‘dirty’  and  thus will  need  to  be  returned  to  the  head  of  the  STW  for treatment before being discharged to the River Loddon.  

The existing STW has a finite capacity for accepting storm flows and as such the additional storm runoff generated across the advanced sludge treatment plant site would be directed to the disused sludge drying beds shown in Appendix A (Figure 1). These drying beds will be made  ready  to  act  solely  as  storm  water  attenuation  features  over  the  lifetime  of  the proposed development.  

The  storm  runoff would  be  pumped  to  these  drying  beds  and  temporarily  stored within these  features  until  capacity within  the  STW  is  restored  following  the  storm  event.  The storm water  contained within  these drying beds would  then discharge  via  gravity  and  an existing pumping station to the head of the STW  for treatment before being discharged to the River Loddon.  

Page 19: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 17 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Runoff from the advanced sludge treatment plant site up to the 1  in 30 year return period critical duration event will be pumped directly to these drying beds. The drying beds have a storage  volume, which  is more  than  adequate  to  accept  the  1  in  30  year  return  period critical duration event storm volume from the advanced sludge treatment plant site.  

TWUL has a commitment to ensuring that the new advanced sludge treatment plant would remain operational under  fluvial and pluvial  flood events up  to and  including  the 1  in 200 year (plus climate change) standard. 

The additional volume of water generated for storms between the 1 in 30 and 1 in 200 year (plus  climate  change)  events will be  safely  stored on  the  surface of  the  advanced  sludge treatment plant site as demonstrated in Appendix H. This water would then be subsequently pumped back to the drying beds once capacity within the pumping system is restored.  

The  operational  components  of  the  advanced  sludge  treatment  plant  site would  be  set above  the  level  that  could  be  reached  by  the  accumulation  of  this  storm  runoff  and  the resultant surface water depths would not be expected to pose a risk to site operators 

The attenuation process  for the additional volume and rate of surface water generated by the proposed development can, therefore, be summarised as follows: 

Storms up to the 1 in 30 year return period (plus climate change): 

1. Direct pumping to the disused sludge drying beds; 

2. Storage within the sludge drying beds until capacity within the STW is restored; 

3. Discharge via gravity and an existing pumping station  from  the drying beds  to  the head of the STW; 

4. Conveyance and storage within the treatment process of the STW; and 

5. Discharge to the River Loddon.  

Storms between the 1 in 30 year and the 1 in 200 year return period (plus climate change): 

1. Direct pumping  to  the disused sludge drying beds  for  flows up  to  the 1  in 30 year rate; 

2. Storage of  the 1  in 30 year equivalent volume within  the  sludge drying beds until capacity within the STW is restored; 

3. Storage of the difference between the 1 in 30 year and 1 in 200 year volumes safely on  the  surface of  the advanced  sludge  treatment plant  site  (the proposed ground levels and layout will ensure that this volume is contained and would not be able to leave the site); 

4. Discharge  via  gravity  and  an  existing  pumping  station  of  1  in  30  year  equivalent volume from the drying beds to the head of the STW; 

Page 20: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 18 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

5. Direct  pumping  of  the  difference  between  the  1  in  30  year  and  1  in  200  year volumes from the advanced sludge treatment plant site to the disused sludge drying beds; 

6. Discharge via gravity and an existing pumping station of the difference between the 1  in 30 year and 1  in 200 year volumes from the disused sludge drying beds to the head of the STW once capacity is restored; 

7. Conveyance and storage within the treatment process of the STW; and 

8. Discharge to the River Loddon.  

The  proposed  drainage  strategy  demonstrates  that  the  additional  storm  water  volume generated from the proposed advanced sludge treatment plant site will be stored on site for a sufficient  length of time to ensure  that an adverse  impact on  flood risk on the  receiving watercourse is avoided.  

For  example,  the  water  stored  in  the  disused  sludge  drying  beds  will  only  be  able  to discharge  via  gravity  to  the  head  of  the  STW  once  capacity within  the works  has  been restored. Given the residence time within the sewage catchment draining to the STW, this is only likely to occur a considerable length of time after the initial storm has ended.  

Consequently,  the  drainage  strategy will  ensure  that  the  proposed  development will  not lead to an increase in the rate of surface water leaving and site and will not, therefore, result in an increase in surface water flood risk elsewhere.  

9.6. Risks to People 

The proposed development will inevitably result in an increase in the number of TWUL staff present on site in order to operate and manage the new advanced sludge treatment plant.  

As described  in Section 6.2 above, however, the new advanced sludge treatment plant will be  located on  land  that will not be affected under  the 1  in 1000 year  return period  flood event. Storm water from the new advanced sludge treatment plant’s drainage system will be stored  on  the  surface  of  the  site  under  the  1  in  200  year  (plus  climate  change)  event although will not reach depths that would be unsafe for operational staff (Appendix H).  

Consequently,  the proposed development will not  result  in  an  increase  in  the number of people having to work in an area of high flood risk.  

9.7. Access to flood defence and management facilities 

The proposed development will take place within the confines of TWUL’s Basingstoke STW. There are no Environment Agency or Local Authority flood defence or management facilities within the Basingstoke STW. The proposed development will not, therefore, inhibit access to flood defence and management facilities. 

 

 

Page 21: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 19 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

9.8. Cumulative Impact 

The proposed advanced  sludge  treatment plant  site will be  located outside  the 1  in 1000 year floodplain and also the 1 in 100 year (plus climate change) ‘design’ floodplain. As such, the proposed works will not contribute to a cumulative impact on the ‘design’ floodplain. 

Although  the  proposed  advanced  sludge  treatment  plant  site  will  inevitably  involve  the creation of additional impermeable area, the drainage strategy described above will ensure that  the  rate  of  surface water  leaving  the  site will  not  increase  as  a  result. As  such,  the proposed development will not  contribute  to a  cumulative  impact on  surface water  flood risk.  

10. CONCLUSIONS 

This  FRA  has  used  detailed  flood modelling  to  quantify  the  flood  risk  to  the  site  of  the proposed new advanced sludge treatment plant at Basingstoke STW. The detailed flood data have  been  used  to  confirm  that  the  proposed  advanced  sludge  treatment  plant  site will remain operational during times of flooding over the duration of its intended lifetime, whilst taking climate change into consideration. 

This FRA has also demonstrated that the proposed advanced sludge treatment plant site will not have an adverse  impact on  floodplain  storage or conveyance and will not  result  in an increase in surface water flood risk elsewhere.  

The  proposed  land  use  type  is  considered  suitable  for  its  location  and  the  development proposals will not increase the number of people working in or visiting an area of high flood risk.  

The conclusions of this FRA are, therefore, that the proposed development: 

Is appropriate for its location from a flood risk perspective; 

Will remain operational in times of flooding; 

Will not represent an increase in risk to people;  

Will not increase flood risk elsewhere; 

Will not restrict access to flood defence and management facilities; and  

Will not contribute to a cumulative adverse flood risk impact.  

 

 

    

Page 22: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 20 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Page 23: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 21 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendices    

Page 24: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 22 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

•  

 

   

Page 25: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 23 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendix A – Site location and existing and proposed ground levels  

   

Page 26: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 24 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

   

Page 27: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 25 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendix B – The Proposed Development Layout    

Page 28: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 26 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

   

Page 29: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 27 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendix C ‐ Flood risk figures and Environment Agency correspondence     

Page 30: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 28 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

   

Page 31: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 29 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendix D – Channel and Hydraulic Structure Survey of the Petty’s Brook and River Loddon – (DVD available on request) 

Page 32: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 30 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

   

Page 33: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 31 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendix E – Technical Note on Flood Estimation and Flood Modelling    

Page 34: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 32 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

1.1 INTRODUCTION  

A detailed hydraulic flood model was constructed to help inform this FRA. The model was a fully  linked 1D‐2D model created using  InfoWorks  Integrated Catchment Modelling (ICM). The  steps  in  the  physical model  build,  flood  flow  estimation  and model  simulation  are described in following sections. 

1.2 RIVER  CROSS ‐SECTION  AND  STRUCTURE  DATA  

A topographic river cross‐section survey was commissioned for the Petty’s Brook, the River Loddon and an unnamed ditch. The cross‐sections were surveyed at 60m  intervals along the Petty’s Brook  and  at 120m  intervals on  the River  Loddon, based on measured bank widths  as  per  Environment  Agency  guidance  for  flood modelling.  The  locations  of  the surveyed river cross‐sections are indicated in red on Figure E.1.  

Five  bridges  on  the  Petty’s  Brook  and  one  bridge  on  the  River  Loddon were  also  fully surveyed as these represent key hydraulic structures within the model domain. 

 

Figure E.1: Surveyed Cross‐sections on Petty’s Brook, River Loddon and the Ditch 

 

 

Page 35: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 33 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

1.3 FLOOD  FLOW  ESTIMATION  

A hydrological study was undertaken  to calculate the design  flows to use as  input  to  the flood model. Firstly, the contributing FEH catchments  for the Petty’s Brook and the River Loddon  were  identified.  The  River  Loddon  catchment  also  contained  the  ditch  which merges with the Petty’s Brook. This ditch is represented explicitly in the model, and hence the  River  Loddon  catchment  was  subdivided  following  the  contours  of  the  region  to provide  individual  subcatchment  boundaries.  The  catchment  boundaries  are  shown  in Figure E.2.  

 

 

Figure E.2: Catchment boundaries 

 

   

Page 36: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 34 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Catchment descriptors for the Petty’s Brook and the River Loddon were extracted using the FEH CD‐ROM Version 3. These are shown in Table E1 below. 

Table E1: FEH Catchment Characteristics 

Catchment Characteristics 

 

Petty's Brook  River Loddon 

VERSION  FEH CD‐ROM Version 3 FEH CD‐ROM Version 3 

CATCHMENT  SU 67950 55250 SU 67950 55150

CENTROID  SU 64492 54623 SU 62758 50732

AREA  11.3 42.44

ALTBAR  89 114

ASPBAR  52 31

ASPVAR  0.36 0.32

BFIHOST  0.475 0.915

DPLBAR  4.87 8.66

DPSBAR  25.3 37.1

FARL  1 0.955

FPEXT  0.1059 0.0613

FPDBAR  0.585 0.351

FPLOC  0.827 0.849

LDP  10.92 14.04

PROPWET  0.35 0.35

RMED‐1H  11 10.9

RMED‐1D  31.7 34

RMED‐2D  40 42.3

SAAR  725 768

SAAR4170  736 803

SPRHOST  32.53 8.11

URBCONC1990  0.665 0.649

URBEXT1990  0.1243 0.1212

URBLOC1990  1.064 0.922

URBCONC2000  0.848 0.863

URBEXT2000  0.2405 0.2315

URBLOC2000  1.1 0.94

C  ‐0.02877 ‐0.02714

D1  0.33557 0.36405

D2  0.27021 0.25934

D3  0.35308 0.37108

E  0.30388 0.29891

F  2.50818 2.50695

C(1 km)  ‐0.029 ‐0.029

D1(1 km)  0.328 0.328

D2(1 km)  0.271 0.271

D3(1 km)  0.335 0.335

E(1 km)  0.306 0.306

F(1 km)  2.502 2.502

 

 

 

 

 

Page 37: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 35 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

The  catchment  characteristics  were  reviewed  to  identify  the  most  appropriate  flood estimation procedure to use to calculate the design flows to be used  in the model. Three methods were compared: 

- FEH Rainfall‐Runoff; 

- ReFH (Revitalised Flood Hydrograph); and 

- FEH Statistical (i.e. WINFAP v3). 

The FEH rainfall‐runoff method was discarded because  it  is considered redundant  in most situations except for reservoir safety work and in pumped catchments. 

The ReFH method has superseded the FEH rainfall‐runoff method and tends to give results which are more consistent with the FEH statistical method. But as with other rainfall‐runoff methods,  ReFH  struggles  with  permeable  catchments  (BFIHOST  >  0.65)  where  it  gives unrealistic  estimates  of  losses.  Furthermore,  as  recommended  in  the  Environment Agency’s Flood Estimation Guidelines  (2012), ReFH  is not deemed appropriate for heavily urbanised  catchments  (URBEXT  >  0.125).  The  URBEXT2000  values  for  both  the  Petty’s Brook  and  River  Loddon  catchments  are  greater  than  0.125  and  BFIHOST  for  the  River Loddon is also in excess of 0.65. As such, the ReFH method was also discounted.  

WINFAP  is  a  statistical  method  which  uses  observed  data  from  gauging  stations  in catchments  similar  to  the  study  catchment.  Pooling  groups  are  created  to  provide  the required  500  year  of  peak  flow  data.  These  data  are  used  to  calculate QMED  (median annual  flood  flow),  and  based  on  QMED  the  peak  flow  for  required  return  periods  is generated. 

In this study, the WINFAP statistical method is preferred over the ReFH method because: 

1) The Loddon catchment is highly permeable (BFIHOST > 0.65) 

2) Both the catchments are heavily urbanised (URBEXT2000 > 0.125) 

To  calculate  the  flood  peaks  the WINFAP‐FEH  3  software  (version  3.3.4) was  used.  The catchment  descriptor  files  (*.cd3)  extracted  from  the  FEH  CD‐ROM  Version  3  were imported  into WINFAP  separately  for  the  Petty’s  Brook  and  the  River  Loddon.  Pooling groups were then created for the Petty’s Brook and the River Loddon. 

1.3.1 Petty’sBrook

The pooling group for the Petty’s Brook is presented in Table E2. 

 

 

 

 

Page 38: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 36 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Table E2 ‐ Petty’s Brook Pooling Group 

Station Distance(km) 

Years of data 

QMED (m3s‐1)  L‐CV  L‐SKEW  Discordancy 

26802 (Gypsey Race @ Kirby Grindalythe)  0.97  13  0.109  0.261  0.199  0.535 

25019 (Leven @ Easby)  1.079  34  5.538  0.347  0.394  0.796 

27051 (Crimple @ Burn Bridge)  1.175  40  4.539  0.222  0.149  0.941 

203046 (Rathmore Burn @ Rathmore Bridge)  1.245  30  10.934  0.136  0.091  1.126 

20002 (West Peffer Burn @ Luffness)  1.246  41  3.299  0.292  0.015  1.937 

27010 (Hodge Beck @ Bransdale Weir)  1.422  41  9.42  0.224  0.293  0.537 

44008 (South Winterbourne @ Winterbourne Steepleton)  1.448  33  0.42  0.395  0.332  1.043 

36010 (Bumpstead Brook @ Broad Green)  1.478  45  6.759  0.418  0.228  1.919 

27073 (Brompton Beck @ Snainton Ings)  1.543  32  0.813  0.197  ‐0.022  0.771 

45816 (Haddeo @ Upton)  1.605  19  3.456  0.324  0.434  0.863 

22003 (Usway Burn @ Shillmoor)  1.617  26  19.22  0.303  0.303  1.284 

47022 (Tory Brook @ Newnham Park)  1.624  19  7.331  0.257  0.071  0.579 

72014 (Conder @ Galgate)  1.645  45  17.703  0.193  0.059  0.922 

41020 (Bevern Stream @ Clappers Bridge)  1.677  43  13.49  0.214  0.208  0.871 

73015 (Keer @ High Keer Weir)  1.678  21  12.239  0.156  0.001  0.797 

28033 (Dove @ Hollinsclough)  1.689  33  4.666  0.266  0.415  1.079 

                    

Total     515             

Weighted means  515 0.263  0.198 

 

Gauging  station  49006 Camel  at Camelford was  removed  from  the pool  as  it only had  6 years  of  data, which  is  considered  to  be  a  short  record  for  statistical  analysis.  The  total number  of  years  of  data  for  analysis  is  515.  The  Goodness‐of‐fit  test  showed  that  the Generalised Logistic (GL) Distribution method gave the best fit. 

The estimation of QMED can be carried out using catchment descriptors or using a donor station (the Data Transfer method). As per the guidance in WINFAP‐FEH 3 (2009) the use of the Data Transfer method to improve the estimate of QMED is not recommended in heavily urbanised  catchments  such  as  Petty’s Brook  and  the River  Loddon  (URBEXT2000  >  0.03). Hence QMED was estimated using catchment descriptors and an Urban Adjustment Factor (UAF) using the following equation. 

QMED = UAF x QMEDrural     ‐   Equation 1 

It  should  also be  noted  that  the  Environment Agency  Flood  Estimation Guidelines  (2012) indicate  that  the  Statistical  method  (QMEDrural)  with  urban  adjustment  can  be  used  to estimate  extreme  event  flows  for  urbanised  catchments  in  which  sewer  flow  can  be neglected. 

The QMEDrural based on catchment descriptors  is 2.464 m3/s. The UAF  for Petty’s Brook  is 1.411 and based on that the estimated QMED is 3.476 m3/s. 

Even  though  the  Donor  Station method  is  not  recommended  for  the  study  catchments, QMED for Petty’s Brook was also calculated using a range of donor stations for comparison, 

Page 39: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 37 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

which all returned  lower estimates, confirming that QMED based on catchment descriptors with urban adjustment is conservative for flood peak estimation. 

The peaks for various return periods in Petty’s Brook are shown in Table E3. 

Table E3 – Petty’s Brook ‐ Peak flows using WINFAP 

Return Period(Years) 

GL ‐ Peak flow (m3/s) 

2  3.476 

5  4.777 

10  5.764 

25  7.245 

50  8.564 

100  10.104 

200  11.912 

500  14.804 

1000  17.451 

   

1.3.2 RiverLoddon

Following the same procedure as for Petty’s Brook, a default pooling group was created for the River Loddon catchment (Table E4). In this case, all the gauging stations have a sufficient period of data for statistical analysis. The Goodness‐of‐fit test showed that the Generalised Extreme Value (GEV) distribution method gives the best fit for the River Loddon catchment. 

   

Page 40: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 38 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Table E4 ‐ River Loddon Pooling group 

Station Distance(km) 

Years of data 

QMED (m3s‐1)  L‐CV  L‐SKEW  Discordancy 

53017 (Boyd @ Bitton)  0.353  39  13.073  0.243  0.112  0.016 

41022 (Lod @ Halfway Bridge)  0.363  39  16.044  0.287  0.214  0.737 

39033 (Winterbourne Stream @ Bagnor)  0.458  50  0.393  0.336  0.369  2.066 

41020 (Bevern Stream @ Clappers Bridge)  0.471  43  13.49  0.214  0.208  1.134 

28058 (Henmore Brook @ Ashbourne)  0.495  14  9.006  0.168  ‐0.102  1.391 

42011 (Hamble @ Frogmill)  0.503  40  8.028  0.159  0.013  0.996 

30004 (Lymn @ Partney Mill)  0.556  50  6.778  0.236  0.059  0.14 

24007 (Browney @ Lanchester)  0.602  15  10.981  0.222  0.212  1.948 

44003 (Asker @ Bridport)  0.621  30  14.636  0.253  0.221  0.427 

36004 (Chad Brook @ Long Melford)  0.63  45  4.938  0.306  0.199  0.617 

43806 (Wylye @ Brixton Deverill)  0.637  21  1.914  0.383  0.222  1.408 

20006 (Biel Water @ Belton House)  0.663  28  11.748  0.375  0.128  1.839 

33054 (Babingley @ Castle Rising)  0.7  36  1.129  0.214  0.069  0.407 

26803 (Water Forlornes @ Driffield)  0.703  13  0.684  0.215  0.069  0.918 

26003 (Foston Beck @ Foston Mill)  0.736  52  1.739  0.243  ‐0.015  0.955 

                    

Total     515             

Weighted means           0.258  0.138    

 

As with Petty’s Brook, the QMED was estimated using the Equation‐1 above. The QMEDrural for the River Loddon based on catchment descriptors is 1.14 m3/s. The UAF for River Loddon is  3.986  and  based  on  that  the  estimated QMED  is  4.544 m3/s. As with  Petty’s  Brook,  a comparison of QMED calculated using a range of donor stations shows that the catchment descriptor‐based QMED estimate with urban adjustment is more conservative for flood peak estimation. 

Peak flows for various return periods in the River Loddon catchment are presented in Table E5. 

Table E5 – River Loddon ‐ Peak flows using WINFAP 

Return Period(Years) 

GEV ‐ Peak flow (m3/s) 

2  4.543 

5  6.339 

10  7.54 

25  9.07 

50  10.214 

100  11.358 

200  12.506 

500  14.032 

1000  15.194 

Page 41: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 39 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

   

1.3.3 100yrPeakFlowAdjustments

As noted previously, part of the River Loddon FEH catchment drains to a ditch. A small part of the total flow from this catchment was assigned to the ditch based on its catchment area. The catchment area of the River Loddon at this location is 42.44km2. The catchment area of the ditch was measured to be 0.4km2. As such the catchment area of the River Loddon was reduced by this amount to allow the ditch to represent a stand‐alone catchment area in the flood model. The  flood  flow estimates  for  the River Loddon were pro‐rated accordingly so that the 1 in 100 year (plus climate change) flow on the ditch was 0.128m3s‐1. 

In addition to that, 3 no. 600 mm culverts drain  into this ditch. The total pipe capacity was calculated for these inflows (1.668 m3/s) and this flow was added to proportional catchment flow for the ditch to create a peak flow of 1.796m3s‐1. It was deemed conservative to include this as a constant flow input throughout the model simulation period.  

As a final step the 100yr WINFAP peak flows were increased by 20% in Table E7 to allow for climate change. 

Table E7 – WINFAP Peak flows – 100 year plus climate change 

Method Petty's Brook 100yr plus 

climate change  River Loddon 100yr plus 

climate change  Ditch 100yr plus climate change 

Peak flow (m3/s)  Peak flow (m3/s)  Peak flow (m3/s) 

WINFAP Statistical  12.125  13.501  1.796 

 

1.3.4 FlowHydrographs

Hydrographs  for  the  flow  boundaries were  generated  using  the  ReFH method  and  these were  then  scaled  to  the peak  flows derived  from  the  statistical method described  above. These hydrographs were for as inputs to the hydrodynamic flood model with the peak flow for the ditch remaining as a constant throughout the simulation period.  

The flow hydrographs for 1 in 100 year plus climate change scenario are shown in Figure E3. 

 

 

 

 

 

 

 

Page 42: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 40 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Figure E3 – Flow hydrographs for Petty’s Brook, River Loddon and the Ditch (1 in 100yr+CC) 

 

 

1.4 FLOOD  MODELLING  USING   INFOWORKS   ICM  

InfoWorks  ICM  is  a  fully  integrated  one‐dimensional  (1D)  and  two‐dimensional  (2D) hydrodynamic software package used to carry out hydraulic and water quality simulations. ICM models provide a considerably more realistic representation of the hydraulic capacity of  river  channels and  floodplains when  compared with  the high‐level  flood  risk mapping data used to create the Environment Agency’s Flood Map which – by necessity – does not use  surveyed  river  channel  information  or  provide  any  representation  of  hydraulic structures.  

Since there is no river model available for the watercourses around the Basingstoke STW, a new  ICM  1D‐2D  linked model was  constructed  using  surveyed  information  of  the  river channel and associated hydraulic structures. A 1D‐2D  linked hydraulic model  is capable of accurately  representing  floodplain  processes.  2D  hydraulic modelling  works  by  routing water  over  a  grid  that  represents  the  topography  of  the  floodplain  and  any  physical structures contained therein. 

The surveyed cross‐sections were  imported  into the model  to create a 1D  river network. The modelled  lengths  are: 2300m of Petty’s Brook  above  the  confluence with  the River Loddon; 1430m of the River Loddon; and 878m of the unnamed ditch above the confluence with  Petty’s  Brook.  The  river  cross‐sections  were  joined  using  river  reaches  and  the associated structures. The model contains six hydraulic structures in the form of bridges.  

LiDAR Digital Terrain Model (DTM) data was acquired with which to build the 2D grid used to represent the floodplain around the Basingstoke STW. The DTM data itself was provided at 1m by 1m grid resolution which allowed the  ICM model to represent the floodplain by 

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00

Flow (m

3/s)

Time (hrs)

Flow Hydrograph ‐ 1 in 100yr plus climate change

Petty's Brook River Loddon Ditch

Page 43: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 41 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

assigning an elevation value to each approximately 1m2 triangular element of  the grid at the area of interest. 

The 1D and 2D domains were  linked with  the help of bank  lines. These bank  lines act as irregular weirs and once the water  level  in the 1D domain exceeds the cross‐section bank level, it spills onto the 2D grid using the irregular weir equation.   

The hydraulic properties of the floodplain were assigned  in the ICM model using standard Manning’s n roughness values. A global Manning’s n value of 0.03 was applied throughout the floodplain. For the river cross‐sections a value of 0.03 was applied to the centre of the channel and 0.05  to  the sides. A Manning’s n sensitivity  test of +/‐ 20% was undertaken although  the  resultant water  levels were not  found  to be particularly  sensitive  to  these changes.  

The  input  hydrographs  used  in  the  ICM  model  were  the  1  in  100  year  hydrographs including 20% uplift to allow for the impact of climate change in addition to the 1 in 1000 year hydrographs (not shown above). These were assigned as the upstream boundaries to the Petty’s Brook, the River Loddon and the ditch. At the downstream end of the model, an outfall  node  is  applied where water  leaves  the  1D  system without  any  restriction  and enters the 2D system. The model extends approximately 790m downstream of the STW to allow for any backwater effect on the results.  

The simulation outline for the 1 in 1000 year event and flood level data for both this event and the 1 in 100 year (plus climate change event) are presented in Appendix C (Figures 6a and 6b). 

1.4.1 1in1000yearestimatesusingtheFEHRainfallRunoffmethod

Appendix  C  (Figure  6b)  compares  favourably with  the  Environment Agency’s  Flood Map shown  in Appendix C  (Figure 2)  in  terms of  the  general  shape  and  location of  the  areas thought to be at the highest risk of flooding. Appendix C (Figure 6b), however, shows  less area at risk under the 1 in 1000 year event than shown in the Environment Agency mapping (i.e.  Flood  Zone  2  shown  in  Appendix  C  ‐  Figure  2).  This  is  most  likely  because  the Environment Agency mapping for this area is based on flood estimates generated using the FEH Rainfall Runoff method, which has now been replaced by other hydrological modelling techniques.  The  1  in  1000  year peak  flow  estimates  for  the Petty’s Brook  and  the River Loddon  generated  using  the  FEH  Rainfall  Runoff method  are  shown  in  Table  E8  below. These  1  in  1000  year  flow  estimates  are  considerably  higher  than  those  for  the  Petty’s Brook and River Loddon shown in Tables E3 and E5 respectively. As such, it is most likely for this reason that the 1 in 1000 year extent shown in Appendix C (Figure 6b) covers less area than the outline for Flood Zone 2 shown in (Appendix C) Figure 2.  

 

 

 

 

Page 44: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 42 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

 

Table E8 – 1 in 1000 year flow estimates generated using the FEH Rainfall Runoff method. 

FEH Rainfall Runoff method: Peak flow (m3/s) 

100 yr 100 yr plus climate 

change 1000 yr 

Petty's Brook  19.422  23.306  41.626 

River Loddon  27.956  33.547  65.153 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

Page 45: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 43 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendix F – DVD of InfoWorks ICM run Files                   (Available on request)    

Page 46: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 44 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

   

Page 47: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 45 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

Appendix G – Surface Water Drainage Philosophy     

Page 48: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

 

      

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 46 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED  

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 49: Thames Water Utilities AMP6 Capital Delivery

C725 Amp 6 Basingstoke STW – Advanced Sludge Treatment Plant

Flood Risk Assessment

Rev. No. Date:21/08/2015 Page 47 of 35

UNCONTROLLED WHEN PRINTED

Appendix H – Safe storage of excess surface water on site