Dagvattenutredning Dingtuna, Västerås

Transkript

1 Dagvattenutredning Dingtuna, Västerås Uppsala akademiförvaltning RAPPORT nr A Författare: Tova Forkman och Anna Thorsell Granskad av: Daniel Stråe

2 Innehåll 1 Inledning Förutsättningar Befintliga ledningar och VA-ledningar Geologi Topografi och avrinning Nuvarande och framtida ytvattenrecipienter Skydd av grundvatten Krav på dagvattenhantering Utformning av planerad bebyggelse Delområde Delområde Delområde Delområde Delområde Delområde Flödesberäkningar i nuläge samt efter exploatering utan åtgärder Avrinning vid befintlig situation Avrinning efter exploatering utan fördröjningsåtgärder Föroreningsbelastning i nuläge samt efter exploatering utan åtgärder Förslag på hantering av dagvatten Beskrivning av principlösningar Kvartersmark Takvatten Parkeringsdagvatten Dagvatten från förskola Beräkningsexempel inom kvartersmark Allmän platsmark Dagvatten från gator Dagvatten från grönytor Ytterligare dagvattenhantering inom området Beräkningsexempel inom allmän platsmark Effekter av dagvattenåtgärder Flöden och magasinering efter genomförda åtgärder Behov av ytterligare magasinering Föroreningsbelastning efter exploatering med åtgärder Skötsel och drift Slutsatser

3 1 Inledning Uppsala akademiförvaltning planerar att exploatera ett område i Dingtuna, väster om Västerås stad. Området ska bebyggas med flerfamiljsbostäder, radhus, villor, äldreboende och en förskola med tillhörande vägar, parkeringar och grönytor. WRS har på uppdrag av Uppsala akademiförvaltning genomfört en dagvattenutredning för planområdet. Syftet med uppdraget är att visa på hur dagvatten kan hanteras inom detaljplaneområdet. Dagvattenutredningen har genomförts av Anna Thorsell och Tova Forkman, WRS, och har interngranskats av Daniel Stråe, WRS. Höjdsättning och utformning av området genomförs parallellt av Archus och Metod Arkitekter AB. 2 Förutsättningar Det aktuella området är beläget i Dingtuna, Västerås kommun, ca 5 km väster om Västerås stad. Utredningsområdet som totalt är ca 15,5 ha stort utgörs i dagsläget av främst åkermark men även betesmark och skogsdungar i öster, se Figur 1. Området angränsar delvis till Kyrkvägen i öster och till delar av Ekebyvägen i norr. Delar av Ekebyvägen ligger också inom utredningsområdet. Intilliggande område utgörs av järnväg och industritomt i nordväst, åkermark i väster och söder, skola och kyrka i sydost, och viss bostadsbebyggelse i öster. Figur 1. Ortofoto över området i dagsläget. Planområdet är markerat med svart linje. Bild hämtad från Google maps. 2.1 Befintliga ledningar och VA-ledningar Genom området går VA-ledningar som kommer behöva flyttas och läggas om i och med planerad exploatering, se Figur 2. 3

4 Figur 2. Befintliga VA-ledningar genom området. Röd=Spill, Blå=Vatten, Grön=Dagvatten. Utredningsområdet och delområden är markerade med svart linje. 2.2 Geologi En markteknisk undersökning har genomförts av Geosigma ( ) vilken visar att området till stor del utgörs av lera. Det översta jordlagret utgörs av torrskorpelera med en mäktighet på ca 1-2 meter, under den finns sulfidhaltig lera med en mäktighet mellan 2 och 7 meter där de mäktigaste lagren återfinns i områdets västra del. Under leran finns troligtvis en blockig eller stenig morän. Det primära grundvattnets trycknivå i området är ca 0,5 m under befintlig marknivå. Då jordbruksmarken är dränerad så definieras grundvattenytan av dräneringens nivå. I Figur 3 återges ett utsnitt ur SGU:s jordartkarta över området. Figur 3. Utsnitt ur SGU:s jordartskarta. Utredningsområdet och delomrdåena är markerat med svart linje. 4

5 2.3 Topografi och avrinning Markytan i och runt omkring området är relativt plant med nivåer mellan +13,3 till +14,9 förutom ett antal fastmarkskullar 1. Inom området återfinns ett markavvattningsföretag, Östjädra-Dingtuna prästgårds dikningsföretag, se Figur 4. Uppsala akademiförvaltning är en av delägarna i markavvattningsföretaget. Figur 4. Utsnitt ur Länsstyrelsen Västmanlands externa karttjänst. Blåmarkerat område utgör båtnadsområde/markavvattningsföretag som återfinns inom planområdet, rastrerat område utgör båtnadsområde/markavvattningsföretag utanför planområdet, blå linjer inom båtnadsområden utgör diken. Vattnet avleds åt sydost i de diken som återfinns inom planområdet mot Asköbäcken. Ungefärlig gräns för planområdet återges med svart linje. Dagens agrara mark fördröjer och minskar avrinningen genom avdunstning, upptag av växter och ytlig infiltration. Avrinningen sker via de täckdikesledningar och diken som ingår i markavvattningsföretaget och avvattnar området till Asköbäcken öster om planområdet, Figur 4. I Figur 5 återges hela Asköbäckens avrinningsområde. 1 Geosigma, Markteknisk undersökning,

6 Figur 5. Utsnitt ur Länsstyrelsen Västmanlands externa karttjänst. Blåmarkerat område utgör Asköbäckens tillrinningsområde. Rastrerade områden utgör markavvattningsföretag. Planområdets placering är markerad med en svart ring. Större och intensivare regn kommer enligt SMHI och branschorganisationen Svenskt Vatten bli mer vanligt förkommande under kommande hundraårsperiod i och med förväntade klimatförändringar. För att på bästa sätt hantera situationer då dagvattensystemets kapacitet överskrids bör höjdsättningen inom planområdet säkerställa att ytledes avrinning kan ske via så kallade sekundära avrinningsvägar, företrädelsevis på gator, grönytor och parkmark. Detta för att i möjligaste mån motverka att byggnader och annan kostnadsbärande infrastruktur kommer till skada. Inom planområdet finns idag inga områden som riskerar att bli hydrauliskt instängda. Dock är avvattningen av området norr om Ekebyvägen beroende av kapaciteten i vägtrumman då vägen utgör en barriär för avrinningen söderut. I anslutning till området (delområde 1) finns även en järnvägsundergång. Höjdsättningen av delområde 1 ska medföra att dagvatten inte avleds mot järnvägsundergången. För avledning av dagvatten från delområde 1 kan pumpning komma att krävas. 6

7 2.4 Nuvarande och framtida ytvattenrecipienter I föreslagen dagvattenhantering kommer Asköbäcken fortsätta att utgöra recipient för dagvatten från området. Asköbäcken mynnar i Asköfjärden som är en del av Blacken, Mälaren. Asköbäcken klassas som en ytvattenförekomst enligt EU:s ramdirektiv för vatten (2008/105/EG). Bäcken har i Vattenmyndighetens senaste klassning bedömts ha en måttlig ekologisk status till följd av höga halter av näringsämnen. Stora delar av avrinningsområdet utgörs av jordbruk samt så finns det hushåll med enskilda avlopp som har bedömts ha en betydande påverkan 2. Enligt senaste förslag till miljökvalitetsnorm ska Asköbäcken uppnå god ekologisk status till år Med hänsyn till det nationella undantaget för kvicksilver och bromerade difenyletrar är den kemiska statusen god. Blacken klassas också som en ytvattenförekomst. Blacken har enligt Vattenmyndighetens senaste klassning bedömts ha en måttlig ekologisk status till följd av undersökningar av klorofyll a, ljusförhållanden samt näringsämnen. Blacken uppnår ej god kemisk status även med hänsyn till det nationella undantaget. 2.5 Skydd av grundvatten Det finns ingen risk för förorening av det primära grundvattnet under lermarken eftersom grundvattnets tryckgradient är uppåtriktad och den hydrauliska ledningsförmågan i leran generellt är liten. Hydraulisk kontakt med det primära grundvattnet under leran kan finnas lokalt i randzoner mellan fastmarkpartier och lermarken i åkerholmarnas nedre släntområden. Det finns inga uppgifter om enskilda brunnar inom planområdet i SGU:s brunnsarkiv. Dock finns en brunn inom den befintliga industritomten 3. Ingen risk för negativ påverkan på grundvattnet bedöms föreligga till följd av djupare infiltration av dagvatten inom planområdet. 2.6 Krav på dagvattenhantering Västerås stad har bland annat tagit fram en dagvattenplan där en av målsättningarna är att minska mängden fosfor, metaller och organiska miljögifter via dagvattnet med 20 %. I Västerås stads dagvattenpolicy framgår det att dagvatten ska renas om dagvattnet bedöms innehålla högre årsmedelhalter av näringsämnen, tungmetaller och olja än vad som föreslås av Riktvärdesgruppen 4. De övergripande dagvattenmålen i Västerås stad som framförallt är av vikt vid nyexploatering är: Dagvattenflöden till Mälaren minimeras Grundvattenbalansen bibehålls 2 VISS, SGU, Kartvisare för brunnar. 4 Riktvärdesgruppen, Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp. (Riktvärdesgruppen var en arbetsgrupp inom ett dagvattennätverk på dåvarande Region- och trafikplanekontoret, Stockholms Läns Landsting.) 7

8 Övergödning och föroreningar orsakade av dagvatten minimeras i grundvatten, sjöar och vattendrag Dagvatten ses som en resurs vid utbyggnad av staden Skador orsakade av dagvatten förebyggs och minimeras på fastigheter och anläggningar Dagvatten ska renas och fördröjas så nära källan som möjligt. I första hand ska tröga system användas Dagvatten ska göras synligt och vara en del av gestaltningen Dagvatten ska utredas i alla planer Enligt riktlinjerna för dagvattenutredningens innehåll Pd 1748 del av Österby 1:2, Dingtuna ska dagvattenutredningen bland annat innehålla rekommendationer på maximalt tillåtna flöden från kvartersmark. Förslagen ska baseras på att dimensionerande utflöde från områdena begränsas till 15 l/s, ha. I dagvattenutredningen ska även ytor som kan orsaka föroreningar identifieras och förslag ges på åtgärder för rening och fördröjning av dagvattnet. 3 Utformning av planerad bebyggelse Området som planeras för exploatering har delats in i sex delområden. I Figur 6 redovisas planerad bebyggelse och i Figur 7 områdesindelningen. De olika delområdena beskrivs nedan övergripande då den exakta utformningen ännu ej är fastställd. Kvartersmarken innefattar byggnader och omkringliggande mark inom fastighetsgräns och allmän platsmark utgörs av lokalgator, gång- och cykelvägar, parkeringar, dagvattendammar samt grönytor/parkytor. 8

9 Figur 6. Förslag till ny bostadsbebyggelse. Metod Arkitekter AB Figur 7. Indelning av planområdet i sex olika delområden. 3.1 Delområde 1 Delområde ett kommer att utgöras av flerfamiljshus med fem våningsplan. Inom området kommer även parkeringsplatser för boende, gång- och cykelvägar (GC-vägar), lokalgator och grönytor i form av t.ex. lekplatser att finnas. 9

10 3.2 Delområde 2 Delområde två kommer att utgöras av radhus, marknära lägenheter (tvåvåningshus) och äldreboende. Inom området kommer även parkeringsplatser för boende, GC-vägar, lokalgator och allmänna grönytor att finnas. 3.3 Delområde 3 Delområde tre kommer att utgöras av radhus och marknära lägenheter (tvåvåningshus). Inom området kommer även parkeringsplatser för boende, GC-väg, lokalgata och allmänna grönytor att finnas. Inom område tre kommer även en dagvattendamm att placeras. 3.4 Delområde 4 Delområde fyra kommer att utgöras av villor och ett eventuellt gruppboende. Inom området kommer även GC-väg, lokalgata och allmänna grönytor att finnas. Befintliga skogsdungar kommer att bevaras. 3.5 Delområde 5 Delområde fem kommer att utgöras av radhusområde och marknära lägenheter. Inom området kommer även boendeparkering, GC-väg, lokalgata, bollplan och en lekplats att finnas. Befintliga skogsdungar kommer att bevaras till stor del och området kommer även att utgöras av allmänna grönytor. 3.6 Delområde 6 Delområde sex kommer att utgöras av en förskola med tillhörande personalparkering. Inom området kommer även GC-väg att finnas. Inga nya bilvägar planeras inom området. Inom området kommer en stor del av befintligt grönområde och skogsområde att bevaras. 4 Flödesberäkningar i nuläge samt efter exploatering utan åtgärder Avrinningen före och efter exploatering har beräknats i enlighet med gällande branschrekommendationer, Svenskt Vattens publikation P110 (Svenskt Vatten, 2016). Dagvattenberäkningarna redovisas nedan. Indata för beräkningarna redovisas i Tabell 1. Rinntiderna inom delområdena (Figur 6) antas understiga 10 minuter. Tabell 1. Indata för beräkning av dimensionerande flöden. Från Svenskt Vatten, P årsregn Återkomsttid Varaktighet Regnintensitet utan fördröjningsåtgärder 120 mån 10 min 228 l/s, ha Area Area av yta [m 2 ] Φ Avrinningskoefficient [-] 5 5 Svenskt Vatten, Publikation P

11 Area Red Reducerad area [m 2 ], Area Red= Area * Φ Q - Flöde [l/s], flödena i nedanstående beräkningar är baserade på 10 minuters varaktighet. Observera att angivna siffror i nedanstående tabeller är avrundade och att de kan komma att ändras om ändringar i planskisserna genomförs. 4.1 Avrinning vid befintlig situation I Tabell 2 återges beräknade flöden för befintlig situation vid dimensionerande 10-årsregn utan och med klimatfaktor på 1,25. Tabell 2. Beräknad dimensionerande avrinning för befintlig situation utan respektive med klimatfaktor Yta Area [m 2 ] Φ [-] * AreaRed [m 2 ] Q 10 år [l/s] Q 10 år x 1,25 [l/s] Område , Område , Område , Område , Område , Område , Totalt inom planområdet , *Sammanvägd avrinningskoefficient ARed/A 4.2 Avrinning efter exploatering utan fördröjningsåtgärder I Tabell 3 återges beräknade dimensionerande flöden för planerad exploatering utan fördröjningsåtgärder, utan och med klimatfaktor på 1,25. Då den exakta utformningen inte är fastställd i dagsläget har antaganden om markanvändning och hustyper gjorts utifrån underlagsmaterialet. Tabell 3. Beräknad avrinning efter exploatering för respektive delområde utan fördröjningsåtgärder och utan respektive med klimatfaktor Yta Area [m 2 ] Φ [-]* AreaRed [m 2 ] Q 10 år [l/s] Q 10 år x 1,25 [l/s] Område , Område , Område , Område , Område , Område , Totalt inom planområdet , *Sammanvägd avrinningskoefficient ARed/A Utan fördröjningsåtgärder kommer avrinningen inom planområdet till följd av exploateringen och förväntade klimateffekter i hundraårsperspektivet att öka från ca 350 l/s till ca l/s vid ett dimensionerande 10-årsregn. Det motsvarar ett utflöde på ca 90 l/s, ha efter exploatering att jämföra med kravet på 15 l/s, ha. Detta medför att det krävs magasinering, kombinerat med ett reglerbart utflöde, av ca 770 m 3 inom hela området för att klara av kravet på utgående flöde på 15 l/s, ha (upp till en dimensionerande återkomsttid på 10 år). 11

12 I bilaga 1 återges beräknade flöden efter planerad exploatering för ytorna inom respektive område utan och med klimatfaktor på 1,25. Vid ett s.k. 100-årsregn kommer det totala flödet från hela området att uppgå till ca l/s med klimatfaktor 1,25. Avledningen av vatten kommer då att ske genom ytavrinning. Avledningen kommer att ske enligt liknande princip som återges i bilaga 4. 5 Föroreningsbelastning i nuläge samt efter exploatering utan åtgärder Föroreningsbelastningen från området kommer att förändras i och med exploateringen. Särskilt föroreningsalstrande ytor bedöms vara de större hårdgjorda parkeringarna t.ex. de i område ett och två samt gatorna. Förorenings- och närsaltmängder och -halter i dagvattnet som alstras inom området har beräknats med schablonvärden 6 och en korrigerad årlig nederbörd på 584 mm vid SMHI:s mätstation för Västerås 7. Utvalda ämnen för beräkningarna är fosfor, kväve, de vanligaste tungmetallerna, partiklar (SS), och olja. I nedanstående beräkningar har tillförseln av näringsämnen från jordbruksmark och skogsmark vid torrt väder inte tagits med vilket leder till att angivna värden kan vara något i underkant, framförallt för området i befintlig utformning. Det bör noteras att nedan redovisade mängder av föroreningar ska ses som ungefärliga då precisionen i beräkningarna är begränsad. Schablonhalter för ytorna har hämtats från StormTac version Använda schablonhalter återfinns i bilaga 2. I Tabell 4 återges beräknad föroreningsbelastning vid nuvarande markanvändning och efter exploatering utan hänsyn till reningsåtgärder. Tabell 4. Beräknad föroreningsbelastning för befintlig situation och efter exploatering utan hänsyn till reningsåtgärder Ämne Enhet Före exploatering Efter exploatering utan åtgärder P kg/år 2 6 N kg/år Pb g/år Cu g/år Zn g/år Cd g/år 2 13 Cr g/år Ni g/år Hg g/år 0,1 1 SS kg/år Olja kg/år databas SMHI, Nr 111, Korrektion av nederbörd enligt enkel klimatologisk metodik. 12

13 De beräknade halterna jämförs i Tabell 5 med förslagna riktvärden 8. Anledningen till att årsbelastningen av mängden i antal kg eller g kan öka medan halterna i mg/l eller µg/l kan vara oförändrade eller minska beror på att den totala avrinningen från området ökar. Tabell 5. Beräknade föroreningshalter för befintlig situation och efter exploatering utan reningsåtgärder Ämne Enhet Före exploatering Efter exploatering utan åtgärder Förslag till riktvärden * P mg/l 0,20 0,20 0,18 N mg/l 3,6 1,7 2,5 Pb µg/l Cu µg/l Zn µg/l Cd µg/l 0,2 0,5 0,5 Cr µg/l 1,3 6,5 15 Ni µg/l 0,5 5,4 30 Hg µg/l 0,01 0,04 0,07 SS mg/l Olja mg/l 0,2 0,6 0,7 * Riktvärde nivå 2 för utsläppt till mindre sjö, vattendrag har använts. Nivå 2 står för utsläpp till dike eller damm innan det leds vidare till recipient som i det här fallet är Aspöbäcken. Ur Tabell 5 kan det utläsas att det enbart är halten av fosfor som överskrider föreslaget riktvärde från Riktvärdesgruppen. I Västerås stads dagvattenpolicy framgår det att dagvatten ska renas om halterna i dagvatten överskrider Riktvärdesgruppens förslag. För planerad exploatering av Dingtuna innebär det att utgående vatten enbart behöver renas med avseende på fosfor. Dock ska tillrinningen av föroreningar till Mälaren via dagvatten minskas med 20 % vilket medför att utsläppen från hela Mälarens tillrinningsområde bör reduceras i rimlig mån. Reningseffekt från föreslagna åtgärder presenteras i avsnitt Förslag på hantering av dagvatten Föreslagen principiell utformning av dagvattenhanteringen i efterföljande avsnitt syftar till avledning efter långtgående flödesutjämning och avskiljning av partiklar, och i möjligaste mån även av lösta föroreningar, lokalt på plats i de dagvattenalstrande ytorna eller i deras direkta närhet. Syftet är alltså att tillgodose behoven där de uppstår, vid källan, vare sig det är inom kvartersmark eller på allmän platsmark. Avskiljning ska i första hand ske på markytan och i den omättade markzonen ovanför grundvattenytan. 6.1 Beskrivning av principlösningar Nedan redovisas principlösningar för hantering av dagvatten inom planområdet. Principlösningarna bygger på öppen hantering och trög avledning där dagvattnet inom kvartersmark fördröjs genom en kombination av åtgärder som gröna tak, växtbäddar, genomsläpplig beläggning och/eller infiltration i grönyta och där dagvatten från allmän platsmark tas omhand i infiltrationsstråk, och ev. växtbäddar och skelettjordar i kombination med träd, längs med gatorna. Överskottsvatten från fastigheterna avleds diffust mot infiltrationsstråken eller leds till den allmänna dagvattenledningen i gatan. 8 Riktvärdesgruppen, Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp. Stockholm: Regionplane- och trafikkontoret. 13

14 Även överskottsvatten från infiltrationsstråk, växtbäddar och skelettjordar avleds efter fördröjning och rening till dagvattenledningen i gatan. Dagvattenledningsnätet inom merparten av planområdet ansluts sedan till en dagvattendamm. När avledningskapaciteten i dagvattensystemet överskrids, vid t.ex. hundraårsregn, ska höjdsättningen säkerställa att avledning i första hand sker på gator och grönytor utan att byggnader och annan viktig infrastruktur kommer till skada. 6.2 Kvartersmark Dagvatten från kvartersmark hanteras i första hand av fördröjning i grönyta för bostadsbebyggelsen. Omhändertagande kan även ske via avledning mot växtbäddar Takvatten Takvatten hanteras i första hand med hjälp av stuprör med utkastare och tät avledning från huskropp för infiltration och fördröjning i anslutande mark (se Figur 8). Marken kompletteras vid behov med till exempel stenkista eller skålformad yta för att kunna ta emot erforderlig avrinningsvolym och uppfylla ställda magasinskrav. Ett större antal stuprör och utkastare är ett billigt sätt att minska magasins- /infiltrationsbehovet per stuprör och ger bättre förutsättningar för omhändertagande av takvattnet. Figur 8. Princip för takvattenhantering via stuprör med utkastare och infiltration, från Svenskt Vatten P105. Vid höjdsättning är det viktigt att tillgodose behovet av fall. Enligt P105 rekommenderas minst 5 % de första 3 m. Grönytor, som t.ex. gräsmattor, kan fånga upp en hög andel av de partikelbundna föroreningarna i dagvatten och också till viss del avskilja lösta föroreningar när vattnet infiltrerar i marken under den anlagda grönytan. Förmågan att avskilja totalhalter av föroreningar ligger i intervallet %. Den totala reningseffekten påverkas av jorddjup, infiltrationskapacitet och jordens förmåga att binda till sig föroreningar. Takdagvatten kan även tas omhand i växtbäddar längs med fasaderna, detta framförallt för delområde 1 och 2 som har en högre exploateringsgrad med mindre andel grönyta. 14

15 Växtbäddar kan vara upphöjda eller nedsänkta och vara olika utformade, se Figur 9 för exempel. De har en reningskapacitet avseende totalhalter av föroreningar på % för t.ex. fosfor och de flesta tungmetaller. Växtbäddar har även förmåga att avskilja olja och organiska miljögifter från dagvattnet. Djupet och ytan på växtbäddarna anpassas efter den dimensionerade avrinningen från anslutande hårdgjorda ytor. Generellt sett krävs en yta hos växtbädden som motsvarar ca 5 % av den hårdgjorda avrinningsytan. De växter som väljs för plantering i de nedsänkta växtbäddarna ska både klara kortvariga blöta förhållanden och långa perioder av torka. Figur 9. Exempel på nedsänkta växtbäddar vid vägyta. Foto: WRS Parkeringsdagvatten Höjdsättningen ska säkerställa att nederbörd och smältvatten från parkeringar inom kvartersmark avleds mot lägre liggande gräsytor eller planteringar för ytlig infiltration och fördröjning. Alternativt kan parkeringsytor utformas med genomsläpplig beläggning. Genomsläpplig beläggning kan utgöras av grus, permeabel asfalt eller t.ex. betonghålsten. Permeabla beläggningar som asfalt och gräsarmering läggs på ett luftigt bärlager som både ger viss fördröjning och rening. Magasinering möjliggörs om underliggande material har god porositet. Med 20 % porositet kan 20 mm dagvatten rymmas i ett 10 cm tjockt bärlager. Permeabla beläggningar har en avskiljningsgrad på ca 50-90% avseende totalhalter av fosfor och tungmetaller. Permeabla beläggningar har även förmågan att fånga upp oljespill från parkerade bilar m.m. som sedan kan brytas ner Dagvatten från förskola Dagvatten från förskolan bör i första hand hanteras lokalt. Utformningen får gärna stimulera lek och inlärning för förskolebarnen men måste självfallet tillgodose krav på säkerhet. Takdagvatten kan till exempel avledas mot växtbäddar och skolgården utformas med översvämningsbara ytor och porlande stråk som normalt är torra men blötläggs och synliggör vattenflöden vid nederbörd. Vid behov bedöms det finnas goda möjligheter för kompletterande utjämningsåtgärder på angränsande grönyta Beräkningsexempel inom kvartersmark Avrinningen från kvartersmark påverkas mycket av hur stor yta som är hårdgjord och hur stor yta som är grön. Som ett exempel har avrinningen beräknats för en typvilla i planerad bebyggelse, se Tabell 6. Tomten för typvillan utgörs till största del av gräsmatta i exemplet. De hårdgjorda ytorna utgörs av tak och parkering. Om en större del av tomten hårdgörs, t.ex. med stenplattor på en uteplats eller en större parkeringsyta, ökar avrinningen. Om en större del av tomten är grön, t.ex. parkeringsplats med genomsläpplig 15

16 beläggning eller hus med gröna tak, minskar avrinningen jämfört med vad som presenteras i Tabell 6. Tabell 6. Beräknad avrinning efter exploatering för en typvilla inom planområdet utan och med klimatfaktor Yta Area [m 2 ] Φ [-] AreaRed [m 2 ] Q 10 år [l/s] Q 10 år x 1,25 [l/s] Takyta 173 0, ,5 4,4 P-plats * 25 0,8 20 0,5 0,6 Grönyta 764 0,1 76 1,7 2,2 Totalt 961 0, ,7 7,2 * Storleken på parkeringsplats per tomt baseras på antagandet att varje tomt har en parkeringsyta som motsvarar två parkeringsplatser. Om kravet på utgående flöde på 15 l/s, ha används även på kvartersmark motsvarar det för exemplet med typvillan att utgående specifikt flöde från en fastighet behöver regleras till 57 l/s, ha red enligt ekvation 1. Utgående specifikt flöde [l/s, ha red ] = 15 [l/s,ha] Area [ha] Area red [ha] (Ekv 1) Detta medför en behövd magasinsvolym på 3 m 3 enligt Svenskt Vattens publikation P110 9, vilket motsvarar ett nederbördsdjup på ca 3 mm på hela fastigheten enligt ekvation 2. Nederbördsdjup [mm] = Magasinsvolym [m3 ] 1000 (Ekv 2) Area [m 2 ] Ovanstående exempel visar att det är rimligt att tillmötesgå krav på ett utgående flöde på åtminstone 15 l/s, ha (eller minst 0,3 m 3 magasinsvolym per m 2 även för kvartersmark). 6.3 Allmän platsmark Dagvatten inom allmän platsmark, uppstår framför allt på gator och GC-vägar och föreslås i första hand avvattnas till gräsbevuxna infiltrationsstråk med dräneringsledningar i botten Dagvatten från gator Dagvatten från lokalgator och annan hårdgjord allmän platsmark ska tas omhand i infiltrationsstråk. Infiltrationsstråken ska utformas så att de tillgodoser krav på magasinsvolym för bland annat vägytans avrinning och placeras längs med vägarna. Ett infiltrationsstråk eller -dike är ett svackformat, gräsbeklätt, dike med underliggande dräneringslager, se Figur 10. Tömning och bräddning från infiltrationsstråk behöver normalt kunna ske till dagvattenledningen. Reningen uppstår huvudsakligen när vattnet infiltrerar i infiltrationsstråket. En hög andel av de partikelbundna föroreningarna avskiljs därigenom medan avskiljningen av lösta föroreningar är begränsad. Rening på ca % avseende totalhalter av fosfor och vissa tungmetaller kan uppnås. Generellt sett krävs en yta hos infiltrationsstråket som motsvarar ca 10 % av den hårdgjorda avrinningsytan, men djupet på infiltrationsstråket och på dräneringslagret är avgörande för kapaciteten. 9 Svenskt Vatten, Publikation 110 Avledning av dag-, drän- och spillvatten. Bilaga 10.6a. 16

17 Figur 10. Princip för infiltrationsstråk. ets svackformade överyta kan göras djupare för ökad utjämnings- och flödeskapacitet. Vid högre flöden än det dimensionerande bräddar vattnet via förhöjda kupolsilsbrunnar i kanten av infiltrationsstråket till dagvattenledningen. Gatudagvatten kan även hanteras i nedsänkta växtbäddar eller skelettjordsmagasin med träd i anslutning till vägbanan. Träd, som planteras i statsmiljö, har ofta för lite utrymme för att utvecklas tillfredställande. Med så kallad skelettjord (makadam mm) under den normala planteringsytan skapar man en extra tillväxtzon för rotsystemen. Skelettjorden kan komprimeras för tillfredställande bärighet samtidigt som den innehåller volym för luft och vatten. Den porösa skelettjorden fungerar som ett magasin för dagvatten och rymmer upp till 5 m 3 vatten per trädgrop (skelettjordsvolymen är 15 m 3 ). De har en reningskapacitet avseende näringsämnen på ca 50 % och för partikelbundna metallföroreningar på upp till 85 % Dagvatten från grönytor Alla gröna ytor förväntas kunna omhänderta den direkta nederbörden på respektive grönyta, vid 10-årsregn och en klimatfaktor på 1,25. Grönytorna förväntas även kunna ta omhand diffust tillrinnande vatten från omgivande mark för fördröjning innan vattnet, som inte infiltrerar eller avdunstar, avrinner mot infiltrationsstråken längs gatorna Ytterligare dagvattenhantering inom området På platsen där dammen föreslås förväntas lerlagret av torrskorpelera uppgå till ca 1-2 meter samt det underliggande lerlagret till ca 2 meter utifrån den geotekniska undersökningen. En permanent våt damm förutsätter att botten förläggs under nivån för befintlig dränering, men om det höjdmässigt är möjligt kan en "torr damm" vara ett minst lika intressant alternativ. En närmare geoteknisk utredning är troligen nödvändig för att säkerställa släntstabilitet (minsta avstånd till uppfyllnader och största släntlutningar) liksom risker för bottenupptryckning. Dagvattendammens närmare utformning fastställs i ett senare skede vid detaljprojektering. Det är viktigt att bebyggelsen runt omkring dammen inte ligger för nära dammen eller för lågt i förhållande till vattenytan i dammen. Vid kraftiga regn, t.ex. hundraårsregn, så kommer vattennivån i dammen att stiga. Dammar och våtmarker som är riktigt dimensionerade har en förväntad reningskapacitet avseende partiklar på ca %, med avseende på fosfor ca % och med 17

18 avseende på tungmetaller ca %. Då dammen i föreslagen placering tar emot vatten som redan genomgått rening förväntas avskiljningen vara väsentligt lägre. Det ska helt enkelt inte finnas så mycket partiklar kvar att avskilja. Detta innebär att rensning av sediment inte behöver göras lika frekvent som annars. Generellt sett krävs en yta hos dammen som motsvarar ca 1-2 % av den hårdgjorda avrinningsytan. Det motsvarar för delområde 3-6 en dammyta, utan marginaler för slänter och högnivåer m.m., på ca m 2. Dock kommer fördröjning och utjämning ske innan dagvattnet ansluts till dagvattendammen så att den i realiteten antagligen kommer kunna vara mindre. Delområde 1 och 2 antas inte kunna anslutas till dammen på självfall. Dagvattendammar ger också en visuell kontroll på att dagvattenreningen uppströms fungerar. Dagavattendammar bidar även till möjligheterna att skapa en trivsam och fin utemiljö för boende i området, liksom ge ekosystemmässiga mervärden, se Figur 11. Figur 11. Damm för uppsamling av dagvatten i stadsdelen Augustenborg i Malmö. Foto: WRS. Dammar kan även utformas som torra dammar, som fungerar som översvämningsbara ytor vid hög eller extrem nederbörd Beräkningsexempel inom allmän platsmark För exempel på utformning och magasineringskapacitet i infiltrationsstråk se Tabell 7 och Figur

19 Tabell 7. Exempel på utformning av infiltrationsstråk samt motsvarande magasineringskapacitet Utformning på infiltrationsstråk Bredd Djup 2 [m] 0,9 [m] Släntlutning 1:4 Effektiv volym ovan mark ** 0,48 [m 3 /m] Porositet (makadam) 30 [%] Effektiv volym under mark ** Total effektiv volym ** ** Volymen är angiven i volym per löpmeter infiltrationsstråk. 0,28 [m 3 /m] 0,76 [m 3 /m] Figur 12. Exempel på utformning av infiltrationsstråk som kan placeras längs med körbanor. 7 Effekter av dagvattenåtgärder Nedan återges effekter av föreslagna dagvattenåtgärder. 7.1 Flöden och magasinering efter genomförda åtgärder Behovet av magasinsvolymen har beräknats utifrån kravet om ett dimensionerande utflöde från områdena begränsat till 15 l/s, ha 10 för respektive delområde. Använd klimatfaktor är 1,25. Då Aspöbäcken har problem med höga halter av näringsämnen i dagsläget bör dock dagvattenåtgärderna inom området dimensioneras för att kunna ta emot en större mängd dagvatten. Detta för att minimera ökad belastning av näringsämnen som fosfor och kväve. Enligt beräkningar riskerar t.ex. mängderna av fosfor öka från 2 kg/år till 6 kg/år utan åtgärder vilket innebär att det ställs höga reningskrav för att inte riskera att öka utgående mängder. Inom planområdet, samt nedströms planområdet, finns markavvattningsföretag att ta hänsyn till då ökade flöden från området innebär grund för omförhandling av kostnadsfördelning alternativt risker för skadestånd vid översvämningsskador. Detta är också ett incitament till att uppfylla högre krav på omhändertagandet av dagvatten inom planområdet än 15 l/s, ha. Nedan har även ett scenario tagits med där kravet på dagvattenhantering istället sätts till att kunna fördröja de första 20 mm inom varje 10 Riktlinjer för dagvattenutredningerns innehåll Dp 1748 del av Österby 12, Dingtuna

20 delområde. 20 mm är det krav som Stockholm Vatten 11 och Uppsala vatten och avfall ställer på omhändertagande av dagvatten inom kvartersmark. I Tabell 8 redovisas volymer som behöver magasineras inom respektive delområde för att uppnå utflödeskravet på 15 l/s, ha samt som behöver magasineras inom området för att fördröja 20 mm nederbörd. Tabell 8. Beräknat behov av anlagd magasinsvolym för respektive delområde Yta Areared [m 2 ] Behov av magasinsvolym *, 15 l/s, ha [m 3 ] Behov av magasinsvolym, 20 mm [m 3 ] Område Område Område Område Område Område Totalt * Magasinsvolymen har räknats ut med hjälp av Dahlström, Med föreslagen hantering inom kvartersmark och allmän platsmark kan magasinsbehovet på 20 mm tillgodoses. Då de olika dagvattensystemen inom de olika delområdena samverkar och bidrar med en fördröjning blir den sammanlagda utjämningseffekten större än vad som är beräknat utifrån antagandet med 15 l/s, ha respektive 20 mm för varje delområde. 7.2 Behov av ytterligare magasinering Vid stora nederbördstillfällen kommer tillflödet av vatten inom området bli större än den dimensionerade fördröjningskapaciteten. Då kommer avrinning ske via infiltrationsstråk och gator (sekundära avrinningsvägar) och ledas mot en dagvattendamm placerad i sydvästra hörnet av område 3, se Figur 13. Avledning till dammen kommer även ske av överskottsvatten via dräneringsledningarna. Figur 13. Föreslagen placering av dagvattendamm. Metod arkitekter AB Föroreningsbelastning efter exploatering med åtgärder Beräkningarna har utförts baserat på angivet förslag där fördröjning sker i infiltrationsstråk. I praktiken sker fördröjning och rening även i grönytor, ev. 11 Stockholm Vatten, Dagvattenhantering Åtgärdsnivå vid ny- och större ombyggnation. 12 Svenskt Vatten, Publikation 110 Avledning av dag-, drän- och spillvatten. Bilaga 10.6a 20

21 genomsläpplig beläggning, växtbäddar, skelettjordar m.m. men allt vatten kommer innan det avleds ut från planområdet att passera genom ett infiltrationsstråk. Ingen hänsyn har tagits till eventuell seriekopplad rening, t.ex. om vatten skulle ledas genom både grönyta, infiltrationsstråk och dagvattendamm innan det avleds från området. Om seriekopplad rening sker kan det antas att utgående mängder minskar något jämfört mot angivna värden. Planerad dagvattendamm kan antas ha en efterpolerande effekt på dagvattnet. En stor del av dagvattnet antas infiltrera inom grönområdena och kommer därmed inte ge upphov till utsläpp av föroreningar från området utom vid extrem nederbörd. I beräkningarna är det dock antaget att allt vatten genomgår rening i infiltrationsstråk. Avskiljningsgraderna som har använts för beräkning är hämtade från StormTac version , se Tabell 9. Beräkningarna har utförts baserat på att dagvattenhanteringen utformas för att kunna omhänderta de första 20 mm nederbörd och att all avvattning från hårdgjord allmän platsmark kan ledas till avskiljning i undantaget 10 % som avrinner från området utan rening 13. Tabell 9. Avskiljningsgrader för infiltrationsstråk från StormTac Ämne Avskiljningsgrad P 60 N 55 Pb 85 Cu 85 Zn 85 Cd 85 Cr 85 Ni 90 Hg 45 SS 90 Olja 90 Beräknade mängder ger ett bra grepp om hur mängderna förändras vid exploatering samt efter införandet av åtgärder men på grund av att schablonvärdenas precision varierar stort kan verkligheten skilja sig från nedan angivna värden. I Tabell 10 återges utgående mängder av de olika ämnena jämfört med belastningen i dagsläget samt efter exploatering utan åtgärder. 13 WRS, PM Åtgärdsnivå dagvatten 21

22 Tabell 10. Beräknad föroreningsbelastning i utgående mängder för befintlig situation och efter exploatering utan reningsåtgärder samt med reningsåtgärder för hela området Ämne Enhet Före exploatering Efter exploatering utan åtgärder Efter exploatering med åtgärder P kg/år N kg/år Pb g/år Cu g/år Zn g/år Cd g/år Cr g/år Ni g/år Hg g/år 0,1 1 1 SS kg/år Olja kg/år I Tabell 11 återges den beräknade föroreningshalten efter exploatering med genomförda åtgärder, de jämförs även med halterna före exploatering, efter exploatering utan åtgärder och även med förslag på riktvärden från Riktvärdesgruppen. Tabell 11. Beräknad föroreningsbelastning i utgående halter för befintlig situation och efter exploatering utan reningsåtgärder samt med reningsåtgärder för hela området Ämne Enhet Före exploatering Efter exploatering utan åtgärder Efter exploatering med åtgärder Förslag till riktvärden 14 P mg/l 0,20 0,20 0,1 0,18 N mg/l 3,6 1,7 0,9 2,5 Pb µg/l 8 8 2,0 10 Cu µg/l Zn µg/l Cd µg/l 0,2 0,5 0,1 0,5 Cr µg/l 1,3 6,5 1,5 15 Ni µg/l 0,5 5, Hg µg/l 0,01 0,04 0,02 0,07 SS mg/l Olja mg/l 0,2 0,6 0,1 0,7 De ytor som bidrar till störst föroreningsspridning inom området är de trafikerade vägarna samt parkeringsplatser. Dock har forskning 15 visat att avledning av trafik- och parkeringsdagvatten mot grönyta för filtrering och infiltration har gett mycket goda reningseffekter. 14 Riktvärdesgruppen, Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp. Riktvärde 2M har använts, 2M står för utsläpp från delavrinningsområde uppströms utsläppspunkt i recipient. 15 Lindvall, P., 2008, Lunds Universitet. Utformning av översilningsytor för dagvatten - Med fokus på tungmetaller. 22

23 8 Skötsel och drift Dagvattenanläggningar kräver underhåll och skötselinsatser för att upprätthålla den funktion som avses. Det är viktigt att ta hänsyn och planera för detta vid val av tekniska lösningar. Dagvattnet innehåller många fina partiklar som avses filtreras och renas bort från vattnet i föreslagna infiltrationsstråk och dammen. Detta medför att porerna som vattnet strömmar genom över tid sätts igen. Skötselbehovet för infiltrationsstråken kan minskas genom att större partiklar filtreras bort innan de når krossfyllningen. Detta uppnås genom översilning över vegetationsyta och att anlägga sandfång där vatten leds in i infiltrationsstråk via ledningar. Vegetationsytor som är avsedda för dagvattenhantering behöver skötas med jämna intervall liknande parkskötsel. Det är viktigt att dessa ytor inte belastas av trafik eller andra tunga objekt. Man ska även vara uppmärksam på att främmande arter inte etablerar sig i ytorna och tar över, särskilt i fuktiga miljöer kan detta vara en risk. I dagvattendammen ska växtligheten kontrolleras så att igenväxning inte sker. Kraftig oönskad vegetation i dagvattendammar kan leda till kanalbildning och ändrad hydraulisk funktion. 9 Slutsatser Om inga fördröjande åtgärder för dagvatten vidtas skulle den planerade bebyggelsen medföra att flödet från området ökade från 350 l/s till l/s medräknat en klimatfaktor på 1,25 vid ett dimensionerande 10-årsregn utan åtgärder. Dagvattnet föreslås hanteras med hjälp av infiltrationsstråk längs körbanor för allmän platsmark, och genom fördröjning i grönytor för kvartersmark. Detta med undantag för förskoleområdet i område 6 där allt dagvatten bör omhändertas lokalt inom förskolområdet för rekreation och inlärning. Angett krav på maximalt utflöde om 15 l/s, ha från hela planområdet bedöms inte tillräckligt med hänsyn till recipienten Asköbäcken som i dagsläget har för höga halter av näringsämnen. Det bedöms heller inte tillräckligt med hänsyn till markavvattningsföretagen inom och nedströms planområdet som riskerar att påverkas negativt. Det föreslås därför att 20 mm nederbörd ska kunna fördröjas och renas inom planområdet. Detta är fullt möjligt att uppnå med föreslagna åtgärder och föreslagen principiell utformning av dem. Inga hydrauliskt instängda områden har identifierats inom området. Dock är avrinningen från område 1 beroende av kapaciteten på trumman i befintligt dike. För att undvika skador på byggnader vid extrem nederbörd då dagvattensystemets kapacitet överskrids bör höjdsättningen av området säkerställa avledningsvägar via gator och grönytor till föreslagen dagvattendamm eller till befintliga diken för vidare avledning mot recipient. Ytbehovet för dagvattendammen uppgår till ca m 2, utan marginaler för slänter och högnivåer. Det område som är föreslaget för dagvattendam inom 23

24 delområde 3 har i en area på ca 600 m 2, det finns även utrymme för att en större yta reserveras för dagvattendammen. Efter genomförd exploatering överskrider halten av fosfor förslaget till riktvärden från Riktvärdesgruppen. De ytor som bidrar till högst halter av föroreningar inom området är den befintliga Ekebyvägen samt de trafikerade lokalgatorna och parkeringsplatserna. Dock bidrar även andra ytor som skogsdungar eller grönytor med föroreningsbelastning i form av t.ex. näringsämnen och partiklar. Med föreslagna åtgärder för dagvattenhantering överskrids inga av förslagen till riktvärden från riktvärdesgruppen för utgående halter (mg/l) från området. Med föreslagna åtgärder ökar inte heller utgående totalmängder (kg/år) nämnvärt från området. 24