RAPPORT SKYFALLSANALYS BJUV SLUTRAPPORT

Transkript

1 RAPPORT SKYFALLSANALYS BJUV SLUTRAPPORT

2 UPPDRAG , Skyfallsberäkningar Bjuv Titel på rapport: Skyfallsanalys Bjuv Status: Datum: MEDVERKANDE Beställare: Kontaktperson: NSVA Sven Bengtsson Konsult: Uppdragsansvarig: Handläggare: Kvalitetsgranskare: Tyréns AB Gunnar Svensson Gunnar Svensson Torbjörn Melin Uppdragsansvarig: Datum: Handlingen granskad av: Datum: Tyréns AB Malmö Besök: Isbergs gata 15 Tel: Säte: Stockholm Org.nr:

3 SAMMANFATTNING Följande utredning redovisar resultatet från en kombinerad rörnäts- och markavrinningsberäkning för del av Bjuv. Översvämningsrisker har beräknats för regn med de statistiska återkomsttiderna 10 respektive 20 år. Beräkning har även utförts för det skyfall som föll över Bjuv den 15 juni Resultatet ger en ökad förståelse för översvämningsrisker utifrån hur dagvatten kan transporteras på markytan. Resultatet visar även i vilken omfattning lågpunkter kan bli översvämmade. Detta indikerar i sin tur möjliga konsekvenser av översvämningar, t ex byggnader och gator som riskerar att översvämmas. Resultatet kan användas för analys och utredning av orsaker till översvämningar samt för åtgärdsplanering. Verktyget och framtagen modell lämpar sig särskilt för att planera åtgärder för öppen dagvattenhantering t ex svackdiken, översvämningsytor och fördröjningsdammar. Även traditionella lösningar som utökade ledningsdimensioner eller underjordiska magasin kan utvärderas. 3(33)

4 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 BAKGRUND OCH SYFTE FÖRUTSÄTTNINGAR METODBESKRIVNING RESULTAT RESULTATREDOVISNING TRYCKNIVÅER I LEDNINGAR OCH MARKÖVERSVÄMNINGAR I BRUNNAR MARKÖVERSVÄMNINGAR KONSEKVENSER SLUTSATSER Bilaga 1 Översvämningskartor 4(33)

5 1 BAKGRUND OCH SYFTE För del av Bjuvs samhälle har dagvattennätets kapacitet kontrollberäknats avseende funktion i förhållande till dimensionerande regn. Resultatet finns redovisat i rapporten Kapacitetskontroll av dagvattensystemet del av Bjuv, Tyréns Resultatet visar funktion utifrån hydrauliska egenskaper. Där kapacitetsbrist finns kan vattenytan stiga i brunnar och orsaka marköversvämning. Resultatet visar i vilka brunnar det finns risk för en marköversvämning men inte hur det dagvatten som når markytan kan transporteras som markavrinning till lågpunkter och orsaka översvämningar. Följande utredning syftar till utifrån en uppgraderad modellbeskrivning, med hänsyn tagen till topografi och infiltration, göra en kartering av markavrinning samt utbredning och djup på de översvämningar som sker i lågpunkter. Resultatet kan användas av NSVA för utredning av orsaker till inträffade översvämningar samt i förlängningen användas för åtgärdsplanering med syftet att minska risken för framtida översvämningar. 2 FÖRUTSÄTTNINGAR Dagvattennätets kapacitet samt markavrinning vid dimensionerande regn har datorberäknats enligt gällande praxis för funktionskontroll av ledningsnät. Metodik för beräkning av markavrinning följer råd i rapporten Kartläggning av skyfalls påverkan på samhällsviktig verksamhet, utgiven av MSB. Följande geografiska data har använts och bearbetats för en uppgraderad modellbeskrivning: Nationella höjdmodellen från Lantmäteriet Genomsläpplighet i jordarter från SGU Rännstensbrunnar från NSVA Övrig ingående data finns beskriven i tidigare rapport, Kapacitetskontroll av dagvattensystemet del av Bjuv. Dämningsnivå i utloppsledningar till Boserupsbäcken har generellt valts till 0.5 m över ledningshjässa. Beräkningsmässigt försvinner flöden i utlopp från modellen. I övrigt beskrivs inte Boserupsbäckens funktion och översvämningar i anslutning till denna. Detta då Boserupsbäcken har ett större avrinningsområde än det som datorberäknats för Bjuv. Datainsamling och beskrivning av Boserupsbäcken bedöms som alltför komplext och tidskrävande för att rymmas i denna utredning. Det gör att översvämningar (beräknade) kring Boserupsbäcken inte skall tolkas och användas t ex för åtgärdsplanering. Dimensionerande nederbörd beskrivs med ett CDS-regn, med en återkomsttid på 10 år och en varaktighet på 60 min. Regnets volym är ca 26 mm. Ett CDS-regn är en standardbeskrivning av ett regn och syftar till att beskriva ett regntillfälle på ett förenklat sätt. Regnet är uppbyggt av ett lågintensivt förregn, en högintensiv del i mitten och ett lågintensivt efterregn. Återkomsttid är ett statistiskt begrepp och visar ungefär hur ofta ett regn med en viss storlek och intensitet inträffar. Långa regnmätserier registrerade av SMHI bildar underlag för att bestämma vad som är statistiska återkomsttider. För bedömning av ledningssystemets känslighet vid större regn än dimensionerande 10-årsregn, har en kontrollberäkning gjorts för ett CDS-regn med 20 års återkomsttid och med en varaktighet på 60 min. Regnets volym är ca 32 mm. Beräkning har också gjorts för det skyfall över Bjuv som inträffade sommaren Nederbördsmängd vid skyfallet har registrerats vid avloppsreningsverket i Bjuv, 5(33)

6 beläget ca 2000 m nordväst om Bjuvs centrum. Uppmätt regnvolym var ca 67 mm. Regnets varaktighet var ca 5 h. Enligt uppgift från NSVA bedöms regntillfället motsvara ett regn med en återkomsttid på ca 66 år. Bakgrundskartor är Lantmäteriets terrängkarta (öppen data). Terrängkartan visar typ av bebyggelse (industri grå, flerfamiljs- och centrumområden mörkrosa, villaområden rosa, parkmark vit, skog grön och åkermark gul). 3 METODBESKRIVNING Tidigare modellbeskrivning utgick från beskrivning av ledningars och brunnars egenskaper t ex dimensioner, råhet och vattengångar. Även markytans egenskaper beskrevs utifrån att bestämma ansluten hårdgjord yta till ledningsnätet. Modellbeskrivningen gjordes med datorverktyget Mike Urban version Den uppgraderade/utökade modellen inkluderar beskrivning av topografi och genomsläpplighet i jordarter. Till den hydrauliska modellen har kompletterats med rännstensbrunnar och ledningar från dessa som ansluter till huvudledningsnätet. Den utökade modellen är upprättad med datorverktyget Mike Flood version Det regn som faller har i tidigare modell fördelats utifrån hårdgjordhet direkt på olika brunnar. I den uppdaterade modellbeskrivningen faller regnet istället direkt på markytan. Markytan är beskriven som permeabel eller impermeabel. Den förstnämnda avser t ex parkmark, gräsytor, ängar och åkrar. Den sistnämnda avser hårdgjorda ytor som tak, parkeringar och gator. Det regn som faller på permeabla ytor kan infiltrera i marken. Infiltrationsförmågan beskrivs utifrån underlag från SGU som delar in jordarter utifrån genomsläpplighet. För beskrivning av infiltrationskapacitet används schablonvärden som beskriver mättnadsgrad, infiltrationshastighet, porositet etc. I modellbeskrivningen antas att del av avrinning som sker från takytor ansluter direkt till ledningsnätet. I denna beräkning antas att 30% av regnvolymen som faller på takytan transporteras via dagvattenservis direkt till huvudledningsnätet. Övrig regnvolym som faller på takytan antas avrinna från takytan ned på marken och transporteras därifrån utifrån topografi på markytan. Markytan består modelltekniskt av ett rutnät med en upplösning i plan på 2x2 m. I varje ruta genereras därmed en dagvattenvolym. Om det är på en takyta antas, som beskrivits ovan, att 30% avleds via dagvattenservis. Om det är på en yta som är hårdgjord antas att allt dagvatten avrinner till närmaste lägre belägna ruta. Om det i den rutan finns en rännstensbrunn kan maximalt 15 l/s avledas till ledningsnätet. Övrigt dagvatten fortsätter att avrinna på markytan till närmaste lägre belägna beräkningsruta. Om ledningen där rännstensbrunnen är lokaliserad går full kan inget dagvatten avledas via rännstensbrunnen. Om ledningen går full och trycknivån stiger till markytan kan istället dagvatten brädda till markytan och därifrån avrinna till närmast lägre belägna ruta. Den regnvolym som faller på permeabel yta med mer eller mindre genomsläppliga jordarter infiltrerar i marken utifrån schablonvärden som anger infiltrationshastighet, markens porositet, marktäckets djup, infiltrationshastighet till djupare liggande jordlager samt initial vattenmättnad. Det regn som inte infiltrerar avrinner på markytan utifrån topografin. För beräkning av översvämningar vid skyfall den 15 juni 2016 har använts en modell med upplösningen 4x4 m. Detta då regnförloppet är mycket långt och detta påverkar beräkningstiden markant. 6(33)

7 4 RESULTAT 4.1 RESULTATREDOVISNING Följande resultat redovisas på kartor och med profiler för utvalda ledningssträckor: Brunnar med en trycknivå som stiger över markytan Trycknivåer i ledningar Marköversvämningar, maximal utbredning Konsekvenser av marköversvämningar 4.2 TRYCKNIVÅER I LEDNINGAR OCH MARKÖVERSVÄMNINGAR I BRUNNAR Beräknade trycknivåer redovisas med ledningsprofiler för utvalda ledningssträckor, se exempel i figur 1 och 2. Ledningsprofilerna visar den beräknade maximala trycknivån i respektive brunn under hela regnets förlopp. Tryckprofilen visar inte när i tiden den maximala trycklinjen inställer sig. En marköversvämning kan därmed ske i en brunn i ett tidigt skede och i en annan brunn vid ett senare tillfälle, när ledningen nedströms börjar dämma och kapaciteten minskar. I den uppgraderade modellen ingår rännstensbrunnar. På ledningskartorna är det till övervägande del i rännstensbrunnar trycknivån stiger över markytan, se figur 3-5. Grön linje, marknivå Brunnsnamn Ledning Ledningsdimension Vertikal svart linje, Nedstigningsbrunn Röd linje, beräknad maximal trycknivå 20-årsregn Blå linje, beräknad maximal trycknivå 10-årsregn Figur 1. Exempel på ledningsprofil med teckenförklaringar. X-axeln visar längdskala och y-axel meter över havet (RH2000). Exempel från rapporten Kapacitetskontroll av dagvattensystemet del av Bjuv, Tyréns (33)

8 Figur 2. Ledningssträckor som valts ut för redovisning av ledningsprofiler som visar trycknivåer. Figur 3. Brunnar med beräknad trycknivå som stiger över marknivå vid 10-årsregn. 8(33)

9 Figur 4. Brunnar med beräknad trycknivå som stiger över marknivå vid 20-årsregn. Figur 5. Brunnar med beräknad trycknivå som stiger över marknivå vid skyfall 15 juni (33)

10 För att begränsa omfattning på rapporten har valts att redovisa trycklinjer för urval av drabbade områden eller sidogator: Villagatan till utlopp i Boserupsbäcken Spinellgatan via GC-väg till utlopp i Boserupsbäcken Sjukhusvägen till Villagatan Gruvgatan, Sjukhusvägen, Kolonivägen, Hyllingegatan och Humlegatan via Villagatan till utlopp i Boserupsvägen Allégatan och del av Kolonivägen Postgatan via Mörarpsvägen till utlopp i Boserupsbäcken Frejagatan, Orkestergatan, Pianogatan till utlopp väster om Bjuv Figur 6. Ledningsprofil med trycklinjer för Villagatan, blå trycklinje är 10-årsregn och röd linje är 20- årsregn. 10(33)

11 Figur 7. Ledningsprofil med trycklinjer för Spinellgatan och GC-väg, blå trycklinje är 10-årsregn och röd linje är 20-årsregn. Figur 8. Ledningsprofil med trycklinjer för Sjukhusvägen, blå trycklinje är 10-årsregn och röd linje är 20- årsregn. 11(33)

12 Figur 9. Ledningsprofil med trycklinjer för Gruvgatan, Sjukhusvägen, Kolonivägen, Hyllingegatan, Humlegatan till Villagatan, blå trycklinje är 10-årsregn och röd linje är 20-årsregn. Figur 10. Ledningsprofil med trycklinjer för Allégatan och Kolonivägen, blå trycklinje är 10-årsregn och röd linje är 20-årsregn. 12(33)

13 Figur 11. Ledningsprofil med trycklinjer för Postgatan och Mörarpsvägen, blå trycklinje är 10-årsregn och röd linje är 20-årsregn. Figur 12. Ledningsprofil med trycklinjer för Frejagatan, Orkestergatan via Pianogatan till utlopp väster om Bjuv, blå trycklinje är 10-årsregn och röd linje är 20-årsregn. 13(33)

14 4.3 MARKÖVERSVÄMNINGAR Beräknade marköversvämningar redovisas med tre kartblad, se figur 13. I det sydöstra området ingår inte ledningsnätet i modellbeskrivningen. Syftet har varit att indikera översvämningsrisker enbart utifrån markavrinning och det för området kring Västra, Norra och Södra Ringgatan. Då ledningsnätet inom Bjuv, som kapacitetskontrollerats, visat sig ha en begränsad kapacitet, motsvarar ca 2-årsregn, har inget avdrag av regnvolymer gjorts för området. Därmed har modellbeskrivningen underlättats. De översvämningar som redovisas är därför något i överkant vad gäller utbredning och översvämningsdjup. Nedan redovisas översvämningskartor för 10-årsregn. Översvämningskartor för 10-, 20-årsregn och skyfallet den 15 juni 2016 redovisas i bilaga 1. Figur 13. Indelning i kartblad för redovisning av marköversvämningar inom Bjuv. 14(33)

15 Figur 14. Marköversvämningar inom norra Bjuv vid 10-årsregn. Figur 15. Marköversvämningar inom västra Bjuv vid 10-årsregn. 15(33)

16 Figur 16. Marköversvämningar inom området söder om centrum (ingen beräkning av ledningskapacitet), vid 10-årsregn. 4.4 KONSEKVENSER Följande är urval av områden som särskilt drabbas av marköversvämningar vid 10-årsregn. Resultatet visar att byggnader kan bli översvämmade och/eller gator. Val av områden utgår från översvämningars utbredning och indikerar möjliga konsekvenser för gata och/eller närliggande bebyggelse. Karta med utbredning och översvämningsdjup redovisas tillsammans med ledningsprofil som visar maximal trycknivå. I figurer tydliggör pilar huvudsaklig riktning för markavrinning. Ledningsprofiler redovisas i de fall när trycklinjen stiger över markytan. Om trycklinjen inte stiger till markytan indikerar det att viss kapacitet finns i ledningar för att omhänderta dagvatten från markytan. Begränsad kapacitet i intag i kombination med stora uppströms avrinningsområden är då oftast orsaken till översvämningar. 16(33)

17 Skånegatan Krysolitgatan Baldersgatan, Norra Storgatan Kroksgatan Västra, Norra Södra Ringgatan Parkgatan Figur 17. Urval av översvämningsrisker som presenteras mer detaljerat. Skånegatan I lågpunkt på Skånegatan finns risk för marköversvämningar. Markavrinning sker till lågpunkten och ledningsnätet går dämt. Tryckprofilen visar ledningssträcka från Skånegatan till nedströms damm. 17(33)

18 Figur 18. Översvämningsrisker kring Skånegatan. Figur 19. Ledningsprofil med trycknivå i Skånegatan och för ledningssträckan till nedströms damm. 18(33)

19 Norra Storgatan, Kroksgatan och Baldersgatan Marköversvämning sker i lågpunkt i Baldersgatan. Ledningsnätet går dämt. Tryckprofilen visar ledningssträckan västra Baldersgatan till Norra Storgatan. Figur 20. Översvämningsrisker kring Kroksgatan, Norra Storgatan och Baldersgatan. Figur 21. Tryckprofil för del av Baldersgatan till Norra Storgatan. 19(33)

20 Figur 22. Ledningsprofil med trycknivå i Kroksgatan. Krysolitgatan Markavrinning sker från ett relativt stort område till Krysolitgatan. Ledningsnätet går dämt. Figur 23. Översvämningsrisker kring Krysolitgatan. 20(33)

21 Figur 24. Ledningsprofil med trycknivå i Krysolitgatan. Parkgatan Markavrinning sker från ett relativt stort område till Parkgatan. Ledningsnätet går dämt. Figur 25. Översvämningsrisker kring Parkgatan. 21(33)

22 Figur 26. Ledningsprofil med trycknivå i Snickaregatan och Parkgatan till Kolonivägen via Föreningsgatan. Västra, Norra och Södra Ringgatan För området har avledning via ledningsnät inte beräknats. Enbart en markavrinningsberäkning har utförts. Denna indikerar översvämningsrisker och möjliga orsaker utifrån avrinning på markytan. Figur 27. Översvämningsrisker kring Västra, Norra och Södra Ringgatan. 22(33)

23 5 SLUTSATSER Framtagen beräkningsmodell är en kombinerad rörnäts- och markavrinningsmodell för del av Bjuv. Resultatet visar var på ledningsnätet kapacitetsbrister finns som kan orsaka marköversvämningar. Utifrån beskrivning av topografi har markavrinning beräknats. Resultatet visar hur dagvatten transporteras på markytan och i vilken omfattning lågpunkter blir översvämmade. Översvämningar redovisas för regn med återkomsttiderna 10 och 20 år samt för skyfall som föll över Bjuv 15 juni Beräknade trycknivåer visar var på ledningsnätet marköversvämningar inträffar. Till skillnad från tidigare kapacitetsberäkning kan marköversvämning ske antingen för att ledningsnätet går fullt alternativt att kapaciteten i rännstensbrunnar inte är tillräcklig för att avleda dagvatten. Redovisade översvämningskartor gör det möjligt att analysera konsekvenser vid en översvämning orsakad av höga trycknivåer eller om dagvatten avrinner till lågpunkt utifrån topografin. Boserupsbäcken hydrauliska egenskaper såsom kulvertar, broar, tvärsektioner m är inte beskrivna i modellen. Översvämningsytor som redovisas kring Boserupsbäcken skall därför inte användas för konsekvensanalys eller för åtgärdsplanering. En kontrollberäkning för ett 20-årsregn har utförts med syfte att kontrollera modellens känslighet vid intensivare regn. De för 10-årsregn identifierade översvämningsytorna överensstämmer med översvämningsytor vid ett 20-årsregn. Utbredning och översvämningsdjup är större för det senare regnet. För vissa ledningssträckor som redovisas i rapporten finns en betydande avvikelse i beräknade trycknivåer. Detta indikerar att dessa ledningssträckor är mer känsliga för översvämningar vid intensivare regn är dimensionerande. Vid åtgärdsplanering kan detta indikera att säkerhetsmarginaler bör övervägas t ex ökade ledningsdimensioner eller större fördröjningsvolymer i öppna dagvattenlösningar. För skyfallet som föll 15 juni 2016 redovisas motsvarande översvämningskartor som för dimensionerande regn. Resultatet kan användas för att utvärdera orsaker till översvämningar av fastigheter som drabbades av översvämningar. Till utredningen levereras resultatfiler. Dessa kan med fördel användas för att mer detaljerat analysera översvämningsrisker. 23(33)