Dagvattenutredning Odenslunda skola

Transkript

1 Dagvattenutredning Odenslunda skola Anläggning U31371 Bjerking AB Strandbodgatan 1, Uppsala. Hornsgatan 174, Stockholm. Växel bjerking.se

2 Uppdrag nr. 16U31371 Sida 1 (19) PM/Rapport Uppdragsnamn Dagvattenutredning Odenslunda skola Upplands-Väsby kommun Odenslunda skola Uppdragsgivare Upplands Väsby kommun Emma Byström Vår handläggare Oscar Svensson Upplands Väsby kommun Emma Byström TORF17 Box Upplands Väsby Datum Senast rev.datum - Bjerking AB Box Postnr Ort Telefon Fax Org.nr F-skattebevis

3 Sida 2 (19) Innehållsförteckning 1 Sammanfattning Uppdrag och syfte Underlag Förutsättningar Området och dess förutsättningar Geologiska förutsättningar Befintliga ledningar och förbindelsepunkt Planerad exploatering Flödesberäkningar Beräkningsförutsättningar Flöden före och efter exploatering Föroreningsberäkningar Åtgärdsförslag Område 1 (skolgård) Område 2 (instängt område) Område 3 (parkering) Område 4 (infartsväg till skola + parkering) Flöden efter exploatering inklusive åtgärder Sekundära avrinningsvägar Föroreningsreduktion Slutsats Bilaga Bilaga

4 Sida 3 (19) 1 Sammanfattning Bjerking har på uppdrag av Upplands-Väsby kommun tagit fram en dagvattenutredning för en del av fastigheten Hammarby-Smedby 2:25. Området som studeras omfattar västra delen av detaljplanen där det planeras för LSS-boende och en förskola med tillhörande skolgård. Flöden utifrån ett 5-års samt ett 20-årsregn har studerats. Åtgärdsförslag ska tas fram för att flöden vid ett 20-årsregn inte ska öka efter exploateringen. Fördröjning och rening av dagvatten ska utföras i enlighet med Oxundaåns dagvattenpolicy. Flödesberäkningen visar att exploateringen kommer öka maxflödet vid ett 5-årsregn från 71 l/s till 94 l/s. Vid ett 20-årsregn öka flödet från 112 l/s till 149 l/s. Föroreningsberäkningar visar att exploateringen förväntas öka transporten av samtliga föroreningar från området. Utifrån detta görs bedömningen att fördröjande och renande åtgärder måste vidtas för att uppfylla ställda krav. För att fördröja och rena dagvatten föreslås anläggning av ett krossdike som avvattnar stora delar av skolgården, ett öppet dike och infiltrationsyta som omhändertar och infiltrerar dagvatten från det instängda området samt växtbäddar som renar dagvatten från parkeringsytorna. Magasinen har dimensionerats så att totalflödet från utredningsområdet minskar med 13 l/s jämfört med flöden före exploatering vid ett 20-årsregn. Sekundära avrinningsvägar måste vid höjdsättningen av marken säkerställas. Föroreningsberäkningarna visar att åtgärderna förväntas minska både halter och mängder före exploateringen. Då flöden och föroreningshalter samt mängder minskar görs bedömningen att de föreslagna åtgärderna är tillräckliga för att uppfylla ställda krav.

5 Sida 4 (19) 2 Uppdrag och syfte Bjerking har på uppdrag av Upplands-Väsby kommun tagit fram en dagvattenutredning för del av fastigheten Hammarby-Smedby 2:25. Området som studeras omfattar västra delen av detaljplanen där det planeras för LSS-boende och en förskola med tillhörande skolgård. Syftet med utredningen är att beskriva dagens situation samt de förändringar som den planerade exploateringen innebär för dagvattenflödet samt föroreningstransporten från området. I uppdraget ingår även att se över åtgärder för instängt område i västra delen av fastigheten samt att föreslå åtgärder för rening och fördröjning av dagvatten. Odenslunda LSSboende & förskola Figur 1. Översiktsbild där utredningsområdet är inringat med röd cirkel.

6 Sida 5 (19) 2.1 Underlag - Svenskt Vattens Publikation P104 Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem (2011) - Svenskt Vattens Publikation P105 Hållbar dag- och dränvattenhantering råd vid planering och utförande (2011) - Svenskt Vattens Publikation P110 Avledning av dag-, drän- och spillvatten (2016) - VISS Vatteninformationssystem Sverige - Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp, Regionala dagvattennätverket i Stockholms län, februari Oxundaåns dagvattenpolicy - Situationsplan dwg , ÅF - Ledningsnät dwg Förutsättningar Flöden utifrån ett 5-års samt ett 20-årsregn ska studeras. Åtgärdsförslag ska tas fram för att flöden vid ett 20-årsregn inte ska öka efter exploateringen. Området ligger inom Upplands Väsby kommuns verksamhetsområde för dagvatten och omfattas av Oxundaåns dagvattenpolicy. Förorening av dagvatten ska förebyggas. Befintliga dagvattenutsläpp till sjöar och vattendrag via tunnlar, ledningar och diken ska med hänsyn till kvantitet, föroreningsgrad och recipientens belägenhet och känslighet åtgärdas så att vattnet renas före utsläpp. Dagvattensystem ska utformas så att flöden utjämnas och så mycket som möjligt av föroreningarna kan avskiljas före utsläpp i recipient. Dagvatten ska utnyttjas som en positiv resurs i samhället genom att synliggöras för att öka de pedagogiska och estetiska värdena samt öka värdet för naturvården.

7 Sida 6 (19) 3 Området och dess förutsättningar Aktuellt område är 1,09 hektar och består idag till största del av en grusyta blandat med växtlighet. Tidigare fanns där en skola som nu har rivits. Området avgränsas av villor i västlig och nordlig riktning, skolverksamhet i östlig riktning och Eddavägen i sydlig riktning. Söder om Eddavägen finns radhus belägna högre än det undersökta området. Aktuellt område lutar generellt i västlig riktning. Villorna i väst och utredningsområdet sammankopplas med ett grönområde med en relativt kraftigt lutande slänt. I släntfoten utgörs marken av ett lågområde som är instängt. Den befintliga höjdsättningen av området bedöms utgöra en risk för villorna i väst då dagvatten vid ett kraftigare regn rinner ner mot lågområdet. Vid normal nederbörd infiltreras dagvatten idag i det instängda området. I Figur 2 ses en flygbild över fastigheten då den äldre skolan ännu inte var riven. Utredningsområdet är utsatt med röd linje. Figur 2. Ortofoto över området innan skolbyggnaden revs. Den röda linjen utmärker utredningsområdet.

8 Sida 7 (19) 3.1 Geologiska förutsättningar Bjerking utförde geoteknisk undersökningar på området I undersökta punkter består ytskiktet av 0,5-1,7 meter fyllning. Under fyllningslagret utgörs marken av 0,1-3,5 meter mäktigt lager kohesionsjord (lera). Därunder följer friktionsjord som djupare ner vilar på berg. Jordprover har visat att samtliga undersökta föroreningshalter understiger KM (Känslig Markanvändning), vilket är en förutsättning för att få ha skolverksamhet och LSSboende. I området har ett grundvattenrör satts 2013 i områdets nordöstra hörn (där den nybyggda skolan idag står). Då grundvattenröret sattes identifierades inledningsvis en högre grundvattenyta men som sedan sjönk sakta och efter drygt en månad var röret torrt. Grundvattnets trycknivå inom området ligger djupare än Marknivåer i lågområdet ligger på ca +18,0 och i övriga området ca +20,5-21, Befintliga ledningar och förbindelsepunkt Förbindelsepunkt för VA och dagvatten finns i Eddavägen söder om fastigheten. Befintligt dagvattennät är dimensionerat för ett regn med en återkomsttid på 2 år (utan klimatfaktor). Figur 3. Befintliga ledningar. Utredningsområdet är utmärkt med blå linje.

9 Sida 8 (19) 4 Planerad exploatering Området planeras att exploateras i enlighet med situationsplan, se Figur 4. På området kommer det finnas två skilda verksamheter, en förskoleverksamhet och LSS-verksamhet. Figur 4. Odenslunda förskola och LSS-boende, skiss från ÅF.

10 Sida 9 (19) 5 Flödesberäkningar Dimensionerande dagvattenflöden har beräknats med rationella metoden enligt Svenskt Vattens P110. För att kompensera för eventuellt ökad regnintensitet i framtiden har en klimatfaktor på 1,25 multiplicerats med det beräknade dimensionerande flödet för beräkningar efter exploateringen. Utredningsområdet har delats in i fyra stycken delavrinningsområden. Indelningen baseras på höjdsättningen av situationsplan. Figur 5. Delavrinningsområden som flödesberäkningarna efter exploateringen baseras på. 5.1 Beräkningsförutsättningar Beräkningar har gjorts utifrån följande förutsättningar: Utredningsområdet uppgår till 1,09 ha. Dimensionerande flöden har beräknats med Dahlströms modifierade ekvation (2010) enligt Svenskt Vatten P110. Beräkningar är gjorda med ett regn som har återkomsttid på 5 och 20 år med en varaktighet på 10 minuter. Klimatfaktor är satt till 1,25. Fler värdesiffror än de som presenteras i tabellen har använts vid flödesberäkningen. Flöden som genereras utanför Utredningsområdet har inte tagits med.

11 Sida 10 (19) 5.2 Flöden före och efter exploatering I Tabell 1 nedan redovisas framräknade dagvattenflöden före exploatering för regn med återkomsttid på 5 respektive 20 år. Tabell 1. Beräknade dagvattenflöden från området vid ett 5- och 20-årsregn före exploatering. 5 år 20 år Avr. Red Regn Q Regn Q Område 1 Yta Koeff area int (dim) int (dim) (ha) (ha) (l/s ha) (l/s) (l/s ha) (l/s) Flerbostadshus 0,96 0,30 0, Gata 0,13 0,80 0, Summa 1,09 0, I Tabell 2 nedan redovisas framräknade dagvattenflöden efter exploateringen för regn med återkomsttid på 5 respektive 20 år med klimatfaktor 1,25. Specifika flödesuträkningar för varje område ses i Bilaga 1. Tabell 2. Beräknade dagvattenflöden från det västra området vid ett 5- och 20-årsregn efter exploateringen med klimatfaktor 1,25. 5 år 20 år Regn Q Regn Q Efter exploateringen Yta Red area int (dim) int (dim) (ha) (ha) (l/s ha) (l/s) (l/s ha) (l/s) Område 1 0,51 0, Område 2 0,27 0, Område 3 0,10 0, Område 4 0,21 0, Summa 1,09 0, Exploateringen kommer innebära en högre andel hårdgjorda ytor och därmed högre dagvattenflöden. I Tabell 3 nedan jämförs flöden för och efter exploateringen. Tabell 3. Jämförelse av 5- och 20-årsflöden före och efter exploatering. 5 år 20 år Q (dim) Q (dim) (l/s) (l/s) Före exploatering Efter exploatering Skillnad 23 37

12 Sida 11 (19) 6 Föroreningsberäkningar Föroreningsmängder och halter har beräknats utifrån schablonvärden i modellverktyget Stormtac (v ). För beräkning av mängder har nederbörd 640 mm/år använts. Modellverktyget StormTac simulerar, dimensionerar och analyserar bl.a. flöden, fördröjning samt rening av dagvatten. Beräkningsförutsättningar som programmet kräver är markyta och markanvändning. Föroreningsberäkningar utgörs av ett flertal uppmätta referensobjekt kopplade till olika markanvändningar. Ju fler referensvärden en specifik markanvändning har desto säkrare anses modellen kunna förutse föroreningskoncentrationer. I detta projekt har markanvändningen flerbostadshus och väg använts för att representera området före exploatering. Markanvändningar som använts för att representera området efter exploateringen är villaområde, parkmark, parkering och väg. Anledningen till att skolområde (som också finns definierat i programmet) inte använts beror på att det endast finns ett uppmätt referensvärde från 70-talet för denna markanvändning. I Tabell 4 redovisas föroreningskoncentrationerna (halter/liter) och mängder (kg/år) i dagvattnet före och efter utbyggnad utan någon reningsåtgärd. Beräknade föroreningshalter jämförs med riktvärde 2M 1. 2M är riktvärden för delområden som inte har ett direktutsläpp till recipienten. Tabell 4. Föroreningsberäkningar före samt efter utbyggnad utan rening. De blåa siffrorna visar på mängder som ökar i samband med exploateringen. Ämne Koncentration, halter Före Efter Enhet Riktvärde utbyggna utbyggna d d Mängder (kg/år) Före Efter utbyggna utbyggna d d Fosfor µg/l ,4 0,3 Kväve mg/l 2,5 1,7 1,45 3,7 2,7 Bly µg/l 10 6,8 8,9 0,015 0,017 Koppar µg/l ,9 0,041 0,036 Zink µg/l ,13 0,13 Kadmium µg/l 0,5 0,37 0,38 0, ,00074 Krom µg/l 15 4,4 4,4 0,0099 0,0085 Nickel µg/l 30 5,1 4,8 0,011 0,0094 Kvicksilver µg/l 0,07 0,032 0,023 0, , Olja mg/l 0,7 0,45 0,39 1 0,76 Resultatet visar att halter både före och efter exploateringen understiger de framtagna riktvärdena. Samtliga föroreningsmängder förutom bly förväntas minska i samband med exploateringen. 1 Riktvärdet 2M är ett förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp, Regionala dagvattennätverket i Stockholms län, februari 2009.

13 Sida 12 (19) 7 Åtgärdsförslag Flödes- och föroreningsberäkningarna i föregående avsnitt visar att det finns ett behov att vidta åtgärder för att uppnå ställda krav från Upplands Väsby kommun. I Figur 6 ses en bild över de olika åtgärdsförslag som föreslås för respektive delavrinningsområde. Åtgärder för varje specifikt delavrinningsområden förklaras i avsnitten nedan. Höjdsättning av gårdsplanen har gjorts i samarbete med Landskapsarkitekter ÅF, se Bilaga2. Figur 6. Åtgärdsförslag för område 1-4. I område 1 föreslås anläggning av krossdike, område 2 anläggning av ett öppet dike samt infiltrationsyta och i område 3 föreslås anläggning av växtbäddar.

14 Sida 13 (19) 7.1 Område 1 (skolgård) Dagvatten från område 1 föreslås ledas till ett öppet krossdike (makadamdike). Förutom fördröjning och rening kommer krossdiket dessutom ha en avskärande effekt så att vatten inte leds ner i lågpunkten i område 2. Höjdsättningen av området är viktigt så att dagvatten avleds på ytan till krossdiket. Krossdikets botten anläggs med en 3 promilles lutning för att sedan anslutas till dagvattenledningen i Eddavägen. I botten av diket läggs en dräneringsledning med dimension 225 mm som avvattnar diket. Ledningen följer krossdikets bottenlutning med 3 promille. Utloppet från 225 mm rör med 3 promilles lutning ger ett flöde på 23 l/s. Vid dämning kommer flödet att öka till ca 30 l/s. I Figur 7 nedan ses en sektionsskiss hur de avskärande diket kan tänkas utformas. +21,0 Figur 7. Sektionsskiss av det avskärande krossdiket. En vall säkerställer att dagvatten från område 1 inte flödar ner till lågpunkten i område 2. För att uppfylla flödeskrav så behöver ett magasin med kapaciteten att fördröja 20 m 3 anläggas. Makadam har en ungefärlig porvolym på 30 % vilket innebär att magasinet totalt bör vara 67 m 3 för att rymma vattenvolymen. Krossdiket räknas vara 150 m vilket innebär att tvärsektionen av diket bör vara ca 0,45 m 2. I slutet av krossdiket placeras en kupolsil där dagvatten kan brädda till dagvattenledningen i Eddavägen vid kraftigare regn då diket går fullt. 7.2 Område 2 (instängt område) I område 2 föreslås öppna diken samt ett lågområde för infiltration anläggas. Då området är instängt har ett område som kan magasinera ett 100-årsregn dimensionerats. Inget övrigt dagvatten bör ledas till denna punkt, enbart det som regnar på slänten och diket får hamna här. Det är viktigt att säkerställa en förhöjd kant i anslutning till utredningsområdesgränsen i väst så att dagvatten inte rinner in på fastigheterna vid höga flöden. Om det uppstår översvämningsproblem för fastigheterna i väst kan kanten höjas ytterligare. Vid ett 100-årsregn med en varaktighet på 10 minuter antas det falla 36,6 mm (inklusive klimatfaktor), vilket motsvarar en volym på 100 m 3 för område 2. Ett 160 m 2 stort infiltrationsområde har märkts ut där vatten kan ansamlas vid ett sådant regn. Diket kommer då behöva vara 0,6 m djup för att fördröja regnet. Vid dimensionering av magasinsvolymen har det antagits att allt vatten som faller på ytan inom område 2 leds till infiltrationsområdet. Detta är inte fallet då marken infiltrerar en viss del av nederbörden. Magasineringsvolymen för de öppna diken som transporterar dagvatten till infiltrationsytan har inte utretts. Dessa kommer att kunna rymma ännu mer vatten vilket innebär att det finns marginal för ännu större regn. Vid normala omständigheter kommer diket inte vara vattenfyllt och kan då användas som skolgård.

15 Sida 14 (19) 7.3 Område 3 (parkering) I anslutning till parkeringsplatserna finns det möjlighet att anlägga växtbäddar. Växtbäddar är nedsänkta planteringar med växter som tål både torka och höga vattennivåer där vatten tillfälligt kan magasineras och fördröjas innan vidare transport till dagvattennätet. Åtgärden medför även en ökad avdunstning samt renar dagvattnet genom sedimentation och växtupptag av föroreningar. Figur 8. Illustration över rain gardens i ett bostadsområde i anslutning till gårdsmark. Området som är avsatt för växtbäddarna är totalt 60 m 2. Magasinen behöver sammanlagt kunna ta hand om 7 m 3 vatten. Växtbäddarna räknas ha en snittporvolym på 30 % vilket innebär att dessa måste vara 0,4 m djupa för att tillfredsställa kraven. Dagvatten som inte tas upp av växter eller avdunstar bräddas mot befintlig dagvattenledning. 7.4 Område 4 (infartsväg till skola + parkering) Dagvatten från dessa ytor kommer att avvattnas direkt mot ledning. Detta på grund av att det höjdsmässigt bedömts vara svårt att leda dagvattnet till krossdiket eller till växtbäddarna. Detta innebär att det inte sker någon rening eller fördröjning av dagvatten som faller på område 4. Då förutsättningar såsom takens lutningar har fastställt senare kommer det att kunna fastslås huruvida det är möjligt att leda takvatten till något av fördröjningsmagasinen. Om detta skulle vara möjligt kommer detta innebära mer fördröjning och rening av dagvattnet.

16 Sida 15 (19) 7.5 Flöden efter exploatering inklusive åtgärder Med de föreslagna åtgärderna kommer maxflödet vid ett 20-årsregn att minska till det nuvarande maxflödet från området. I Tabell 5 nedan ses flöden vid ett 20-årsregn efter exploateringen med och utan fördröjning. De nya flödena har tagits fram utifrån Dahlströms ekvation där klimatfaktor 1,25 samt flödesfaktor 2/3 har använts i enlighet med StormTac. Tabellen visar åtgärderna minskar flödet till 99 l/s, vilket är 13 l/s mindre än flödet från utredningsområdet idag vid samma regnintensitet. Tabell 5. Flöden vid ett 20-årsregn med och utan fördröjning efter exploatering. Delavrinningsområden Yta Utan fördröjning Med fördröjning ha l/s l/s Område 1 0, Område 2 0, Område 3 0, Område 4 0, Summa 1, Sekundära avrinningsvägar Höjdsättningen är viktig för fastigheten för att undvika instängda områden och att dagvattnet kan avledas på ytan vid kraftfulla regn. Som tidigare nämnt bör marken i område 1 höjdsättas så vatten leds mot krossdiket. Område 2 kommer att vara ett instängt område, men har möjlighet att magasinera och infiltrera ett 100-årsregn. Område 3 och 4 bör höjdsättas så att vatten kan ytavrinna ut mot Eddavägen. Byggnaderna ska placeras med en färdig golvnivå som ligger högre än Eddavägen, parkeringar, vändplan och gården. Det är viktigt att avrinning sker bort från byggnaderna för att undvika vattenskador. Höjdsättningen i framtaget förslag har utförts i samarbete mellan Bjerking och ÅF, se Bilaga 2. Färdig golvnivå har satts till +21,4 för LSS-boendet och +21,5 för förskolan.

17 Sida 16 (19) 8 Föroreningsreduktion I Tabell 6 nedan redovisas föroreningsreduktion med de olika föreslagna åtgärderna i föregående avsnitt. Föroreningsreduktioner har baserats på åtgärdsförslag från tidigare avsnitt. Samtliga halter förväntas dessutom att minska i jämförelse med före exploatering. Samtliga föroreningshalter och mängder förväntas att minska i samband med exploateringen. Utifrån resultatet dras därför slutsatsen att åtgärderna bedöms vara tillräckliga för att uppnå ställda krav. Tabell 6. Föroreningsberäkningar före samt efter utbyggnad med reduktion. Resultatet visar att samtliga halter och mängder förväntas vara lägre efter exploateringen jämfört med innan. Ämne Enhet Riktvärde Koncentration, halter Före utbyggna d Efter utbyggna d med reduktion Mängder (kg/år) Efter Före utbyggna utbyggna d med d reduktion Fosfor µg/l ,36 0,17 Kväve mg/l 2,5 1,7 0,8 3,7 1,5 Bly µg/l 10 6,8 3,2 0,015 0,0058 Koppar µg/l ,041 0,013 Zink µg/l ,13 0,042 Kadmium µg/l 0,5 0,37 0,14 0, ,00025 Krom µg/l 15 4,4 1,9 0,0099 0,0035 Nickel µg/l 30 5,1 1,7 0,011 0,0031 Kvicksilver µg/l 0,07 0,032 0,012 0, , Olja mg/l 0,7 0,45 0,12 1 0,23

18 Sida 17 (19) 9 Slutsats Vid anläggning av föreslagna åtgärder förväntas flödet vid ett 20 års-regn att minska med 13 l/s jämfört med flödet från området idag. Samtliga föroreningshalter och mängder förväntas dessutom att minska då de föreslagna åtgärderna vidtas. Kraven uppnås trots en del av taken räknas avvattnas direkt mot ledning. Om det genom höjdsättning av marken går att leda takvatten till antingen det föreslagna krossdiket eller växtbäddar kommer ytterligare rening samt fördröjning att erhållas. Bjerking AB Granskad av Oscar Svensson Telefon Oscar.svensson@bjerking.se Anna Blomlöf Telefon Anna.blomlof@bjerking.se Mall: VS Uppdrag Version: 5.0 Status: Godkänd Dokument: VS Uppdrag.docx Sparat: :21

19 Sida 18 (19) 10 Bilaga 1 Nedan ses flödesberäkningar för varje enskilt avrinningsområde. Område 1 5 år 20 år Avr. Red Regn Q Regn Q Yta Koeff area int (dim) int (dim) (ha) (ha) (l/s ha) (l/s) (l/s ha) (l/s) Skolgård 0,44 0,20 0, Tak 0,07 0,90 0, Summa 0,51 0, år 20 år Avr. Red Regn Q Regn Q Område 2 Yta Koeff area int (dim) int (dim) (ha) (ha) (l/s ha) (l/s) (l/s ha) (l/s) Skolgård 0,27 0,20 0, Tak 0,00 0,90 0, Summa 0,27 0, år 20 år Avr. Red Regn Q Regn Q Område 3 Yta Koeff area int (dim) int (dim) (ha) (ha) (l/s ha) (l/s) (l/s ha) (l/s) Skolgård 0,03 0,20 0, Gata 0,04 0,80 0, Parkering 0,03 0,80 0, Summa 0,10 0, år 20 år Område 4 Yta Avr. Koeff Red area Regn int Q (dim) Regn int Q (dim) (ha) (ha) (l/s ha) (l/s) (l/s ha) (l/s) Skolgård 0,04 0,20 0, Takyta 0,07 0,90 0, Gata 0,09 0,80 0, Parkering 0,01 0,80 0, Summa 0,21 0,

20 11 Bilaga 2 Sida 19 (19)