PM PÅSKAGÄNGET Revidering dagvattenmodell

Transkript

1 PM PÅSKAGÄNGET Revidering dagvattenmodell UPPDRAG Påskagänget, dagvattenmodell UPPDRAGSNUMMER UPPDRAGSLEDARE Elisabet Rudenholm UPPRÄTTAD AV Caroline Säfström DATUM 1 Påskagänget revidering dagvattenmodell 1.1 Syfte Uppdraget har omfattat revidering och uppdatering av befintlig dagvattenmodell från 2009 för Påskagänget då utformningen av området har ändrats. Regn med 10-års statistisk återkomsttid har tidigare använts i modellen. I detta PM har även konsekvenserna av ett regn med 100 års återkomst modellerats. Följande frågeställningar skulle undersökas, Vad händer om det nya området i öster (benämnt C) leds till damm C1? Vilken volym behövs i damm D för fördröjning av dagvatten från område B (alternativt från både område B och C)? Vilket flöde kan förväntas från parkområdet (A)? Möjligheten att sänka marknivån i 2 punkter inom område C med hänsyn till dagvattnet och ledningen till damm C Förutsättningar I etapp 1 och 2 av Påskagänget har byggstart skett. För etapp 3 drivs nu planarbetet vidare. I denna etapp ingår tre delområden som i detta PM har benämnts enligt figuren nedan. Figur 1 Områden som ingår i etapp 3. Modellering har gjorts i programmet MIKE URBAN där det har analyserats vilka nivåer systemets trycklinje hamnar på vid de olika regnen. Erforderlig volym för dammar till område B och C har också undersökts. Förutsättningen har varit att dagvatten ska fördröjas till 1,5 l/(s ha). 1 (22) S w e co E n vi r o n m e nt AB

2 2 Revidering och uppdatering av modellen Följande revideringar har gjorts av modellen Tabell 1 Revideringar och uppdateringar som genomförts i modellen. Område B Område C Damm C1 Utökat avrinningsområde har lagts till i modellen enligt nya detaljplanen. Området har kopplats till nya dammen D. Utökat avrinningsområde har lagts till i modellen enligt nya detaljplanen. Området har kopplats till befintlig damm C1. Enligt relationshandlingar är denna damm djupare än tidigare modellering föreslagit. Modellen har uppdaterats efter relationsritningen. Damm D Ny damm som tar emot dagvatten från område B. Förutsatt liknande projektering som i tidigare dammar (vattendjup 1,5 m, släntlutning 1:6 och total volym 550 m 3 under hjässan på inkommande ledning) i modellen. Damm E Ledning 100-årsregn Denna damm har tagits bort enligt uppgift från beställaren. En ny ledning (ledningsdiameter 400 mm) från damm D som kopplas på nätet i norr (i Nod 7) har lagts till. Modellering har även gjorts för att utreda konsekvenserna av ett regn med en statistisk återkomsttid på 100 år. En översikt av systemet som har modellerats syns i figuren nedan. 2 (22) PÅSKAGÄNGET,

3 Figur 2 Översikt i plan på dagvattennätet med bakgrundskarta. Område B leds till damm D och område C till damm C1. Den upprättade modellen består av 131 knytpunkter (brunnar, dammar och utlopp), 130 ledningar samt 55 delavrinningsområden med en total area av 172 ha. Total längd på dagvattenledningsnätet i modellen är ca 5,5 km. Vid simuleringen har CDS-regn använts tillsammans med den regionala Z-parametern 16. CDSregn består av ett huvudregn med för- och efterregn. Figuren nedan redovisar ett CDS-regn med återkomsttiden 10 år och varaktigheten 60 minuter, den varaktighet som är dimensionerande för området. Delavrinningsområdena framgår av figur 4. 3 (22) PÅSKAGÄNGET,

4 00:00:00 00:07:12 00:14:24 00:21:36 00:28:48 00:36:00 00:43:12 00:50:24 00:57:36 01:04:48 Nederbördsintensitet (l/s/ha) 10-års CDS-regn 1 timmes varaktighetstid Figur 3 CDS-regn med återkomsttiden 10 år och varaktigheten 60 minuter. Tid Figur 4 Översikt på delavrinningsområdena som använts i modellen. 4 (22) PÅSKAGÄNGET,

5 3 Resultat av modellering Simuleringarna för 10- respektive 100-årsregnen redovisas som profiler och plan nedan (se bilaga 1 för profilsträckningar) av den högst beräknade trycklinjen under beräkningsperioden. Profilerna finns även i större format i bilaga 2 och årsregn Resultatet av modellering av ett 10-årsregn med område C kopplat till befintlig damm C1 och område B till ny damm D visar trycklinje över marknivå i 25 punkter att jämföra med tidigare 20 (åtta punkter har tillkommit och tre har försvunnit jämfört med 2009 års modell). En halvtimme in i regnet ligger trycklinjen över marknivå i 20 % av nätet. De punkter som tillkommit och försvunnit framgår av figuren nedan där röda punkter markerar trycklinje över marknivå. Figur 5 Plan vid 10-årsregn. I de röda punkterna stiger trycklinjen över markytan, totalt trycklinje över mark i 25 punkter. 5 (22) PÅSKAGÄNGET,

6 Resultatet stämmer jämfört med tidigare utförd modellering 1 vad gäller områden där dagvattnet svämmar över markytan. Skillnaden då ytterligare ett område (område C) kopplas på är att trycklinjen blir något högre och översvämning fås i ytterligare punkter. Profilerna för de olika sträckorna redovisas nedan. I bilaga 2 och 3 finns profilerna i större format. Profil A-A Trycknivån stiger över markytan i en punkt (Nod 67). Som högst ca 10 cm trycklinje över mark. 1 SnabbPM , Sweco 6 (22) PÅSKAGÄNGET,

7 Profil B-B Trycknivån stiger över markytan i fyra punkter (Noderna 9, 10, 11 och 24). Som högst ca 40 cm trycklinje över mark. Profil C-C Trycknivån stiger över markytan i tre punkter (Noderna 9, 10 och 11), dessa tre noder är gemensamma för profilerna B-B, C-C och H-H. Som högst ca 30 cm trycklinje över mark. 7 (22) PÅSKAGÄNGET,

8 Profil D-D Trycknivån stiger över markytan i sex punkter (DTB 440, 441, 442, 443, 451 och 452). Som högst ca 70 cm trycklinje över mark. Profil E-E Trycknivån stiger över markytan i en punkt (DNB401). Som högst ca 65 cm trycklinje över mark. 8 (22) PÅSKAGÄNGET,

9 Profil F-F Trycknivån stiger över markytan i tre punkter (DNB401 [gemensam med profil E-E], DNB407 och DTB419). Som högst ca 65 cm trycklinje över mark. Profil G-G Trycknivån stiger över markytan i en punkt (DTB 422). Som högst ca 60 cm trycklinje över mark. 9 (22) PÅSKAGÄNGET,

10 Profil H-H Trycknivån stiger över markytan i tre punkter (Nod 9, 10 och 11). Som högst ca 30 cm trycklinje över mark årsregn Resultatet av modellering av ett 100-årsregn med samma förutsättningar i nätet som tidigare visar trycklinje över marknivå i 57 punkter att jämföra med tidigare 25 punkter för 10-årsregnet. De 32 punkter som tillkommit är markerade med pilar i figuren nedan där röda punkter markerar trycklinje över marknivå. 10 (22) PÅSKAGÄNGET,

11 Figur 6 Plan vid 100-årsregn. I de röda punkterna stiger trycklinjen över markytan, totalt trycklinje över mark i 57 punkter. Ett 100-årsregn innebär trycklinje över marknivå i 44 % av systemets knytpunkter, detta sker ca 30 minuter in i regnet. Profiler för systemet 30 minuter in i regnet redovisas nedan, 11 (22) PÅSKAGÄNGET,

12 Profil A-A Trycknivån stiger över markytan i åtta punkter (Noderna 59, 61, 62, 63, 64, 65, 66 och 67 ). Som högst ca 75 cm trycklinje över mark. Profil B-B Trycknivån stiger över markytan i åtta punkter (Noderna 9, 10, 11, 15, 16, 17, 23 och 24). Som högst ca 75 cm trycklinje över mark. 12 (22) PÅSKAGÄNGET,

13 Profil C-C Trycknivån stiger över markytan i fem punkter (Noderna 8, 9, 10, 11 och 88), noderna 9, 10 och 11 är gemensamma för profilerna B-B, C-C och H-H. Som högst ca 75 cm trycklinje över mark. Profil D-D Trycknivån stiger över markytan i sju punkter (DTB 440, 441, 442, 443, 444, 451 och 452). Som högst ca 95 cm trycklinje över mark. Notera även att trycklinjen i damm A befinner sig endast ca 7 cm under marknivå. 13 (22) PÅSKAGÄNGET,

14 Profil E-E Trycknivån stiger över markytan i fyra punkter (DNB 401, 412, 413 och Nod 77). Som högst ca 85 cm trycklinje över mark. Profil F-F Trycknivån stiger över markytan i sju punkter (DNB401 [gemensam med profil E-E], 402, 407, DTB 418, 419, 420 och Nod 94). Som högst ca 85 cm trycklinje över mark. 14 (22) PÅSKAGÄNGET,

15 Profil G-G Trycknivån stiger över markytan i fem punkter (DTB 421, 422, 423, 439 och DNB 408). Som högst ca 90 cm trycklinje över mark. Profil H-H Trycknivån stiger över markytan i fem punkter (Nod 8, 9, 10, 11 och 88). Som högst ca 75 cm trycklinje över mark. Vid 10-årsregnet går trycklinjen som högst ca 70 cm över markytan och vid 100-årsregnet som högst ca 90 cm över markytan. 15 (22) PÅSKAGÄNGET,

16 Att trycklinjen går en viss höjd över markytan behöver inte innebära att vattnet kommer stå den höjden över gatan. Modelleringsprogrammet simulerar att trycklinjen går rakt upp som om brunnarna gått rakt upp från marken som det funnits ett fiktivt magasin på markytan. I verkligheten sprider vattnet ut sig på markytan och det går därför inte med detta program avgöra exakt hur högt vattnet ställer sig men det är troligt att det är lägre än höjden på trycklinjen eftersom dagvattnet avleds med ytavrinning till naturligt belägna lågpunkter. Enligt VAV P90 ska trycklinjen för ett regn med återkomsttid 10 år hållas under marknivå, vilket inte är möjligt i nuvarande system. I tidigare utförd modellering 2 har rekommendationen gjorts att Lunds kommun bör ha ett krav på minst 40 cm mellan gatunivå och färdigt golv för att minska risken för översvämning i bostäderna. Trycklinjen har i den nya modellen för 10-årsregnet ökat från 50 till 70 cm. Enligt tidigare resonemang innebär detta dock inte att vattnet kommer stå 70 cm upp på gatan från brunnen utan istället rinna av som ytavrinning mot naturliga lågpunkter. Då bebyggelse är befintlig i de områden där trycklinjen ökar borde 40 cm mellan gatunivå och färdigt golv kunna kvarstå som rekommendation. 3.3 Flöde parkområdet Som underlag till bedömning av omkoppling av ledningar har flödesbilden vid inkoppling i nordvästra respektive sydvästra hörnet av parkområdet undersökts i modellen Sydvästra hörnet Enligt tidigare modell 3 är fyra delavrinningsområden kopplade till det sydvästra hörnet. Själva parkområdet är delat i två områden där södra parkområdet leds till ledningen i sydväst. Vid ett 10-årsregn uppvisar modellen följande flöde i sydvästra hörnet (Link 5) av parkområdet, figur nedan. Maxflöde uppstår en knapp halvtimme in i regnet och uppgår till 1,6 m 3 /s. Figur 7 T.v. flöde för link 5, max ca 1,6 m 3 /s. T.h. markering i översikten på link 5 och parkområdet. 2 Konsekvensstudie dagvatten, påskagänget, Dalby, Sweco, Konsekvensstudie dagvatten, påskagänget, Dalby, Sweco, (22) PÅSKAGÄNGET,

17 3.3.2 Nordvästra hörnet Enligt tidigare modell är 13 avrinningsområden kopplade till det nordvästra hörnet. Även norra delen av parkområdet leds till ledningen i nordväst. Vid ett 10-årsregn uppvisar modellen följande flöde i nordvästra hörnet (Link 31) av parkområdet, figur nedan. Maxflödet nås ca 25 minuter in i regnet och uppgår till 6,5 m 3 /s. Figur 8 T.v. flöde för link 31, max ca 6,5 m 3 /s. T.h. markering i översikten på link 31 och parkområdet. 4 Fördröjningsdammar 4.1 Vad händer om det nya området i öster (benämnt C) leds till damm C1? Det nya området C ger vid ett 10-årsregn ett maxflöde av 220 l/s och behöver en fördröjningsvolym på 270 m 3. Då damm C1 enligt relationshandlingarna gjorts djupare än planerat finns det här utökat fördröjningskapacitet. Modellen visar att vid 10- och 100-årsregn stiger ej trycklinjen i damm C1 över markytan (profil E-E och G-G). Påkoppling av nya området C innebär dock att trycknivålinjen höjs något i dagvattensystemet jämfört med ingen påkoppling och 25 punkter istället för tidigare 20 har en trycklinje över markyta vid ett 10-årsregn. För ett 100-årsregn ökar antalet punkter med trycklinje över marknivå till 57 st. Högsta trycklinje ovan mark är ca 70 cm vid 10-årsregn och ca 90 cm vid 100-årsregn Slutsats Damm C1 klarar att ta emot flödet från område C vid ett 10-årsregn men med följden att trycklinjen i dagvattensystemet går över marknivå i ytterligare fem punkter. 17 (22) PÅSKAGÄNGET,

18 4.2 Vilken volym behövs i damm D för fördröjning av dagvatten från område B (alternativt från både område B och C)? Fördröjning från område B Baserat på ett regn med återkomsttiden 10 år anpassat till den regionala z-faktorn för Dalby kommer ett maxflöde om ca 370 l/s behöva fördröjas. Det innebär ett fördröjningsmagasin i storleksordningen av 550 m 3. Det förutsätts att dammen i område B utformas på liknande sätt som övriga dammar i området (undantaget damm C1), dvs. släntlutning 1:6 och maxdjup om 1,5 m. Det har förutsatts att inloppet till dammen har VG + 52,7 m. I figuren nedan illustreras området som behöver avsättas för dammen för att klara ett 10-årsregn med släntlutningar på 1:6 där 10-årsvolymen 550 m 3 ryms under hjässan på inkommande ledning. Figur 9 Översikt på area på dammen baserat på ett 10-årsregn med område B anslutet. Grön linje = innermått damm. Röda linjer = 1:6 slänter upp till marknivå. Grå streckad linje = avsatt area för damm i detaljplan. Arean avsatt för damm i kommunens illustration 4 är ca m 2. Om layouten på dammen ska behållas enligt illustrationen för detaljplanen och slänter på 1:6 ska gå upp till befintlig marknivå kommer en total area för damm inklusive slänter av m 2 behövas vid ett 10-årsregn. Vid ett sådant utformande ryms volymen under hjässan på ingående ledning. Om dammens utformning ändras och sträcks i nord-sydlig riktning kan arean minskas eftersom markhöjden ökar österut och damm med slänter hållas inom grönområdet. 4 Detaljplan för del av Dalby 63:105 m fl i Dalby, Lunds kommun, Illustration, (22) PÅSKAGÄNGET,

19 4.2.2 Fördröjning från område B och C Enligt 4.1 kan område C ledas till C1, dock kommer trycklinjen öka. Damm C1 har tillräcklig volym då dammen enligt relationshandlingarna gjort betydligt djupare än planerat. Dagvattenavrinningen från område C motsvarar vid ett 10-årsregn en fördröjningsvolym på ca 270 m 3 och detta behöver avledas till damm C1 eller damm D. Om både område B och C leds till damm D behövs vid ett 10-årsregn en volym om minst 820 m 3. Med samma utformning som i övriga dammar skulle det motsvara ett område på ca m 2 illustrerat i figuren nedan. Figur 10 Översikt på area på dammen baserat på ett 10-årsregn och område B och C anslutna. Grön linje = innermått damm. Röda linjer = 1:6 slänter upp till marknivå. Grå streckad linje = avsatt area för damm i detaljplan Slutsats Dammen kan utformas i projekteringen så att den ryms inom området avsatt i detaljplanen baserat på att volymen för ett 10-årsregn ska rymmas under hjässan på ingående ledning oberoende av om endast om område C eller om både område C och B leds till dammen. 19 (22) PÅSKAGÄNGET,

20 5 Markhöjd i område C 5.1 Möjligheten att sänka marknivån i 2 punkter inom område C med hänsyn till dagvattnet och ledningen till damm C1 Det har undersökts om det finns möjlighet att sänka två markpunkter ytterligare med hänsyn till ledningslutning till damm C1 och ytavrinning med släpp till grönområden. De två punkterna det gäller är markerade i figur 11. Alternativen som undersökts är sänkning av någon av punkterna, dvs. inte sänkning av båda punkter samtidigt. Figur 11 Tillvänster visas de två punkterna som undersöks (+67,2 respektive + 68,1 m). Till höger är grönområdena för släpp markerade Västra punkten En begränsning för marksänkningen är inloppet till dammen. För att uppfylla krav på lutning av ledning till damm C1, som har en botten på +60,93 m, får punkten sänkas tills om lägst ca +61,5 m, då dammen ligger ca 100 m bort. Det är dock ej ledningen till dammen som är begränsande. Begränsande är istället utformningen av släpp till grönområdet. För att kunna behålla ett fall ut mot grönområdet och inte skapa en lågpunkt i punkten behöver höjden överstiga ca +66,7 m. Det skulle alltså gå att sänka punkten ytterligare max 0,5 m (jämfört med dagens planerade +67,2 m) men med följd att fallet mot grönområdet blir något sämre. Tomterna söder om punkten ligger lägre än grönområdet och för att undvika att dagvatten rinner in över dessa tomter är det viktigt att en rekommendation sätts så att dessa tomter höjs jämfört med gata. Fördelen med att sänka den västra punkten något är att tomterna söder om punkten kan ha något lägre krav på höjd över gata. 20 (22) PÅSKAGÄNGET,

21 5.1.2 Östra punkten Som alternativ att jämföra med har även undersökts att leda flödet till östra punkten och vidare söderut. Damm C1 ligger ca 200 m bort från punkten och en fallhöjd på minst 1 m behövs för att uppfylla en lutning om fem promille. Detta uppfylls eftersom grönområdet söder om östra punkten har en markhöjd på ca +65,4 m, vilket är mer än en meter jämfört dammens inlopp. Idag ligger marken i grönområdet knappt 0,5 m högre än kringliggande tomter. För att få ytavrinning till grönområdet behöver detta område ligga lägre än kringliggande tomter dock får ej marken sänkas till den grad att fallet mot dammen riskeras. Punkten som idag är +66,3 m (se figur nedan) i grönområdet får sänkas till som lägst ca +66,1 m för att behålla fall söderut. Figur 12 Punkten som idag är +66,3 m kan sänkas till som lägst +66,1 m. Det innebär att den östra punkten kan sänkas till lägst +66,5 m med följd att avrinningen mot grönområdet blir något sämre. Observera att punkten inte kan vara högre +67,2 m, detta för att få till en lågpunkt jämfört med resterande lokalgata Slutsats Om punkten västerut används som lågpunkt med släpp över grönområdet påverkas färre antal tomter och befintliga markförhållanden kan nyttjas. Västra punkten kan sänkas till lägst +66,7 m (baserat på möjlighet till släpp till grönområdet). I alternativet där den östra punkten sänks kan nivån sänkas till som lägst +66,5 m (baserat på släpp till grönområdet). Figur 13 Ungefärlig riktning på ytavrinning markerad med blå pilar för punkterna baserat på nuvarande markhöjder. 21 (22) PÅSKAGÄNGET,

22 Sweco Environment AB Upprättad av: Granskad av: Caroline Säfström Elisabet Rudenholm 22 (22) PÅSKAGÄNGET,

23 BILAGA 1 Uppdrag (1) \\Fsmlm007\Projekt\1236\ _Påskagänget,_dagvatt\000\10 Arbetsmtrl_dok\Rapport\Bilaga1

24 Marknivå Trycknivå

25

26

27

28

29

30

31

32 Marknivå Trycknivå

33

34

35

36

37

38

39