Detaljplan för del av Söderköping 2:1 (Slussportens väganslutning) Dagvattenutredning

Transkript

1 Detaljplan för del av Söderköping 2:1 (Slussportens väganslutning) Dagvattenutredning Beställare: Söderköpings Kommun, Hanna Wahlberg Uppdragsnummer ÅF Infrastructure AB: Uppdragsansvarig: Per Axelsson Utredare: Charlotte Brunman Granskare: Frida Öholm Datum:

2 Innehållsförteckning 1 Sammanfattning Inledning Bakgrund och syfte Förutsättningar Underlag, källor och styrande dokument Dimensioneringsförutsättningar Befintliga förhållanden Beskrivning av området Topografi och markslag Geologi, geoteknik och hydrologi Miljökvalitetsnorm Föreslagen dagvattenhantering Underlag för utformning av åtgärder Flöden Reningsbehov skydd av recipienter Utformning av lösningar för stora regn Utformning av lösningar för extrema regn Kostnadsuppskattning... 10

3 1 Sammanfattning ÅF har på uppdrag av Söderköpings kommun utfört en dagvattenutredning som underlag till Detaljplan för del av Söderköping 2:1 (Slussportens väganslutning). Huvudpunkten för utredningen är att en anslutande väg ska byggas mellan två existerande vägar. Vägområdet är på 0,47 hektar och avrinningsområdet, beräkningsområdet är på 1,07 hektar och har inrinning mot ny anslutande väg från två håll. Dagvattenflödet från området före utbyggnad har beräknats till 12 l/s och efter utbyggnad till 68 l/s. Föroreningar i dagvattnet kommer öka på grund av ökad andel hårdgjorda ytor och fler trafikrörelser. Olja kommer att överskrida de riktvärden som satts för området, beräknade halter i dagvattenutredningen är mängder före reningsåtgärd och kan reduceras med föreslagen dagvattenåtgärd. Dagvattenflödet som får släppas från området är satt till att motsvara det utflöde som är idag. Mer dagvatten får släppas mot recipient under en längre tidsenhet. Detta kommer inte att bli några problem då berget och dikena runt den nya vägen kan ta emot det tillrinnande dagvattnet som blir. En geoteknisk undersökning är gjord av Trafikverket och behöver kontrolleras mot dagvattenutredningen för att bestämma infiltrationsmöjligheter och grundvattennivåer för de förslag som getts i utredningen. ÅF bedömer att om rening, fördröjning och infiltration genomförs så är byggnationen hållbar. 1

4 2 Inledning 2.1 Bakgrund och syfte I samband med planarbetet som underlag till detaljplan för del av Söderköping 2:1 (Slussportens väganslutning) ska en dagvattenutredning utföras i syfte att utreda förutsättningarna för att uppnå en hållbar dagvattenhantering inom planområdet. Beräkning av flöden, magasinsvolymer och föroreningsmängder ska genomföras och redovisas tillsammans med lämpliga förslag på avledning, fördröjning och rening av dagvatten. 3 Förutsättningar 3.1 Underlag, källor och styrande dokument Dagvattenpolicy Söderköpings kommun Jordartskarta/Jorddjupskarta Utkast plankarta Grundkarta, dwg Svenskt Vattens publikationer StormTac version , Stormwater 3.2 Dimensioneringsförutsättningar Dimensioneringsförutsättningarna enligt branschrekommendation är satt till återkomsttiden 10 år med beräknad varaktighet, rinntid, på 10 minuter samt en klimatkompensering på 25 %. En kontroll ska göras för extrema regn med återkomsttid 100 år. 4 Befintliga förhållanden 4.1 Beskrivning av området Detaljplanen syftar till att möjliggöra en anslutande väg mellan planeras trafikplats Slussporten (som föreslås i Trafikverkets vägplan för ny sträckning av E22 i Söderköping) och Gamla riksvägen (en befintlig väg strax norr om Söderköpings stad). Planerad väganslutning är lokaliserad strax söder om verksamhetsområdet Slussporten i Söderköping. Planområdet utgörs idag av en skogsbeklädd höjd. Ett genomförande av detaljplanen innebär att en bergskärning om cirka 22 meter utförs. Figur 1) Genomfartstrafikled, Utkast plankarta , Söderköpings kommun 2

5 4.2 Topografi och markslag Utredningsområdet består av en skogsbeklädd höjd. Terrängen varierar i höjd mellan +40 m och +65 m (RH2000). 4.3 Geologi, geoteknik och hydrologi Enligt SGU:s jordartskarta består området till största del av berg, en liten del av morän och lera finns i anslutning mot ny trafikplats. Jorden i området bedöms generellt ha låg-medelhög genomsläpplighet genom mark så fördröjning och infiltration kan ske genom berget. Trafikverket har tagit fram handlingar för geoteknik, KM 8/500-9/000. Figur 2) Jordartskarta från SGU (2017) med planområdet inritat Tabell 1) Förklaring jordarter Jordarters genomsläpplighet, VAV P46 Jordtyp Kapacitet Lera Finns inom detta område 4,0 mm/timme Matjord 25 mm/timme Silt 27 mm/timme Morän Finns inom detta område 47 mm/timme Sand 67 mm/timme Infiltrationskapaciteten för en jord beror bland annat på dess kornstorlek, packningsgrad och markens vattenhalt. När marken är torr är infiltrationskapaciteten som högst för att sedan avta vid ökad mättnadsgrad. Mättad infiltrationskapacitet (mm/timme) kan ses i Tabell ovan. 4.4 Miljökvalitetsnorm I norra delen av Söderköping finns ett grundvattenmagasin (SE ) som är av typen porakvifer. Det finns goda uttagsmöjligheter och baserat på detta har beslut om god kvantitativ status fastställts. Grundvattenmagasinet har även fastställts med god kemisk grundvattenstatus. 3

6 5 Föreslagen dagvattenhantering 5.1 Underlag för utformning av åtgärder 10 årsregn samt 100 årsregn, Befintligt 10 årsregn Qdim = Dimensionerande flöde (l/s) q = Regnintensitet (l/s ha) AR = Reducerade arean (Area Avrinningskoefficient) 1,25 = Klimatfaktor, 25 % Flöden Vid beräknande av dimensionerande flöden för nuläget har information om ytans storlek och avrinningskoefficient (ϕ) hämtats från flygfoton samt befintlig grundkarta. För framtida utbyggnad har information om ytans storlek och avrinningskoefficient hämtats från ritning. Ytan som är medtagen i beräkningen nedan är avrinningsområdet för vägen. Se Figur / / Tabell 3) Flöden före exploatering, beräknat utan klimatfaktor Yta Area Koefficient Red. area Flöde Qdim Befintlig yta 1,07 ha 0,05 0,0535 ha 12 l/s Tabell 4) Flöden efter exploatering, beräknat med klimatfaktor Yta Area Koefficient Red. area Flöde Qdim Yta Norr 0,13 ha 0,05 0,0065 ha 2 l/s Ny väg 0,14 ha 0,80 0,1120 ha 32 l/s Ny GC-väg 0,05 ha 0,80 0,0400 ha 11 l/s Nya diken 0,28 ha 0,20 0,0560 ha 16 l/s Yta Söder 0,47 ha 0,05 0,0235 ha 7 l/s Summa 1,07 ha 0,2380 ha 68 l/s Erforderliga fördröjningsvolymer från vägytan för att kompensera för ökad exploatering och klimatfaktor är 7 m 3 för ett 10 årsregn och 25 m 3 för ett 100 årsregn. Figur 3) Beräkningsområde 4

7 5.1.2 Reningsbehov skydd av recipienter För dagvatten finns det inga nationellt fastslagna riktvärden för att bedöma reningskrav på enskilda dagvattenutsläpp. Riktvärden för utsläpp av dagvatten till recipient är indelade i flera olika nivåer, se Tabell 5. Det är lämpligt att använda nivå 3, Från verksamhet eller enskild fastighet då inget dagvatten från detta område kommer att nå någon recipient. Tabell 6 är koncentrationen för riktvärdena angivna i flödesmängd (kg/år). Tabell 5) Riktvärden för dagvattenutsläpp Tabell 6) Koncentration riktvärden Ämne P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni Hg SS Olja BaP Enhet µg/l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l mg/l mg/l µg/l Koncentr , , , ,0 0,10 Enhet Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Kg/år Flöde före 0,09 1,28 0,006 0,015 0,055 0,0002 0,009 0, ,5 0,36 0 Flöde efter 0,41 5,68 0,024 0,065 0,244 0,0008 0,041 0, ,3 1,62 0 Koncentrationen för riktvärdena i µg/l och mg/l är alltid desamma i nivå 3, koncentrationen i kg/år varierar och beror på den reducerade arean på området och årsmedelnederbörden. I detta uppdrag 682 mm/år. Uppmätt värde mellan , taget från SMHIs vattenwebb. delavrinningsområdets namn : Vid mätstation Söderköping. Det bör poängteras att beräkningarna baseras på schablonvärden och generella ingångsvärden. Föroreningsbedömning har tagits fram utifrån schablonvärden från StormTac, skogsmark för nuläget och väg(1) efter exploatering, och utgått från nuvarande och framtida markanvändning (10 årsregn) samt från uppmätt årsmedelnederbörd i Söderköping. Värdet som detta ger kan ses i Tabell 7 där det redovisas i totalhalter. Totalhalterna är värden före reningsåtgärd och med föreslagna dagvattenhanteringsåtgärder kommer belastningen att minskas. Orangemarkerade rutor visar de totalhalter som överskrids gentemot riktvärdena. 5

8 Tabell 7) Summa totalhalter Ämne P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni Hg SS Olja BaP Schablonv. skog µg/l Schablonv. väg µg/l Summa före kg/år Summa efter kg/år ,0 6,5 15 0,20 0,5 0,5 0, , , ,27 7,0 4,0 0, ,01 0,01 0,27 0,002 0,002 0,006 0,0001 0,0002 0, ,41 0,04 0 0,23 3,90 0,005 0,034 0,049 0,0004 0,0114 0, , Ökningen av föroreningsinnehållet i dagvattnet är på grund av ökad andel hårdgjorda ytor och fler trafikrörelser i området. Endast olja hamnar över riktvärdet. Ämnen som hittats i dagvatten från vägar är främst tungmetaller, slam från asfalt och däck, olja och organiska föroreningar samt andra metaller. På vägar som har stora trafikmängder är dagvattnet mer förorenat än på vägar med färre fordon. Denna väganslutning räknas till en väg med färre fordon. Trafikintensiteten kommer ligga runt fordon per dygn. Beräknad generell reningseffekt i procent utifrån databasuppgifter från StormTac kan ses i Tabell 8 nedan. Valt åtgärdsförslag nedan skulle reducera totalhalterna från föroreningsbedömningen och riktvärdena skulle uppnås för olja som ovan är den kritiska totalhalten som överskrids. Tabell 8) Reningseffekt för dagvattenanläggningar, StormTac Åtgärd/Ämne P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni Hg SS Olja BaP Dike/vägdike 30 % 10 % 40 % 25 % 55 % 35 % 35 % 51 % 10 % 70 % 85 % 15 % 6

9 5.2 Utformning av lösningar för stora regn Nya höjder inom vägen (200 meter) kommer variera mellan +43,3 (närmast ny trafikplats) till +40,8 (närmast gamla riksvägen) (RH2000). Planerad väg kommer att få en längsgående lutning på 1,25 %. Intill ny körbana (7 meter) ska det anläggas en GC-väg (2,5 meter). Körbanan ska ha dubbelsidigt tvärfall. Halva körbanan ska avvattnas mot dike och halva körbanan ska avvattnas mot dagvattenbrunnar (DB) intill GC-vägen, placerade c/c 100 meter utmed kantstöd. GC-vägen avvattnas ut mot slänt och dike. Se Figur 4 för förslag på utformning. Dikena på vardera sida om körbanan kan utföras med borrningshål djupare än diket så det bildas sprickbildning och berget öppnar upp sig för infiltration i djupled mot grundvattennivån. Figur 4) Förslag på utformning av avvattning för körbana och GC-väg Dagvattenbrunnarna kan antingen vara kopplade med ledning i längsgående riktning med körbanan (utlopp mot befintligt dike) eller så kan de vara kopplade med en grund ledning ut mot nytt dike, dimension 160 mm. Mängden dagvatten från körbanans ytor kan ses i Tabell 9. Ytan norr och söder om körbanan kommer att generera en liten mängd dagvatten som kommer att rinna ner mot körbanan, detta kan eventuellt skapa isbildning och rasrisk. Förslag på utformning av naturliga skåror i bergsväggen kan sprängas in så dagvattnet samlas till speciella fåror och inte rinner över hela bergskanten, se Figur 5. Ett annat förslag kan vara att spränga ett överdike på vardera sida uppe på bergskammen utmed släntkrön så omkringliggande dagvatten inte rinner ned mot ny genomfartstrafikled, se Figur 6. Dikena återfylls med sprängt stenmaterial som tillrinnande dagvatten kan rinna ned i för att förhindra att dagvatten rinner vidare. Dessa diken kommer att fungera som magasin med avdunstning samt infiltration ner i berget via sprickbildning. Tabell 9) Flöden och volymer dagvatten, 10 årsregn Yta Yta som avvattnas ϕ Flöde dagvatten Volym dagvatten Dike norr om körbanan 0,34 ha 0,35 26 l/s 2 m 3 Dagvattenbrunn 1 0,035 ha 0,80 8 l/s 0,5 m 3 Dagvattenbrunn 2 0,035 ha 0,80 8 l/s 0,5 m 3 Dike söder om körbanan 0,66 ha 0,35 26 l/s 4 m 3 Total 1,07 ha 68 l/s 7 m 3 Dagvatten från anslutande diken utmed E22 kommer inte att belasta detta område. 7

10 Figur 5) Förslag på utformning av bergsvägg Figur 6) Förslag på utformning av överdike på bergskam Ett överdike ska placeras 1-5 meter från släntkrönet, om man anser att det är stor risk för svallisbildning eller erosion ska avståndet vara minst 3 meter. Djupet på diket ska vara minst 0,5 meter. 8

11 5.3 Utformning av lösningar för extrema regn Vid extrema regn, 100 årsregn, har marken blivit mättad och inget eller lite dagvatten kan infiltrera. Följden av detta blir att dagvatten stannar kvar på markytorna vid lågpunkter och det bildas marköversvämningar. Tabell 10) Flöden efter exploatering för extrema regn, 100 års återkomsttid Yta Area Koefficient Red. area Flöde Qdim Yta Norr 0,13 ha 0,05 0,0065 ha 4 l/s Ny väg 0,14 ha 0,80 0,1120 ha 68 l/s Ny GC-väg 0,05 ha 0,80 0,0400 ha 24 l/s Nya diken 0,28 ha 0,20 0,0560 ha 34 l/s Yta Söder 0,47 ha 0,05 0,0235 ha 14 l/s Summa 1,07 ha 0,2380 ha 144 l/s Tabell 11) Flöden och volymer dagvatten, 100 årsregn Yta Yta som avvattnas ϕ Flöde dagvatten Volym dagvatten Dike norr om körbanan 0,34 ha 0,35 55 l/s 4 m 3 Dagvattenbrunn 1 0,035 ha 0,80 17 l/s 1 m 3 Dagvattenbrunn 2 0,035 ha 0,80 17 l/s 1 m 3 Dike söder om körbanan 0,66 ha 0,35 55 l/s 19 m 3 Total 1,07 ha 144 l/s 25 m 3 Vid ett 100 årsregn kan ses ovan att volymerna för området inte kommer att ställa till med några större problem, detta på grund av att avrinningskoefficienten kan hållas så låg. 9

12 6 Kostnadsuppskattning Uppskattade kostnader utan pris för framtida drift och underhåll för de olika anläggningarna som har presenterats i rapporten utgår från á-prislistor, tidigare erfarenheter och en samlad kostnadsinformation från leverantörer och entreprenörer. Tabell 12) Översiktlig kostnadsuppskattning Utförande Kostnad Ytlig avledning, skålat dike 200 kronor/m Makadamstråk, på bergskam kronor/m Dagvattenbrunnar, 2 stycken kronor (*1) Dagvattenledning 100 meter kronor (*2) *1) Priset inkluderar bottendel, överdel, teleskopbetäckning och grenrör *2) Priset är angivet för djupet 2 meter, total schakt per meter blir 3 m 3 10