Tekniskt PM, VA-teknik. Teoretisk, översiktlig beräkning för dagvattenhantering gällande etablering av Tullstation, E18.

Transkript

1 Teoretisk, översiktlig beräkning för dagvattenhantering gällande etablering av Tullstation, E18. Datum: Uppdragsnummer: Tekniskt PM, VA-teknik

2 Innehåll 1. Inledning Bakgrund Syfte Avgränsning Flödesberäkning/dimensionering av genomströmningsmagasin Sidan 2 (6)

3 1. Inledning 1.1 Bakgrund Omhändertagande av dagvatten/fördröjning på hårdgjord yta samt dagvattenrening för ny tullstation, E18, med anledning av framtida exploatering. 1.2 Syfte I samband med planering av ny tullstation, E18 skall dagvatten från hårdgjorda ytor, takytor och mark avledas och fördröjas och renas på ett effektivt, praktiskt och estetiskt sätt. Resultatet redovisas med hjälp av skiss och PM. 1.3 Avgränsning Enbart hårdgjorda ytor samt instängda gräsytor har flödesberäknats inom avgränsningen för etableringsytan (verklig area: 2,0 hektar och reducerad area: 1,36 hektar). Som dimensionerande regn har valts blockregn med 10 års återkomsttid enligt Dahlström 2010 (Svenskt vatten, P104). Z-höjder i texten/skissen är ungefärligt angivna och ej detaljprojekterade. Sidan 3 (6)

4 2. Flödesberäkning/dimensionering av genomströmningsmagasin. Allmänt För att hantera dagvatten inom etableringsområdet föreslås avledning av ytvatten via brunnsystem/dagvattenledningar i väst-östlig riktning för anslutning mot vägdike, alternativt avledning i naturmark öster om etableringsområdet. Vidare föreslås anläggande av öppet genomströmningsmagasin för att möjliggöra sedimentation av partiklar samt fördröja dagvatten från etableringsområdet (1,36 ha reducerad area) för att på så sätt minimera flödesbelastningen nedströms. Placering av magasinet bedöms lämpligt på den grönyta (gräsyta, 0,08 hektar) vilken är planerad strax norr om personbilsparkeringen, inom områdets nordöstra del. Det strypta utflödet från genomströmningsmagasinet leds vidare till befintligt vägdike öster om etableringsområdet för vidare avrinning österut. Alternativt kan det strypta utflödet avledas söderut i naturmark via ledning/dike. Ytvatten Dimensionerande flöde (Qdim) från etableringsytan (2 hektar), vilket kommer belasta genomströmningsmagasinet, är beräknat till 245 liter/sekund. Beräkningen baseras på 10 års blockregn med varaktigheten 15 minuter (enligt Dahlström, 2010 Svenskt Vatten P104) vilket motsvarar 180 l/s, ha. Qdim är beräknat med rationella metoden. Avrinningskoefficienter (ⱷ) för beräkningen, enl. tabell: Karaktärisering av yta Avrinningskoefficient (ⱷ) Verklig area Reducerad area Asfaltsyta 0,8 1,52 ha 1,22 ha Takyta 0,9 0,12 ha 0,11 ha Gräsyta 0,1 0,33 ha 0,03 ha Den maximala rinntiden (koncentrationstiden) för etableringsområdet är beräknad till 15 minuter (vilket även utgör dimensionerande blockregnsvaraktighet) där Mannings tal är satt till: asfalt, M=80. Rinntiden i ledningar är satt till 1,5 m/s. Marklutningen för hårdgjorda ytor inom området är uppskattad med hjälp av erhållen förslagsskiss (Cowi, ) och generellt satt till 2 promille. Antalet dagvattenbrunnar (rännstensbrunnar) är beräknat till 18 stycken vilka fördelas jämt över den hårdgjorda asfaltsytan. Varje enskild brunn bedöms kunna avvattna cirka 800 m² asfaltsyta. Brunnarna kopplas samman till dagvattenledningar med gemensamt utlopp i genomströmningsmagasinet. Sidan 4 (6)

5 Dräneringsvatten från byggnadernas husgrunder (utan källare) är beräknat till 0,2 l/s och bedöms ha mycket liten/minimal inverkan på ledningssystemet och genomströmningsmagasinet. Dräneringsvattnet från byggnaderna föreslås kopplas till närmast belägna dagvattenbrunn. Genomströmningsmagasin Med variationer på strypt utflöde/utlopp från genomströmningsmagasinet erhålls skiftande, erforderliga maximala magasinsvolymer enligt tabell: Strypt utflöde till: 10 l/s 15 l/s 20 l/s Erforderlig, maximal volym 350 m³ 300 m³ 270 m³ vid 10 års regn, varaktighet 15 minuter: Magasin med bottenytan 800 0,45 m 0,4 m 0,35 m m² ger följande höjd över magasinsbotten: Ungefärliga tömningstid: 200 minuter 130 minuter 100 minuter Genomströmningsmagasinet placeras i områdets nordöstra del. Strypt utflöde från magasinet kan med fördel sättas till 10 l/s för att minska belastningen på nedströms liggande diken/naturmark samt för att möjliggöra sedimentation av partiklar under längre tidsintervall (längre tömningstid). Utformning av magasinet görs med bottenytan 800 m² och höjden 1 m vilket innebär att magasinsbottens östra del får en ungefärlig z-höjd på Det strypta utloppet från magasinet ges även det en vattengång på Marknivån kring genomströmningsmagasinet är uppskattad till mellan +214 (i öster) och +215,5 (i väster). Erforderlig magasineringskapacitet på 350 m³ erhålls då vattendjupet i magasinet stiger 45 centimeter över magasinsbotten. Fullt magasin (800 m³) motsvarar ett regn med ungefärliga återkomsttiden 90 år. Eventuell breddfunktion (överfall) i magasinet med z-höjden , eller större z- värde, skulle innebära att magasinet teoretiskt bräddar vid större regn än det som varit dimensionerande - dvs. blockregn med återkomsttiden 10 år. Genomströmningsagasinet kan, i likhet med övriga grönytor, gräs besås. Magasinsbotten nyttjas då som översilningsyta vid mindre dagvattenflöden. På den strypta utloppsledningen (10 l/s) kan en oljeavskiljare placeras för att förhindra utsläpp av föroreningar nedströms utloppet. Sidan 5 (6)

6 För att erhålla permanent vattenspegel i magasinet kan magasinsbotten sänkas ytterligare 10 centimeter till +212,9. Detta förutsätter bibehållen vattengång på utloppet från magasinet (+213) samt tätt bottenkonstruktion. Utflödet från genomströmningsmagasinet kan ledas till vägdiket öster om etableringsområdet alternativt söderut i naturmark. Sammanfattning Etableringsområdets verkliga area: 2,0 hektar. Etableringsområdets reducerade area: 1,36 hektar. Maximal rinntid (koncentrationstid) för området: 15 minuter. Dimensionerande regn: blockregn med 10 års återkomsttid, 15 minuters varaktighet 180 l/s, hektar (Dahlström 2010, Svenskt vatten P104). Dimensionerande flöde (Qdim): 245 l/s Ytvatten leds via 18 dagvattenbrunnar och dagvattenledningar till genomströmningsmagasin för fördröjning samt avskiljning av partiklar. Genomströmningsmagasinet placeras på grönytan norr personalparkeringen. Magasinets erforderliga maximala volym för det dimensionerande regnet: 350 m³ Magasinets verkliga volym: 800 m³. Det strypta utflödet från magasinet: 10 l/s. Oljeavskiljare placeras på utloppet från magasinet. Ytvattnet från magasinet leds till vägdike öster om området, alternativt söder ut i naturmark. Carl-Fredrik Eriksson VA-ingenjör Vectura/SWECO, Karlstad Sidan 6 (6)