Dagvattenutredning Åre Prästbord 1:5

Transkript

1 Värmdö fastighetsförvaltning AB Dagvattenutredning Åre Prästbord 1:5 Sundsvall

2 Datum Uppdragsnummer Utgåva/Status Ver. 1.1 Magnus Sundelin Malin Sundin Bo Granlund Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 454Verkstadsgatan Sundsvall Telefon Fax Organisationsnummer

3 Sammanfattning Dagvattenutredningen är utförd inför en planerad exploatering inom planområdet. Planerad exploatering innebär att beräknade halter och mängder föroreningar i dagvattnet som avleds från området generellt minskar något jämfört med nuläget. Jämfört med nuvarande situation blir utgående mängder förorening mindre från fastigheten. Genom att välja takmaterial såsom sedumtak reduceras den årliga avrinningen, vattnet filtreras och mängden förorening minskar. Kompletterande rening i form av översilning/filtrering och sedimentering i markmagasin minskar även metaller, näringsämnen och partiklar. Dagvattenflödet från området ökar totalt inte efter exploatering. Däremot bör dagvatten från det nya taket fördröjas för att inte öka ytavrinningen eftersom delar av befintlig avledning, den delen som kommer att ersättas, i dag leds ned i backen. Infiltration i området är på grund av rådande geologiska och byggtekniska förhållanden generellt relativt bra. Fördröjning i markförlagda magasin rekommenderas. Totalt ca 8 m3 effektiv magasinsvolym bör skapas. Den kan exempelvis göras som stenmagasin (totalt ca 25 m3) eller kassettmagasin (8 m3) och bör anläggas i sydöstra delen av fastigheten. Det planerade sedumtaket innebär en viss reduktion av toppflödena. Det föreslås att nivåer och kapaciteter anpassas så att flödestoppar från stora regn kontrollerat bräddar ut i närområdet och inte leds vidare i internt ledningsnät och fördröjningsmagasin 1 av 14

4 Innehållsförteckning 1. Bakgrund Omfattning Förutsättningar för dagvattenhantering Allmänt Miljökvalitetsnormer för vatten Riktlinjer för dagvattenhantering i Åre kommun Nuvarande förhållanden Markanvändning, geoteknik Befintliga ledningar Dagvatten, förutsättningar och antaganden Flöden och föroreningar Planerad markanvändning Generell hantering av dagvatten Förslag till hantering av dagvattnet på aktuell yta Stora regn Allmänt Påverkan på omgivande ytor Tabeller Tabell 1. Reduktionsfaktorer vid olika typytor... 8 Tabell 2. Markanvändning i nuläget, ytor och flöden... 8 Tabell 3. Planerad markanvändning, ytor och flöden... 9 Tabell 4. Föroreningsberäkning Figurer Figur 1. Det aktuella området i Åre... 4 Figur 2 Avrinningsområde (röd linje). Planområdet (inringat) har ytavrinning mot bäck som mynnar ut i Åresjön Figur 3 Jordartskarta (SGU). Aktuellt område inringat. Prickigt orange innebär postglacial sand-grus Figur 4. Befintlig tomt med ledningar... 7 Figur 5. Planerad markanvändning... 9 Figur 6. Stuprör från delen av huset som kommer att rivas leds ner i backen Figur 7. Markmagasin. Efter drygt 50 minuter erfordras inget större magasinför att fördröja 20-års regnet Figur 8. Dagvattenkassetter typ stormbox Figur 9. Exempel på dagvattenhantering inom aktuell tomtmark Figur 10. Avledning av ytvatten från aktuell fastighet (SCALGO) av 14

5 1. Bakgrund Ramböll AB har på uppdrag av Värmdö fastighetsförvaltning AB utfört en dagvattenutredning inom fastighet Åre Prästbord 1:5 i Åre tätort. Inom aktuellt planområde planeras det byggas ett flerbostadshus med upp till sex våningar med tillhörande parkeringsgarage under mark. 2. Omfattning Uppdraget innebär att genomföra en dagvattenutredning på kvartersmark. Utredningen omfattar beräkningar av mängder och föroreningsbelastning i dagvatten från området före och efter exploatering samt ge förslag till omhändertagande av dagvattnet, även vid stor nederbörd. 3. Förutsättningar för dagvattenhantering 3.1 Allmänt Planområdet ligger i centrala Åre, strax nordväst om Åre gamla kyrka. Området består av mindre asfalterad yta, vegetationsyta och en äldre byggnad som är benämnd som Torvtaket. Delar av torvtaket planeras att rivas. Området är plant och marknivåerna varierar med +392m.ö.h till +393m.ö.h. Planområdet ramas in av byggnader åt norr, syd och väst. Avrinningen sker mot en bäck väster om planområdet som mynnar ut i Åresjön. Inom området finns förlagda VA-ledningar som korsar området. Fastigheten ligger inom kommunens verksamhetsområde för vatten och spillvatten. Det finns inget dagvattensystem i närheten. 3 av 14

6 Figur 1. Det aktuella området i Åre 3.2 Miljökvalitetsnormer för vatten EUs vattendirektiv (ramdirektivet för vatten) infördes i den svenska lagstiftningen år 2004 och benämns i Sverige för Vattenförvaltningen. Den utgår från vattnets naturliga avrinningsområden istället för administrativa gränser i form av länder och kommuner. Vattnens (vattenförekomsternas) nuvarande ekologiska status, dvs dess miljötillstånd, bedöms enligt en femgradig skala: hög, god, måttlig, otillfredsställande och dålig. Målet är att inga vatten ska försämras och att alla vatten ska uppnå minst miljökvalitetsnormen god status år En miljökvalitetsnorm uttrycker den kvalitet som en vattenförekomst ska ha uppnått vid en viss tidpunkt och har karaktären mål och framåtsyftande och är inte definitiv. Ytavrinningen från planområdet sker till närmaste vattendrag har en slutlig recipient Åresjön som benämns i VISS (VattenInformationsSystem Sverige) som EU_CD: SE Åresjön har ekologisk status som otillfredsställande och kemisk status som ej uppnår god. Åresjön bedöms uppnå god ekologisk status Ekologisk status är preliminär och vidare kvalitetssäkring är nödvändig. Status styrs i första hand av den sämsta av de klassade kvalitetsfaktorerna. Detta kompletterades med en expertbedömning som gjordes I de fall där det fanns en skillnad mellan klassningen utifrån kvalitetsfaktorer och den övergripande expertbedömning 2013 valdes den sämsta klassningen. Kemisk status uppnår ej god. I EG:s ramdirektiv för vatten (2008/105/EG samt 2013/39/EU) anges gränsvärdet, det vill säga den tillåtna halten, för kvicksilver i biota till 20 mikrogram per kilogram (µg/kg). I Sverige idag överstiger kvicksilver gränsvärdet i alla ytvattenförekomster; sjöar, vattendrag och kustvatten. 4 av 14

7 Figur 2 Avrinningsområde (röd linje). Planområdet (inringat) har ytavrinning mot bäck som mynnar ut i Åresjön. 3.3 Riktlinjer för dagvattenhantering i Åre kommun Idag finns ingen fastställd dagvattenpolicy för Åre kommun. Åre kommun har under 2017 antagit sin kommuntäckande översiktsplan, vilket innebär att fem av åtta kommuner har en aktuell kommuntäckande översiktsplan (Bräcke, Krokom Strömsund, Åre och Östersund). Flera kommuner planerar att revidera/ta fram fördjupade översiktsplaner inom områden aktuella för exploatering. Översiktsplanerna som tas fram hanterar frågor som klimatanpassning, vatten och avlopp, dagvattenhantering och förutsättningar till kollektivtrafik på ett bättre sätt och bidrar till att planera mark- och vattenanvändningen utifrån ett hållbart perspektiv. Enligt uppgift från kommunen föreslås lösningar som dimensioneras för ett 20 årsregn och med utgångspunkt att klara lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD). 5 av 14

8 4. Nuvarande förhållanden 4.1 Markanvändning, geoteknik Marken är nästan plan med markskillnad på ca+392 till +393m.ö.h, svag lutning åt syd. Området består av en äldre byggnad benämnd Torvtaket, mindre asfalterad yta och vegetationsyta. Det planeras en ny byggnad med fem eller sex våningar varav ett plan grundläggs under mark med tillhörande garage. Byggnaden planeras bli ca 13,5m ovan mark, 10m bred och 28m lång. Geoteknisk undersökning har gjort i området. Generellt bedöms infiltration kunna ske i framförallt fyllning (mäktighet 0,6-1,6 m) och ytmorän (mäktighet 0,4-2,4 ) medans bottenmoränen består av lermorän som är mer svårinfiltrerad. Att direkt leda ett dimensionerat regn till jorden (fyllningen och ytmoränen) innebär att det marken inte hinner ta emot allt vatten. Därför rekommenderas som komplement ett magasin av exempelvis sprängsten eller dagvattenkassetter innan det leds till marken. Baserat på SGU:s karta över energibrunnar förväntas grundvattennivån ligga runt 15m under befintlig marknivå. Figur 3 Jordartskarta (SGU). Aktuellt område inringat. Prickigt orange innebär postglacial sand-grus. 4.2 Befintliga ledningar Inom området finns VA-ledningar förlagda som korsar området. I den östra delen av området finns ledningar från Skanova förlagda, samt längs Sahlings väg ligger ledning från Jämtkraft. 6 av 14

9 Figur 4. Befintlig tomt med ledningar 4.3 Dagvatten, förutsättningar och antaganden Mängden dagvatten som genereras från en yta beror givetvis på nederbörden. Även andra faktorer spelar dock in, bland annat följande: Hårdgjorda ytor som exempelvis en parkering släpper ifrån sig mer dagvatten än en parkmark. Ett sätt att korrigera för detta i beräkningar är att ansätta olika s.k. reduktionsfaktorer (eller avrinningskoefficient). Med reduktionsfaktor avses den andel vatten som når den anläggning som skall dimensioneras, exempelvis en damm eller ett stenmagasin. Reduktionsfaktor 0,85 för GC-väg innebär att 85 % av regnvattnet når, i detta fall, ett magasin/behandlingsanläggning. Övriga 15 % avdunstar, magasineras på asfaltytan, tas upp av växter etc. Vid kuperad terräng innebär det snabba skiftningar i dagvattenflödena. Analogt med detta: om området är flackt sker en fördröjning av dagvattnet. Man brukar även tala om ett regns återkomsttid och varaktighet. Återkomsttiden 10 år och varaktigheten 30 minuter innebär ett regn vars intensitet statistiskt överskrids vart 10:e år under den intensivaste 30 minuters perioden. Dimensionering av ledningar och dagvattenstråk bör göras med målet att klara minst 20-årsregn innan dämning sker till marknivå (enligt Svenskt Vatten P110, tät bebyggelse). En dagvattenledning bör även klara dämning till ledningens hjässa vid ett 5-års regn. 7 av 14

10 Hänsyn till klimatförändringen och intensivare regn i framtiden kan göras genom att dimensionera för intensivare regn än normalt, men framför allt är det viktigt med genomtänkt höjdsättning av hus och gator så att ytvatten vid skyfall kan avledas på mark utan att orsaka skador på byggnader mm. Planområdets yta består delvis av grönytor, takyta och parkering och kommer efter exploatering att få större takyta än idag. För ytorna inom området har följande reduktionsfaktorer ansatts Tabell 1. Reduktionsfaktorer vid olika typytor Yta Parkering/Gårdsyta 0,85 Grönyta 0,1 Tak 0,9 Reduktionsfaktor (avrinningskoefficient) 4.4 Flöden och föroreningar Ytorna omfattas i dagsläget av grönyta, tak och gårdsyta. Ytornas olika markanvändning, avrinningskoefficienter, reducerad area och flöden redovisas i tabell nedan. Markanvändning Tabell 2. Markanvändning i nuläget, ytor och flöden Area Avrinningskoefficient 1 Red area 2 m2 ha ha 2 års 4 regn (l/s) 10 års 4 regn (l/s) 20 års 4 regn (l/s) Tak 370 0,037 0,9 0, Parkering/gårdsyta 168 0,017 0,85 0, Grönyta 168 0,017 0,1 0, Summa 706 0, Avrinningskoefficient/hårdgörandegrad 2 Reducerad area = area x avrinningskoefficient 4 2- och 10 års regnet baseras på en varaktighet av 10 min och ett klimattillägg på 25%, detta ger en intensitet på 168 l/s*ha för 2års regnet, 285 l/s*ha för 10års regnet och 350 l/s*ha för 20 års regnet Beräkningar av föroreningsmängder har gjorts med schablonvärden från programmet Storm Tac. Beräkningarna baseras på genomsnittlig årlig nederbörd på 1170 mm Resultatet från dessa beräkningar, redovisat i kg/år, syns i tabell Planerad markanvändning Ytornas olika markanvändning, avrinningskoefficienter, reducerad area och flöden redovisas i tabell nedan. Flöden och föroreningar i nedstående tabeller baseras på ytor utan särskild fördröjningsåtgärd eller rening. 8 av 14

11 Figur 5. Planerad markanvändning Tabell 3. Planerad markanvändning, ytor och flöden Markanvändning Area Avrinningskoefficient 1 Red area 2 m2 ha ha 2 års 4 regn (l/s) 10 års 4 regn (l/s) Tak 206 0,02 0,9 0, Grönt tak, sedum ,016 0,5 0, Parkering/gårdsyta 91 0,01 0,8 0, Natur 245 0,024 0,1 0,002 0, års 4 regn (l/s) Summa 706 0,005 5, Avrinningskoefficient/hårdgörandegrad 2 Reducerad area = area x avrinningskoefficient 3 I beräkningen har det antagits att det anläggs ett extensivt grönt tak (sedumtak) med en tjocklek på mm, och att avrinningskoefficienten då minskar till 0, och 10 års regnet baseras på en varaktighet av 10 min och ett klimattillägg på 25%, detta ger en intensitet på 168 l/s*ha för 2års regnet, 285 l/s*ha för 10års regnet och 350 l/s*ha för 20 års regnet Mängden föroreningar i dagvattnet före och efter exploatering har beräknats på årsbasis. 9 av 14

12 Tabell 4. Föroreningsberäkning Ämne Nuläget kg/år Tot-P 0,027 0,013 Tot-N 0,98 0,25 Pb 0,006 0,002 Efter exploatering kg/år Cu 0,010 0,0022 Zn 0,035 0,005 Cd 0,0004 0,0001 Cr 0,002 0,0001 Ni 0,002 0,0002 SS Oljeindex 0,13 0, Generell hantering av dagvatten Det finns ett antal olika lösningar för fördröjning av dagvattnet. Exempel är rörmagasin, gröna tak, kassettlösningar, andra markmagasin såsom makadamfyllning, ytliga svackor, raingardens. För att erhålla önskad funktion på ett fördröjningsmagasin krävs att utloppet från magasinet är strypt. Dessutom rekommenderas en brädd från magasinet, exempelvis som en kupolsil i marknivå, för att förhindra att vatten dämmer uppströms i systemet (förutsatt att det är ledningar uppströms). Rening i markmagasin fungerar som filtrering och tar bort partiklar. Att leda vatten över en gräsyta t.ex översilning eller gräsbevuxet dike avskiljer olja på så sätt att mikroorganismer bryter ner olja i grässvålen och i översta jordlagret under. Fastläggning av partiklar, metaller och SS sker via adsorption när vattnet filtrerar genom materialet. Schablonmässigt anges reningsgrad i makadamfyllda diken till 30-80% (Stormtac) beträffande partiklar som mycket av tungmetallerna är bundna till. Översilning på gräsytor ökar reningsgraden ytterligare. 5.2 Förslag till hantering av dagvattnet på aktuell yta Beräkningar visar att toppflödena vid det dimensionerande 20-årsregnet minskar något jämfört med i dag på grund av att delar av ett hus rivs och ersätts av ett nytt hus med parkering förlagd i garage. Det antas att avvattning av smältvatten i garaget sker via oljeavskiljare och avledning till spillvattennätet. Det övre huset inom tomten, Torvtaket, avleder takvattnet via utkastare till omgivande ytor. I dag leds dagvatten från den södra påbygganden ned i backen. Det är oklart om vattnet leds till spillvattennätet eller till stenkista. Däremot leds inte vattnet direkt ut på tomten. 10 av 14

13 Som synes i tabell 4 blir belastningen av föroreningar begränsad. Det blir generellt en minskning av mängden föroreningar. Takytan minskar visserligen men nära halva ytan blir i form av ett grönt tak, dessutom kommer parkeringsplatser att förläggas under tak i källaren. När det nya huset byggs bör det säkerställas att inte mer ytligt dagvatten tillförs tomten jämfört med dagens situation. Det innebär att det endast är torvtaket som kommer, precis som i dag, att via utkastare leda takvattnet till omgivande tomtmark. Dagvatten från den nya takytan bör alltså fördröjas för att inte åstadkomma ett större ytvattenflöde än i dag. Figur 6. Stuprör från delen av huset som kommer att rivas leds ner i backen Som nämns i stycket ovan kommer en stor del av den nya takytan utformas som grönt tak. Det innebär föroreningsreducering men framförallt att en stor del av årsnederbörden omsätts i sedumtaket. Gällande toppflödena, upp till 10 års regn, har antagits att 50% fördröjs i det gröna taket (normalt anges det 20-60% flödesreduktion i sedumtak). Erforderlig volym på fördröjningsmagasin hamnar kring knappt 8 m3 (effektiva volymen) om tillåtet utflöde är drygt 1 l/s. Det motsvarar flödet från naturytor vid 20-års regnet och 10 min varaktighet samt klimatfaktor på 1, av 14

14 Figur 7. Markmagasin. Efter drygt 50 minuter erfordras inget större magasinför att fördröja 20-års regnet. Genom att leda dagvattnet mot ett magasin i nederdelen av området erhålls en spridning och fördröjning av vattnet. Figur 8. Dagvattenkassetter typ stormbox För att förhindra stora punktflöden från aktuellt planområde till omgivande fastigheter föreslås ett markmagasin av exempelvis sprängsten enligt figur nedan. Placeringen av magasinet är lämpligen längst ned i planområdet. Ett markmagasin med porvolym 0,3 innebär exempelvis att volymen sprängsten/makadam blir drygt 25 m3. Som alternativ kan även dagvattenkassetter anläggas för att spara utrymme. Om placeringen görs enligt alternativ 2 i figur nedan måste det säkerställas att fastigheterna nedanför inte tillförs mer dagvatten än i dag. 12 av 14

15 Figur 9. Exempel på dagvattenhantering inom aktuell tomtmark Genom att välja rätt takmaterial säkerställs att belastning av metaller inte ökar. Sedumtaket innebär reducering av partiklar, näringsämnen och metaller. 6. Stora regn 6.1 Allmänt I detta kapitel redogörs för den situation om ledningsnätet kommer gå fullt (detta kommer att hända vid extremregn eftersom ledningarna dimensioneras till att ta hand om vanligen ett tjugo-års regn) och att strömning av vatten kommer att ske på markytan. Utgångspunkten är att undvika lågpunkter inom området, förhindra påverkan från omgivande ytor och se till att områden nedströms inte drabbas av den dagvatten från aktuell fastighet. 13 av 14

16 Figur 10. Avledning av ytvatten från aktuell fastighet (SCALGO) 6.2 Påverkan på omgivande ytor Det uppkomna dagvattnet inom fastigheten leds i det fall att det rinner ytledes förslagsvis åt sydöst. För att förhindra att för mycket dagvatten strömmar ned mot gatan bör flödesbegränsade åtgärder göras. I projekteringsskedet bör nivåer anpassas och kapacitet begränsas så att vatten tillåts att bräddas ut mot omgivande gatumark vid extremregn. 14 av 14