VA-utredning Hasselnöten, Upplands Väsby kommun

Transkript

1 Handläggare Axel Nordqvist Melander Tel Mobil E-post Mottagare Upplands Väsby kommun Mats Åberg Datum Projekt-ID VA-utredning Hasselnöten, Upplands Väsby kommun Bakgrund och syfte På uppdrag av Upplands Väsby kommun, Mats Åberg, har ÅF Infrastructure tagit fram en VA-utredning för Hasselnöten som innefattar fastigheten Hammarby 8:2 samt del av fastigheterna Hammarby 8:1 och Vilunda 1:548. Utredningsområdets yta är på c:a 2,3 hektar vara av c:a 0,35 hektar bebyggs. VA-utredningen redogör för befintliga ledningars kapacitet och beskriver de förändringar som den planerade exploateringen medför. Möjliga anslutningspunkter föreslås. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 1 (16)

2 Nuvarande förhållande På utredningsområdet ligger idag Hasselbadet med utomhusbasänger samt en byggnad med idrottshall och omklädningsrum. Tidigare låg även Hasselskolan på området men denna är numera riven. Inom området finns två idrottsplaner och ett skogsområde. Genom området går ett ledningsstråk med vatten-, spillvatten- och dagvattenledningar. Ledningarna försörjer även fastigheterna Hammarby 8:8, 8:7, 8:6, 8:4 och 8:6:2 som är belägna norr och öster om utredningsområdet. Figur 1. Utredningsområde(rosa) med ledningstråk. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 2 (16)

3 Dagvatten Dimensionering och beräkningar VA utredningen utgår från Svenskt Vattens föreskrift P110 enligt anvisning från Upplands Väsby kommun. Ett 5-årsregn med en varaktighet på 10 minuter har använts, klimatfaktor är satt till 25 procent och avrinningskoefficienter är satta efter schabloner i P110. Tabell 1. Exploateringsområde, ytor och flödesberäkning före exploatering. Före exploatering Area(ha) Avrinningskoefficient Reducerad area(ha) Intensitet (l/s*ha) Klimatfaktor Flöde (l/s) Tak 0,2052 0,9 0, ,3 1,25 41,9 Hårdgjord yta 0,4298 0,8 0, ,3 1,25 77,9 Grus 0,6935 0,4 0, ,3 1,25 62,9 Grönområde 1,0359 0,1 0, ,3 1,25 23,5 Total 2,3644 0,38 0, ,1 Före exploateringen avrinner 206,1 liter per sekund ifrån området. Tabell 2. Exploateringsområde, ytor och flödesberäkning efter exploatering. Efter exploatering Area(ha) Avrinningskoefficient Reducerad area(ha) Intensitet (l/s*ha) Klimatfaktor Flöde (l/s) Tak 0,3527 0,9 0,74 181,3 1,25 71,9 Hårdgjord yta 0,607 0,8 0, ,3 1,25 110,0 Grönområde/ gård 1,252 0,3 0, ,3 1,25 85,1 Torg 0,1527 0,7 0, ,3 1,25 24,2 Total 2,3644 0,54 1, ,3 Efter exploateringen kommer 291,3 liter per sekund avrinna ifrån exploateringsområdet, vilket ger en ökning på 85,2 liter per sekund. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 3 (16)

4 Utöver avrinningen från exploateringsområdet belastas aktuella ledningar även av dagvatten från ytor såväl uppströms som parallellt från exploateringsområdet. Figur 2. Tillrinningsområden som belastar ledningsstråket. Före exploateringsområdet så tas dagvatten från tillrinningsområde 1 upp i dagvattenledningen. Dagvattnet från tillrinningsområde 2 förs på dagvattenledningen mitt på sträckan(se figur 2). VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 4 (16)

5 Tabell 3 och 4 redovisar flöden från hela tillrinningsområdet före och efter exploatering. Tabell 3. Flöde och ytor hela tillrinningsområdet före exploatering. Före exploatering hela tillrinningsområdet. Area (ha) Avrinningskoefficient Reducerad area(ha) Intensitet Flöde utan klimatfaktor (l/s) Klimatfaktor Flöde med klimatfaktor (l/s) Tillrinningsområde 1 4,2083 0,4 1, ,3 305,2 1,25 381,5 Tillrinningsområde 2 1,5909 0,4 0, ,3 115,4 1,25 144,2 Exploateringsområde 2,3644 0,38 0, ,3 164,9 1,25 206,1 Totalt 8,1636 3, ,5 7,8 Tabell 4. Flöde och ytor hela tillrinningsområdet efter exploatering. Efter exploatering hela tillrinningsområdet Area(ha) Reducerad area(ha) Intensitet Avrinningskoefficient Klimatfaktor Flöde med klimatfaktor (l/s) Tillrinningsområde 1 4,2083 0,4 1, ,3 1,25 381,5 Tillrinningsområde 2 1,5909 0,4 0, ,3 1,25 144,2 Exploateringsområde 2,3644 0,54 1, ,3 1,25 291,3 Totalt 8,1636 3, ,0 VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 5 (16)

6 Kapacitet Figur 3. Ledningsstråket inom området. Dagvattenledningarna är gjorda av betong och har en dimension på mellan 600 och 800 millimeter. Enligt Colebroks diagram (P110) för betongledningar med k-värde 1,0 ges en kapacitet i ledningarna på mellan l/s (Tabell 5). Lutningen på ledningarna varierar längs sträckan. De flackare ledningssträckorna har en kapacitet på drygt hälften mot de med större lutning. Tabell 5. Kapacitet dagvattenledning för olika sträckor i ledningsnätet Sträcka Dimension(mm) Lutning(Promille) Kapacitet(l/s) A-B B-C 600 3,3 370 C-D 600 2,5 320 D-E 600 8,4 600 E-F VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 6 (16)

7 Exploateringsområdet avvattnas idag till största del mot sträckan A-B. En kupolbrunn finns i det nordvästra hörnet som är direkt kopplat på nedstigningsbrunnen vid punkt E. Tabell 6. Belastning dagvattenledning före exploatering utan klimatfaktor (l/s). Sträcka A-B B-C C-D D-E E-F Kapacitet i ledning 650,0 370,0 320,0 600,0 950,0 Tillkommande flöde vid sträckans startpunkt 305,2 0,0 0,0 115,4 18,8 Tillkommande flöde längs ledningssträcka 146,1 0,0 0,0 0,0 0,0 Totalt flöde i ledning 451,3 451,3 451,3 566,7 585,5 Utrymme/brist i ledning 198,7-81,3-1,3 33,3 364,5 Tabell 7. Belastning dagvattenledning före exploatering med klimatfaktor (l/s). Sträcka A-B B-C C-D D-E E-F Kapacitet på ledningssträcka 650,0 370,0 320,0 600,0 950,0 Tillkommande flöde vid sträckans startpunkt 381,5 0,0 0,0 144,2 23,5 Tillkommande flöde längs ledningssträcka 182,6 0,0 0,0 0,0 0,0 Totalt flöde i ledning 564,1 564,1 564,1 708,3 7,8 Utrymme/brist i ledning 85,9-194,1-244,1-108,3 218,2 VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 7 (16)

8 Förslag Flera sträckor av dagvattenledningen är redan idag överbelastade. Både om man lägger på klimatfaktor enligt P110 eller inte. Utgående ledning från området, ledning E-F, har dock god kapacitet med ett överskott på drygt 200 l/s. Förutsättningarna för exploateringen bör vara att dagvattenflödet inte får öka från rådande situation i dagsläget. Genom att fördela om flödet på dagvattensystemet så går det att minska belastningen. Dagvattnet från området väster om ledningsstråket föreslås ledas till ny dagvattenledning i utkanten av området i väst. Ledningen ansluter till befintlig ledning vid punkt E i norr. Tabell 8. Belastning dagvattenledning efter exploatering med klimatfaktor (l/s) efter ovanstående förslag. Sträcka A-B B-C C-D D-E E-F Kapacitet på ledningssträcka 650,0 370,0 320,0 600,0 950,0 Tillkommande flöde vid sträckans startpunkt 381,5 0,0 0,0 144,2 183,4 Tillkommande flöde längs ledningssträcka 107,9 0,0 0,0 0,0 0,0 Totalt flöde i ledning 489,4 489,4 489,4 633,6 817,0 Utrymme/brist i ledning 160,6-119,4-169,4-33,6 133,0 Även med en sådan åtgärd så kommer dagvattenledningen att gå full vid dimensionerande regn. För att undvika detta kan man till exempel öka lutningen på ledningarna mellan punkt B och E vilket då gör att lutningen på sträcka A-B minskar. Ett annat alternativ är att dimensionera upp sträckan B-E. Båda dessa alternativ medför en stor inverkan på ledningsstråket. Vilket även kan medföra problem med korsande ledningar. Vi föreslår att man istället lägger en bräddledning som tar upp det flöde som överstiger ledningarnas kapacitet. Bräddledningen ansluter till den nya ledningen från den befintliga, förslagsvis i punkt B (figur 4). VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 8 (16)

9 Figur 4. Förslag ny dagvattenlösning. Bräddledningen behöver utöver eventuella påkopplingar längs ledningen ha en kapacitet på 170 l/s som motsvarar det flöde som dagens dagvattensystem inte klarar av att avleda vid dimensionerande regn (tabell 8). Anslutningar för den kommande exploateringen ansluts mot den nya dagvattenledningen före magasinet alternativt direkt på magasinet. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 9 (16)

10 För att inte öka den totala belastningen på dagvattennätet så behöver dagvattnet fördröjas. Exploateringen medför att flödet från området ökar med 85,2 l/s (tabell 1 och 2). Figur 5. Östra och västra området Flödet från området öster om ledningsstråket kopplas direkt på befintlig ledning utan fördröjning. Området väster om ledningstråket behöver då fördröja hela det ökade flödet som exploateringen medför. Området väster om ledningsstråket kopplas på den nya dagvattenledningen via ett fördröjningsmagasin. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 10 (16)

11 Tabell 9. Ytor och flöde för den västra delen av området efter exploatering. Avrinningskoefficient Reducerad area(ha) Intensitet (l/s*ha) Klimatfaktor Flöde(l/s) Area(ha) Flöde väster om ledningsstråk efter exploateringen 1,4885 0,54 0, ,3 1,25 182,2 Flödet från den västra är c:a 182,2 liter per sekund. 182,2 85,2 = 97,0 För att behålla dagens flöde från området så behöver utflödet från den nya dagvattenledningen begränsas till 97 l/s. Fördröjningen görs i ett dagvattenmagasin som är beräknat på ett inflöde på 182,2 l/s och ett utflöde på 97,0 l/s. Tabell 10. Bedömd fördröjningsvolym för ett 5-årsregn med varaktighet 10 min och klimatfaktor 1,25 5-årsregn Varaktighet(min) Volym(m3) 23,9 23,6 17,1 7,2 Den specifika magasinsvolymen som behövs är 23,9 kubikmeter. Magasinet kan exempelvis utföras med dagvattenkasseter, rörmagasin eller makadammagasin. Ett makadammagasin har c:a en tredjedels porositet vilket skulle ge en magasinsvolym på c:a 72 kubikmeter. Magasinet placeras i den nordvästra delen av området, se figur 4. Efter magasinet sätts en flödesregulator som stryper flödet till 97 liter per sekund. Det flödet som bräddas över från huvudstråket till den nya ledningen kopplas förbi magasinet. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 11 (16)

12 Alternativt förslag Bräddledningen i grundförslaget kan begränsa möjligheterna vid planeringen av exploateringsområdet. Ett alternativ till lösningen med en bräddledning är att placera ett dagvattenmagasin väster om ledningsstråket vid punkt A. Figur 6. Placering dagvattenmagasin, alternativt förslag. Det dagvatten som överstiger ledningens kapacitet fördröjs i magasinet och leds sedan tillbaka i dagvattenledningen när flödet minskar. I och med att utrymmet för magasin är begränsat så förslås magasinet utföras med dagvattenkassetter. På anvisning av Upplands Väsby kommun har magasinet dimensionerats med förutsättningarna att vattennivån inte ska nå markytan vid ett 10-års regn med varaktighet 10 minuter och en klimatfaktor på 1,25. Kapaciteten på ledningssträcka C-D är c:a 320 l/s vilket är lägsta kapacitet längs sträckan (tabell 5). De ytor som avrinner till den ledningssträckan är den östra delen av exploateringsområdet (figur 5) och tillrinningsområde 1 (figur 2). Västra området ansluter även vid det här förslaget till den nya dagvattenledningen. Vid ett 10-årsregn med varaktighet 10 minuter och klimatfaktor 1,25 blir flödet till ledningssträcka C-B c:a 615 l/s. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 12 (16)

13 Magasinsvolym är således beräknat på ett inflöde på 615 l/s och ett utflöde på 320 l/s. Tabell 11. Bedömd fördröjningsvolym för ett 10-årsregn med varaktighet 10 min och klimatfaktor 1,25 10-årsregn Varaktighet(min) Volym(m3) 85,1 84,9 64,0,4 Ledningarna uppströms från dimensionerande sträcka (C-D) har högre kapacitet och kommer därmed ha en magasinerande volym. Tabell 12. Magasinerande volym i ledningarna uppströms. Sträcka Kapacitet(l/s) Flöde(l/s) Andel fylld ledning(%) Ledningslängd(m) Volym ledning (m3) Magasinerande volym(m3) A-B % ,0 15,2 B-C % 30 8,5 1,1 C-D % ,0 Totalt 16,4 Den specifika magasinsvolymen är c:a 85 m 3. Ledningarna mellan magasinet och ledningen som är dimensionerande (sträcka C-D) har en magasinerande volym på 16 m m 3-16 m 3 = 69 m 3 Magasinet behöver kunna magasinera 69 m 3 vatten. Dagvattenkasetter har en porositet på c:a 95%. Vilket ger en magasinsvolym på c:a 75 kubikmeter. Dagvattenkassetterna läggs i ett plan. Kassetterna bygger c:a 0,5 m i höjdled vilket skulle ge en total magasinsyta på c:a 150 m 2. Fördröjning inom kvartersmark Inom kvartersmark ställer kommunen kravet att 50% av ett 2-årsregn med en klimatfaktor på 1,25 ska fördröjas. Direktanslutning av ofördröjt takdagvatten till allmän dagvattenledning tillåts ej. Takdagvattnet ska istället ledas ut på genomsläpplig markyta eller fördröjas på annat sätt före anslutning. Fördröjningen ska ske inom kvartersmark. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 13 (16)

14 Stora regn Figur 7. Instängda områden från kommunens klimat- och sårbarhetsanalys. Vid regn större än de ledningssystemet klarar av att ta omhänderta bildas det två områden med instängt vatten. Det regn som inte blir kvar på området avleds ytledes från området via Hasselskogen och Hallonstigen norrut för att sedan rinna över slänten på andra sidan Hasselgatan (figur 8). Figur 8. Ytledes avrinning vid stora regn. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 14 (16)

15 I och med exploateringen av området så kommer höjdsättningen av området förändras. Vid projektering måste man tillse att inga instängda områden bildas. Höjdsättning av markytorna ska utföras med lutning från byggnaderna för att undvika fuktskador. Spillvatten Spillvattenledningen är av betong och har en dimension på 400 millimeter. Filmning av ledningen har utförts och beslut om att infodra(strumpa) ledningen är taget. Vid infodring av en betongledning kommer dimensionen att minska en aning samtidigt som motståndet i ledningen blir lägre. Tillsammans ger det att flödet blir detsamma eller bättre än tidigare. Tabell 13. Kapacitet spillvattenledningar. Sträcka Dimension(mm) Lutning(Promille) Kapacitet(l/s) A-B 400 9,3 220 B-C 400 3,3 125 C-D 400 3,3 125 D-E 400 4,5 150 E-F 400 4,4 150 Beräkningsformler enligt P110 och en säkerhetsfaktor på 1,5 enligt P110 är använd vid beräkning av spillvattenflöden. = ( ) / ( ) + = + ä! Folkbokförda i området är 1838 personer. Antalet folkbokförda kan skilja en hel del mot antalet som i verkligheten bor i området. En ökning på 50 procent har medtagits i beräkningarna. I och med exploateringen är 270 nya lägenheter planerade samt en förskola med plats uppemot 130 elever. Tabell 14. Spillvattenflöde före och efter exploateringen. Medelflöde (l/p*d) Personekvivalent Dygnsmax Timmax Verksamhet (l/s) Inläckage (l/s) Säkerhetsfaktor Spillvattenflöde Flöde(l/s) Före exploatering ,5 1,0 4,9 1,5 49,4 Efter exploatering ,5 1,0 4,9 1,5 61,4 125 l/s 61,4 l/s = 63,6 l/s Spillvattenledningarna har mycket god kapacitet. Även efter exploatering så kommer inte ledningarna gå mer än halvfulla. Anslutning av nya spillserviser är därmed möjliga längs med hela sträckan. VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 15 (16)

16 Vatten Genom området går det en segjärnsledning dimension 200mm, i södra delen övergår ledningen till en PE-ledning dimension 250mm. Dimensionen på ledningen är tillräcklig för att försörja den planerade exploateringen. Anslutning av nya vattenserviser bör förläggas tillsammans med serviser för spillvatten. Bilagor Ledningssamordningsritning M Handläggare Axel Nordqvist Melander Granskare Olof Brundin Pär Bäckström VA-utredning, Hasselnöten, Upplands Väsby kommun. Sida 16 (16)

17 HÄGGSTIGEN : HAMMARBY HAMMARBYVÄGEN :104 28: :