PM2 DAGVATTEN HAGAVÄGEN

Transkript

1 01-11 Bakgrund I samband med de förberedande arbetena med detaljplanering av rubricerat område har Sundsvalls kommun beslutat att utföra en fördjupad studie avseende hur dagvatten kan hanteras inom ramen för projekt Hagavägen. Swecos uppdrag omfattar att utreda och föreslå åtgärder som kan vidtas för att möjliggöra planen. För det aktuella delområdet, se figur 1, avser kommunen att möjliggöra etablering av fyra hus istället för den ursprungliga idén med tretton hus. Vidare har den östra raden av hus ersatts av tomter och skogsmark för att få en buffert mot bebyggelsen nedströms om studieområdet, sydost om Hagavägen, och trafiken på Hagavägen. Figur 1: Exploateringsidé. Till vänster och till höger revideringar av idén Hydrogeologi De generella hydrogeologiska förhållandena i området finns beskrivna i PM Dagvatten Hagavägen daterat, , Sweco. Sammanfattningsvis är förhållandena gynnsamma för den tänkta etableringen. Den nya exploateringsidén innebär också att den lägre liggande husraden utgår och därmed erhålls mycket goda förutsättningar för att hantera dagvatten inom exploateringsområdets gräns och exploateringen bedöms kunna utföras flödesneutral. Jordlagerföljden, GV-nivåer. Samtliga undersökningspunkter inom området redovisas i tabell 1. 1 (10) -14 Sweco Södra Järnvägsgatan 37 Box 259 SE Sundsvall, Sverige Telefon +46 (0) Fax +46 (0) Sweco Environment AB Org.nr Styrelsens säte: Stockholm Erik Brydolf Sundsvall Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) erik.brydolf@sweco.se

2 Tabell 1: Mark- och grundvattennivåer mättes under vecka i installerade rör i studieområdet. I sista kolumnen anges djup till bergytan eller till block. Brunnar Marknivå (+) RH [2000] Nivå för GV (+) RH [2000] Djup till bergytan eller block [m] SW ,1 GVrör borttaget 2,70 SW ,0 GVrör installerades inte 5,09 SW ,0 Torrt 3,33 SW ,5 GVrör installerades inte 5,76 SW ,2 +53,2 >5,64 (borrningen avbruten utan att träffa berg) SW ,4 GVrör installerades inte >5,57 Flödesberäkningar före exploatering och efter tänkt exploatering Beräkningar av dagvattenflöden har utförts enligt rationella metoden i enlighet med Svenskt Vattens publikation, P90. Vid beräkningen har en klimatfaktor på 1,25 tillämpats. Regnintensitet har beräknats utifrån Dahlström 2010, Svenskt Vattens publikation P108 (se ekvation 1). Å = 190 Å ( ), +2 (ekvation 1) Där i Å = regnintensitet, l/s, ha T R = regnvaraktighet, minuter som i rationella metoden är lika med områdets tillrinningstid tc Å = återkomsttid, månader Det dimensionerande flödet har beräknats i enlighet med Svenskt Vattens publikation P90, formel 4.2 (se nedan, ekvation 2) = Å (ekvation 2) Där = dimensionerande flöde, l/s A = avrinningsområde area, ha φ = avrinningskoefficient 2 (10)

3 Å = regnintensitet, l/s, ha Specifik magasinsvolym V specifik har beräknats i enlighet med Svenskt Vattens publikation P90, formel = 0,06 [ Å + (ekvation 3) Där Vspecifik= specifik magasinsvolym [m 3 /hared] IÅ=regnitensitet för aktuell varaktighet [l/s ha] tregn=regnvaraktighet [min] K=specifik avtappning från magasinet [l/s hared] Den effektiva volymen Veffek för ett erforderligt magasin har beräknats utifrån den specifika volymen Vspecifik och den reducerade area hared enligt formel: Veffek=Vspecifik*hared. Antaganden för beräkningar av flöden från studieområde före och efter exploateringen Våra antaganden gällande typer av ytor och avrinningskoefficienter presenteras i tabell 2. Där redovisas beräknade flöden vid befintliga förhållanden och de som kan uppstå efter genomförande av exploatering enligt planen. I tabellen kan också utläsas hur stor andel hårdgjorda ytor som området består av idag samt efter exploatering. Tabell 2: Avrinningskoefficienter för olika typer av ytor, areor och andel av totalyta. Befintliga förhållanden Framtida förhållanden Typ av yta Avrinningskoefficient Area [m 2 ] Andel [%] Area [m 2 ] Andel [%] Skogsmark 0, Obebyggd kvartersmark/ grusplan 0, Tak 0, Hårdgjordmark 0, Summa I tabell 3 presenteras antaganden för att beräkna koncentrationstid mot Hagavägen. 3 (10)

4 Tabell 3: Beräkning av koncentrationstider. * Exempel på beräkning av koncentrationstid med de nuvarande förhållandena: = = = +, /, / Typ av avledning Hastighet [m/s] Sträcka som vatten rinner [m] Befintliga förhållanden Framtida förhållanden Mark 0, Ledning 1,5 0 0 Koncentrations tid 12 min* 9 min* För befintliga förhållanden före exploatering har vi antagit att det är den naturliga morfologin i skogsmarken som styr avvattningen. Vatten rinner tvärs studieområdet mot Hagavägen och överskottsvatten (den andel vatten som inte infiltrerar) avleds vidare till dagvattensystemet mot Tegnérgatan/ Linnégatan eller mot Bygatan (se figur 2). 4 (10)

5 Figur 2: Översikt över studieområdet (i grönt) och tillrinning mot Hagavägen (blå pilar). Borrpunkter visas i rött. Tillrinning från området sker först mot öster och sedan avleds vatten från den norra halvan av området mot Bygatan och den andra halvan mot Tegnérgatan/ Linnégatan. 5 (10)

6 Efter exploateringen kommer dagvatten att rinna från de bebyggda ytorna mot GC väg i sydost, fångas av diket längs Hagavägen och sedan avledas till dagvattensystemet (se figur 3). Figur 3: Översikt över studieområdet efter genomförande av den planerade exploateringen. Skogsmark är i grönt, tak/ hus i rött, vägar i grått och den obebyggda tomtmarken anges som gröna punkter på vit bakgrund. Borrpunkter presenteras som röda prickar. Sträckor som definierar rinntid visas i blått. 6 (10)

7 Beräknade maximala flöden före och efter exploatering samt dimensionering av utjämningsmagasin. I tabell 4 visas maximalt medelflöde för studieområde före exploatering för ett regn med 12 minuters varaktighet vid två-, tio- och hundraårs återkomsttider. Ett så kallat tvåårsregn innebär att det förväntas ske en gång vartannat år. I detta fall kommer ytavrinning från studieområde att vara 7 l/s och regnvaraktighet 12 min, med de befintliga förhållandena. I den andra kolumnen i tabell 4 anges maximalmedelflöde efter exploateringen för en 12 minuters regn vid olika återkomsttider. Den tredje kolumnen presenterar hur stort ett utjämningsmagasin bör vara så att studieområdet bara belastar dagvattensystemet med 7 l/s som idag motsvarar ytavrinning från skogsmark vid ett tvåårsregn. Tabell 4: Beräknade maximala flöden (l/s) från studieområdet vid befintliga och framtida förhållandena. Veffek anger erforderlig utjämningsvolym för att studieområdet vara flödesneutralt under antagandet att det befintliga dagvattensystemet kan klara av ett tvåårrsregn (7 l/s). Maxflödet för de befintliga förhållandena och framtida har beräknats med 12 respektive 9 minuters regnvaraktighet. Å [år] qd före [l/s] utan klimatfaktor qd efter [l/s] med klimatfaktor 1,25 Veffek [m 3 ] Föreslagen vattenhantering Förutsättning för att bygga hus i studieområdet är att leda om det framträngande grundvattnet i den sydvästra delen vid borrpunkt SW1506. Grundvattnet kan fångas längst uppströms och ledas om längs antingen den södra eller den norra sidan av huset (se figur 4). Det södra alternativet förordas. För att hantera dagvatten från studieområdet utan att belasta dagvattensystemet nedströms med högre flöden än vad som uppstår i dagslägen förslås att utjämningsmagasin byggs nedanför varje hus (se figur 4). Takvatten och tomtvatten föreslås avledas till utjämningsmagasin för att fördröja ytavrinning och magasinera överskottsvatten. Förutsättningarna för att skapa sådana anläggningar i det här området är gynnsamma med hänsyn till djupet till bergytan som överstiger 2-3 m. Det yttersta lagret är grovkornigt och bedöms ha god genomsläpplighet. Utjämningsmagasinet kan anslutas till det nya byggområdet för att magasinera dagvatten och, beroende på sin utformning, antingen släppa vatten genom infiltration till underliggande mark 7 (10)

8 eller att anläggningen anläggs med tät botten. Anläggningen kan designas så att endast överskottsvatten bräddar över till antingen dagvattensystemet eller det angivna dikessystemet. Figur 4: Platser för att bygga utjämningsmagasin (blå rektanglar) och tillrinningssträckor i blått. Omledning av framträngande grundvatten kan utföras i ett nordligt eller ett sydligt alternativ, rödprickade linjer. Förslagsvis anläggs utjämningsvolymerna som vegetationsklädda svackor och vatten avleds hit antingen via öppna diken eller via ledningar. Överskottsvatten som inte magasineras och 8 (10)

9 infiltreras kan kopplas till dagvattensystemen. Denna lösning ger en långt gående rening av dagvattnet. I detaljplanen kan ytor avsättas för dessa magasin och för vägledning av hur stora dessa bör vara (ytan varierar med hur de anläggs, släntlutning och dämningsdjup) illustreras i tabell 5. Om andra lösningar bedöms vara aktuella för magasinering (underjordsmagasin) kan arean minskas ytterligare. En variant är också att anlägga ett mer enhetliga svackdike i nederkant på tomterna, med behållande av samma principlösning vad gäller infiltration och avledning av överskottsvatten. För ett sådant ändamål kan en ca tre meter bred zon avsättas. Tabell 5: Tabell över erforderliga areor att avsätta för utjämning/magasinering vid olika djup, vid flödesneutralitet för ett 10-årsregn. Utformning av utjämningsmagasin illustreras i figur 5 och 6. Djup d (m) Erforderlig area att avsätta i planen (m 2 ) Kommentar 0, , ,00 85 Om den erforderliga arean utformas som en parallelltrapets med lutning 1 på 10 (se figur 5) Om den erforderliga arean utformas som en parallelltrapets med lutning 1 på 10 (se figur 5) Om den erforderliga arean utformas som en parallelltrapets med lutning 1 på 10 (se figur 5) 10*d 10*d 4*d Figur 5. Geometrin på föreslagna utjämningsmagasin. d Figurer 5 och 6 illustrerar geometri respektive principiell funktion av ett öppet utjämnings- och perkolationsmagasin. 9 (10)

10 Figur 6: Principiell funktion av ett öppet utjämnings- och perkolationsmagasin med hantering av överskottsvatten. Sweco Environment Sundsvallskontoret Erik Brydolf Viktor Plevrakis 10 (10)