Dagvattenutredning. Orren 3, Botkyrka kommun 17U32013

Transkript

1 17U32013 Dagvattenutredning Orren 3, Botkyrka kommun Strandbodgatan 1, Uppsala. Hornsgatan 174, Stockholm. Växel bjerking.se

2 Uppdrag nr. 16U32013 Sida 1 (16) Uppdragsnamn Orren 3, Botkyrka kommun Dagvattenutredning Tumbafastigheten Orren AB Östermalmsgatan Stockholm Uppdragsgivare Jesper Spangarden Tumbafastigheten Orren AB Våra handläggare Eleonore Lövgren Datum Innehåll 1 UPPDRAG OCH SYFTE UNDERLAG RIKTLINJER FÖR DAGVATTENHANTERING OMRÅDESBESKRIVNING Markförhållanden och topografi Recipient och statusklassning Befintlig dagvattenhantering BERÄKNINGAR Befintlig och planerad markanvändning Flöden Fördröjningsvolymer FÖRSLAG PÅ DAGVATTENHANTERING ÖVERSVÄMNINGSRISK VID SKYFALL FÖRORENINGAR SLUTSATS Telefon Fax Org.nr F-skattebevis

3 Sida 2 (16) 1 Uppdrag och syfte har på uppdrag av Tumbafastigheten Orren AB tagit fram en dagvattenutredning för planområdet Orren 3 i Botkyrka kommun. Inom Orren 3 pågår ett planarbete som syftar till möjliggöra en om- och tillbyggnation av befintligt bostadshus för att utöka antalet bostäder. Som en del av det pågående planarbetet har denna dagvattenutredning tagits fram i syfte att utreda dagvattensituationen i nuläget och vid framtida exploatering samt att ge rekommendationer gällande dagvattenhanteringen vid den framtida exploateringen. Orren 3 Figur 1. Planområdet är ungefärligt markerat. Figur 2. Befintlig markanvändning

4 Sida 3 (16) 2 Underlag VISS, Vatteninformationssystem Sverige. SGU s kartvisare. Förslagshandling daterad Dagvattenstrategi för Botkyrka kommun, Svenskt Vattens publikation P 110 Dimensionering av allmänna avloppsledningar (2016) Svenskt Vattens Publikation P105 Hållbar dag- och dränvattenhantering och analys av avloppssystem (2011) 3 Riktlinjer för dagvattenhantering Botkyrka kommun har tagit fram en strategi för hantering av dagvatten inom kommunen för att uppnå en robust och hållbar dagvattenhantering. Strategin fastställer bla. att dagvatten i första hand ska omhändertas lokalt så långt det är möjligt och att öppna lösningar för avledning av dagvatten ska föredras, där dagvatten kan rinna långsamt och renas. 4 Områdesbeskrivning Det aktuella planområdet är beläget i ett bostadsområde strax söder om Tumba station i Botkyrka kommun. Planområdets upptar en yta av ca 0,16 ha och är idag en bostadsfastighet med ett enfamiljshus, se figur 1. Planområdet gränsar mot Länsmansvägen i öster och mot bostadsfastigheter i övriga riktningar, se figur Markförhållanden och topografi Enligt SGU:s jordartskarta består marken inom området av tunna moränlager på berg, se figur 3. Inom området syns även berg i dagen. Tunna moränlager har en begränsad förmåga att ta emot vatten Området ligger i ett kuperat område med mindre höjdryggar. Inom planområdet sluttar marken åt norr med höjder mellan ca +36 och +34 m. Figur 3. Jordarter inom det aktuella området (utdrag från SGU s kartvisare).

5 Sida 4 (16) 4.2 Recipient och statusklassning Det aktuella området ligger inom Tullingesjöns tillrinningsområde. Det tekniska avrinningsområdet redovisar att dagvatten från området i nuläget avleds via ledningssystem till Tumbaån. Tumbaån är ca 2 km lång och har sitt utlopp i Tullingesjön. Innan utloppet passerar vattnet Hamringe våtmark. Statusklassning från 2015 fastställer att Tumbaån har en måttlig ekologisk status, vilket baseras på statusen för kiselalger och en god kemisk status (undantaget kvicksilver och bromerad difenyleter). Tullingesjön upptar en yta av ca 2 km 2 och står i förbindelse med Mälaren via Flottbrokanal och Albysjön. Beslutade miljökvalitetsnormer från 2009 samt arbetsmaterial från 2016 fastställer att Tullingesjön uppnår god ekologisk status och god kemisk status (med undantag för kvicksilver och bromerad difenyleter samt förlängd tidsfrist för TBT som är ett ämne som förekommer vid båtbottentvättar) (VISS Vatteninformationssystem Sverige). I SGU:s brunnsarkiv finns en registrerad energibrunn på angränsande fastighet i väster. Dock finns inga registrerade brunnar för dricksvattenändamål inom eller i närområdet (<100 m) av det aktuella området i arkivet. Planområdet ligger inte inom ett yt-och/eller grundvattenskyddsområde (Dagvattenstrategi för Botkyrka kommun). 4.3 Befintlig dagvattenhantering I dagsläget avrinner dagvatten från fastigheten diffust mot Länsmansvägen. Dagvatten som når Länsmansvägen leds från området via dagvattenbrunnar, se figur 4. Enligt Botkyrka kommuns karta för tekniskt avrinningsområde har dagvattennätet sitt utlopp i Tumbaån. Figur 4. Befintliga VA-ledningar i området.

6 Sida 5 (16) 5 Beräkningar 5.1 Befintlig och planerad markanvändning Planområdet omfattar en yta på ca 0.16 ha. I dagsläget består marken av en byggnad med omgivande gräsmatta. En plattlagd garagenedfart och delvis asfalterad delvis plattlagd gångyta leder fram till byggnadens entré. Inom gräsytorna finns en del träd och buskar. På områdets västra del syns en del berg i dagen. Den planerade ombyggnationen vid Orren 3 innefattar tillbyggnation i anslutning till befintlig byggnad och nybyggnation av sop- och förrådsbyggnad. Till sop- och förrådsbyggnad planeras ett s.k. grönt tak. Bil- och cykelparkeringar utformas med armerat gräs. Gårdsytan planeras bli hårdgjord. Befintlig garagenedfart kommer avjämnas. Den planerade ombyggnationen innebär i helhet en ökning av takytor och hårdgjord asfalterad mark. Därmed kommer andelen gräsytor minska inom planområdet. För befintlig och planerad markanvändning se figur 5 och tabell 1. Figur 5. Markanvändningen före och efter om- och tillbyggnation inom Orren 3.

7 Sida 6 (16) Tabell 1. Sammanställning av förändringar i markytor Markanvändning Andel före ombyggn. Andel efter ombyggn. Tak 9 % 27 % Grönt tak - 6 % Grönyta 84 % 37 % Asfalt 2 % 10 % Plattor 5 % - Armerat gräs - 17 % 5.2 Flöden Dimensionerande flöden har beräknats med rationella metoden ( Qdim = A * φ* itr ) enligt Svenskt Vattens P110. Återkomsttiden är satt till 10, 20 och 100 år med en varaktighet på 10 minuter och klimatfaktorn 1,25 för scenario efter ombyggnation. Valda avrinningskoefficienter för de olika ytorna och resultatet presenteras i tabell 2 och 3. Tabell 2. Flöden före ombyggnation. FÖRE ombyggnation Yta (ha) φ A red (ha) Q dim 10-årsregn (l/s) Q dim 20-årsregn (l/s) Q dim 100-årsregn (l/s) Tak 0,0141 0,9 0,0127 2,9 3,6 6,2 Grönyta 0,1306 0,1 0,0131 3,0 3,7 6,4 Gångyta (plattor) 0,0082 0,68 0, ,3 1,6 2,7 Gångyta (asfalt) 0,0021 0,85 0, ,41 0,51 0,87 Totalt (avrundat) 0,16 0,21 7,5 9,5 16 Tabell 3. Flöden efter ombyggnation med klimatfaktor på 1,25. EFTER ombyggnation Yta (ha) φ A red (ha) Q dim 10-årsregn (l/s) Q dim 20-årsregn (l/s) Q dim 100-årsregn (l/s) Tak 0,0424 0,9 0, Grönt tak 0,0092 0,31 0,0029 0,81 1 1,7 Grönyta 0,0589 0,1 0,0059 1,7 2,1 3,6 Gångyta (asfalt) 0,0163 0,85 0,0139 3,9 5 8,5 Bilparkering (armerat gräs) 0,0231 0,65 0,0150 4,3 5,4 9,2 Cykelparkering (armerat gräs) 0,0053 0,65 0,0034 0,92 1,2 2,1 Totalt (avrundat) 0,16 0, Dimensionerande flöde för 20-årsregn har beräknats till 9,5 l/s före ombyggnation och till 28 l/s efter ombyggnation, utan fördröjande åtgärder.

8 Sida 7 (16) 5.3 Fördröjningsvolymer Tabell 4. Beräknad volym som behöver fördröjas efter om- och tillbyggnation. Beräknad volym att fördröja Flöde före exploatering 9,5 l/s Volym före exploatering 5,7 m 3 Flöde efter exploatering 28 l/s Volym efter exploatering 16,8 m 3 Skillnad efter före = volym att fördröja 11,1 m 3 Tabell 5. Beräknade volymer i föreslagna fördröjningsåtgärder. Makadamdike Bidragande ytor Fördröjningsvolym (m 3 ) Del av grönyta 0,5 Fördröjningsvolym ca 7 m 3 se skiss i figur 7 Tak B 5,5 Tak C (grönt tak) 1 Totalt (avrundat) 7 Växtbädd Bidragande ytor Fördröjningsvolym (m 3 ) Fördröjningsvolym ca 4 m 3 se skiss figur 7 Bilparkering (armerat gräs) 3,2 Cykelparkering (armerat gräs) 0,7 Totalt (avrundat) 4 Den totala fördröjningsvolymen är ca 11 m 3. Ett makadamdike med porositeten 0,4 och längden 70 m samt bredd och djup på 0,5 m ger en fördröjningsvolym på 7 m 3. Till makadamdiket bedöms det vara lämpligt att föra vatten från takyta B och takyta C. För att fördröja resterande 4 m 3 föreslås växtbädd eller makadambädd som kan ta emot avrinning från bil- och cykelparkeringar. För att fördröja denna volym behöver bädden ha dimensionerna 4*4 meter och djupet 0,7 meter antaget en porositet på 0,35 och att vattnet tillåts stiga 200 m. 6 Översvämningsrisk vid skyfall Vid större regn bedöms ränndalar och makadamdiket översvämmas. Då fastighetens högre partier till stor del består av grönytor och mindre permeabla ytor är belägna vid de lägre delarna bedöms avrinningen främst rinna över parkeringsytor i riktning från huskropparna A och B. Från del av takyta avrinner vatten mot fastighetens nordvästra hörn, som är lågpunkt inom fastigheten. I dagsläge är skillnaden mellan det nordvästra och nordöstra hörnen runt ett par decimeter. Då takavvattningen sker via grönytor bedöms då fungera som en temporär översvämningsyta.

9 Sida 8 (16) Vid fastighetens nordöstra hörn avrinner vatten från del av tak A och B samt gångyta. Vid det nordöstra hörnet planeras sop- och förrådsbyggnad (huskropp C), vilken kan riskera att bli översvämmad vid mycket kraftigt regn. Då Länsmansvägen utgör sekundärt avrinningsområde för hela närområdet är det även positivt att flödena går ner mot vägen. Se skiss över möjliga avrinningsvägar vid skyfall i figur 6. Figur 6. Möjliga avrinningsvägar vid skyfall redovisas med pilar.

10 Sida 9 (16) 7 Förslag på dagvattenhantering Inom området visar jordartskartan att det förekommer tunna moränlager på berg. Marken bedöms därför ha en begränsad förmåga att infiltrera vatten. I dagsläget finns inga uppgifter gällande dränering av husgrund. Hur husgrunden dräneras bör klargöras och utvärderas för att undvika eventuella problem med fuktskador i källare/garage och husgrund. Generellt bör marklutningen riktas bort för att rikta avrinningen bort från huskropp. Förslag på dagvattenhantering har därför baserats på diffus avrinning och har helt exkluderat byggnadernas eventuella dräneringssystem då underlag ej funnits att tillgå. Förslag på dagvattenhanteringen utgår från ett 20-årsregn och baseras på att fastigheten i helhet har en avrinningskoefficient på max 0,47 (markanvändning enligt erhållna planskisser). Om eventuell ändrad utformning av planerad markanvändning medför en höjning av fastighetens avrinnningskoefficient behöver vidare dagvattenåtgärder tas. Utförda beräkningar visar på ökade flöden och mängder av dagvatten efter den planerade ombyggnationen. Ökningen består i att avrinningskoefficient från fastigheten ökar då andelen grönyta minskar. Dock är det positivt att genomsläppliga material som armerat gräs valts vid parkeringsytor. Armerat gräs har en lägre avrinningskoefficient, vilket består i att vatten delvis ytligt hålls i armeringsscellerna, en högre evapotranspiration, växtupptag och slutligen infiltration i underliggande jord (troligtvis fyllning) och bildning av markvatten. Markvattnet hålls i jordens porer och en del kan infiltrera sprickor i berg. Alla dessa multifaktorer samspelar och ger en trög avledning (mindre volymer), både i transporten till och från ytorna. En ytterligare åtgärd för att minska mängden dagvatten inom fastigheten är att den hårdgjorda gångytan kan anläggas med genomsläppligt material som tex. grus eller marksten med mellanrum. Även det planerade sop- och förråbyggnadens gröna tak har en viss förmåga att hålla och fördröja vatten, vilket har bäst funktion vid mindre regn. Vid sop- och förråbyggnaden är god dränering av stor vikt då byggnaden står i läge för vattnets avrinningsväg vid skyfall. För att minska risken för eventuella översvämningar bör byggnaden höjas upp. Med hänsyn till att fastigheten inte utgör lågpunkt inom närområdet, relativt flack mark och fastighetens begränsade yta bedöms en upphöjning på ca 0,15 cm vara lämplig. Stuprörsutkastare Utförda beräkningar visar att en betydande del av dagvatten från planområdet kommer från takavrinning. Dagvatten från tak kan anses vara relativt rent där föroreningsinnehållet endast är kopplat till takets material och atmosfärisk deposition. För att uppnå en kontrollerad avledning och möjliggöra rening föreslås det att takdagvatten avleds till utkastare vid fem punkter inom området, se figur 7. Vid utkastarna kan med fördel tunnor placeras för att uppnå ett jämnare utflöde vid ett större regn, se skisser i figur 12. Område för plantering och odling planeras till grönyta vid fastighetens sydvästra del. Uppsamlat regnvatten från tak kan med fördel användas för bevattning. Under sommarmånaderna bedöms det att en betydande del av takvattnet kan komma att användas till bevattning och därmed minska flödet från fastigheten. Avledning och fördröjning i makadamdike Vatten från tak B och del av tak C (grönt tak) föreslås avledas via regntunnor och ränndalar till makadamdike som anläggs längs med fastighetens västra och norra del. För att inte öka dagvattenflödet från fastigheten behöver makadamdiket uppta en yta av ca 45 m 2. Makadamdiket kan utformas med en skålad gräsyta överst där vatten kan samlas

11 Sida 10 (16) upp och avledas vid kraftigare regn, se figur 8 för exempelbilder i trädgårdsmiljö. Makadamdiket konstrueras med ett dräneringsrör i botten eller alternativt en tät duk. För att undvika risk för stående vatten vid den nordvästra hörnet ska makadamdike längs med fastighetens norra kant ska makadamdike anläggas med lutning åt öster. På så sätt riktas avledningen av vatten mot Länsmansvägen. Läge för sop- och förrådsbyggnad bör förskjutas ca 0,5-1 m inåt fastigheten för att möjliggöra att makadamdikets sträckning till fastighetens nordöstra hörn. En viss del av takvattnet bedöms även kunna infiltrera marken vid avledningen i ränndalar. Avledning och fördröjning i ränndalar och växtbädd/makadambädd Från tak A, parkering och hårdgjord gångyta föreslås att vattnet avledas via ränndalar till en växtbädd eller makadambädd placerad vid fastighetens nordöstra del. Växtbäddarna anläggs med filtermaterial (jord) och med plantering av växter. Om bädden istället fylls med makadam kan växter tillåtas att naturligt etableras sig för ytterligare fördröjning och rening. Alternativt kan även växter planteras i ett lager matjord. Ränndalarna sträcker sig längs med parkeringsytorna och möjliggör därmed uppsamling/avledning av avrinning från både parkerings- och gångytor. Marklutningen bör utformas med fall till ränndalen. För exempelbilder på ränndalar se figur 9 och för växtbäddar se figur 10 och 11. Skötsel och funktion Oberoende om växtbädd eller makadambädd väljs som lösning bör vissna växter avlägsnas för att inte sprida näringsämnen. Omgrävning av växtbäddens översta jord (0,2 m) bör ske efter ca 5-25 år och utbyte av hela filtret efter ca år. För makadam bör omgrävning ske efter ca år. Växtligheten kan tillåtas bli vildvuxen och det finns inget krav på särskild växtskötsel med hänsyn till funktion för rening och fördröjning. Med tiden sätter makadamdiken igen. För att upprätthålla de hydrauliska egenskaperna behöver diket grävas om efter ca år. Växtlighet kan etablera sig i makadamdiket om finkornigt material samlas i diket och behöver efter tid även avlägsnas för att upprätthålla god avledning. Vidare bör ränndalar och inlopp rensas från skräp. Även stuprörsutkastare behöver rensas från skräp för att hindra igensättning.

12 Sida 11 (16) Figur 7. Skiss över förslag på dagvattenhantering inom Orren 3. Figur 8. Exempel på makadamdiken i trädgårdmiljö.

13 Sida 12 (16) Figur 9. Exempel på utformning av ränndalar

14 Sida 13 (16) Figur 10. Exempel på växtbäddar Figur 11. Exempel på växtbädd.

15 Sida 14 (16) 1 Typritning Ränndal och vattentunna med flottrör 2 Typritning Stuprörsslang 3 Typritning Ränndal Figur 12. Typritningar för lösningar för avledning av takdagvatten.

16 Sida 15 (16) 8 Föroreningar Mängder och halter av föroreningar som är vanligt förekommande i dagvatten har beräknats utifrån schablonvärden i modellverktyget StormTac. Beräkningarna har utförts för befintlig och planerad markanvändning. För beräkning används årsmedelnederbörd för Stockholmsområdet om 636 mm/år och dimensionerande regn med återkomsttiden 20 år. För att kunna jämföra och dra slutsatser kring föroreningshalter i dagvattnet redovisas riktvärden för de olika ämnena. Riktvärdena kommer från en rapport som tagits fram av det regionala dagvattennätverket i Stockholm. I denna dagvattenutredning redovisas riktvärdet 1M som gäller för direkt utsläpp till mindre vattendrag (Tumbaån) 1. Tabell 5. Föroreningshalter i dagvatten vid befintlig och planerad markanvändning utan reningsåtgärder. Halter över riktvärdet för 1M markeras med fet stil. Ämne Enhet Riktvärde 1M Koncentration Befintlig Planerad Befintlig kg/år Mängder Planerad markanvändning markanvändning markanvändning markanvändning kg/år Halter efter åtgärd 5 % av A red används för reningsåtgärd P - Fosfor µg/l ,033 0, N - Kväve mg/l 2 1,4 1,6 0,56 0,98 0,78 Pb - Bly µg/l 8 3,3 5,1 0,0013 0, Cu - Koppar µg/l ,0041 0, Zn - Zink µg/l ,0088 0, Cd - Kadmium µg/l 0,4 0,3 0,42 0, , ,090 Cr - Krom µg/l 10 2,4 3,8 0, , Ni - Nickel µg/l 15 2,2 2,9 0, , Susp. ämnen mg/l ,3 Olja mg/l 0,4 0,12 0,18 0,049 0,11 0,030 BaP mg/l 0,030 0,0030 0,013 0, , ,00025 Utförda beräkningar indikerar genomgående att föroreningshalter och mängder i dagvattnet ökar efter planerad ombyggnation. Utan reningsåtgärder beräknas halten kadmium överskrida riktvärdet för 1M. Den största mängden kadmium kommer från takavrinning och bedöms härröra från atmosfärisk deposition. För att inte överskrida riktvärdet för 1M och inte riskera att MKN inte kan uppnå föreslås placering av reningsåtgärd vid fastighetens nordöstra del. Med en yta på 5 % av den reducerande arean, dvs. ca 45 m 2, uppnås tillräcklig rening av dagvattnet för att kadmiumhalten ska underskrida tillämpat riktvärdet. Reningen i erforderlig yta ger en betydande minskning av föroreningshalterna i dagvattnet. Placering av reningsåtgärd är lämplig vid fastighetens nordöstra del, se figur 7. 1 Riktvärdet är ett förslag från dagvattennätverket i Stockholms Län (riktvärdesgruppen 2009) och är hämtat ur Svenskt Vattens rapport nr Förekomst och rening av prioriterade ämnen, metaller samt vissa övriga ämnen i dagvatten. 1 står för delområde med direktutsläpp till recipient. M innebär att utsläppet sker till en mindre sjö eller havsvik.

17 Sida 16 (16) Vid beräkningarna av föroreningsreducering har åtgärden antagits vara en makadamyta. Vid rening i växtbädd bedöms reduceringen av föroreningar kunna vara ännu något större för ett antal av föroreningsämnena. Sammantaget är bedömningen att ombyggnationer inom Orren 3 ökar halter och mängder av föroreningar i dagvattnet som lämnar fastigheten. Rening av dagvatten i den föreslagna ytan är därför nödvändigt för att inte öka belastningen och påverkan på recipienten. Förutsatt att åtgärder för fördröjning och rening följs kan ombyggnationen ge en positiv effekt på framtida avrinning. 9 Slutsats Resultat av utförda beräkningarna visar att planerade ombyggnation sannolikt medför ökade föroreningshalter i dagvattnet och ökade dagvattenflöden. För att inte öka belastningen av flöden och föroreningar på recipienten har åtgärder för fördröjning och rening föreslagits. Förutsatt att åtgärder för fördröjning och rening följs kan ombyggnationen ge en positiv effekt på framtida avrinning. Eleonore Lövgren eleonore.lovgren@bjerking.se Granskning Johan Suhr