Dagvattenutredning. Kvarteret Motorn 10, Solna stad

Transkript

1 Dagvattenutredning Kvarteret Motorn 10, Solna stad reviderad Box Uppsala Telefon Fax Org.nr F-skattebevis

2 Sida 2 (18) Uppdragsnamn Dagvattenutredning Kv Motorn 10 Solna stad Uppdragsgivare JM AB Magnus Lindén Projektutvecklare JM Bostad Stockholm Förvärv Våra handläggare Jan-Henrik Eriksson Innehållsförteckning 1 SAMMANFATTNING 3 2 BAKGRUND OCH SYFTE Underlag Förutsättningar 4 3 PLANOMRÅDET OCH DESS FÖRUTSÄTTNINGAR Geologiska förutsättningar Vattenskyddsområde Översiktlig beskrivning av dagens markanvändning Befintliga va-ledningar 7 4 ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV PLANERAD MARKANVÄNDNING 8 5 DAGVATTENFLÖDEN Beräkningsförutsättningar Flöden Flöden före exploatering Flöden efter exploatering utan fördröjning 10 6 RECIPIENTEN OCH DESS STATUS Ekologisk status Kemisk status 12 7 DAGVATTENFÖRORENINGAR Föroreningsberäkning 13 8 FRAMTIDA DAGVATTENHANTERING SAMT FÖREBYGGANDE AV ÖVERSVÄMNING Förutsättningar/principer för rening och fördröjning Avvattning Rain garden/biofilter Beräkning reningseffekt på Rain gardens/biofilter 17 9 FÖRSLAG TILL PLANBESTÄMMELSER 18

3 Sida 3 (18) 1 Sammanfattning har på uppdrag av JM AB tagit fram en dagvattenutredning för fastigheten Motorn 10, Solna Stad. Områdets yta uppgår till cirka 0,25 hektar. Syftet med utredningen är att beskriva dagvattensituationen inom planområdet före och efter exploatering. Utredningen skall även redovisa lämpliga och möjliga renings- och fördröjningsåtgärder inom planområdet. Utgångspunkten för utredningen är att dagvattenflödet och halter/ mängder föroreningar ut från området ska minska efter exploatering samt att planen inte skall försämra möjligheten för recipienten att uppfylla beslutade miljökvalitetsnormer. Förutsättningarna för rening och fördröjning av dagvatten inom fastigheten försvåras av avsaknad av förgårdsmark, bjälklag med underbyggt parkeringsgarage, takens lutning samt endast möjlighet till infiltration av dagvatten på gårdsbjälklag. I syfte att rena och fördröja takvatten föreslås att vattnet leds till raingardens/biofilter. Takens lutning medger att ca 42 % av takvattnet leds mot innergård för rening och fördröjning. Övrig takyta avvattnas mot dels fördröjningsmagasin samt direkt till ledningsnätet i Östervägen. Fördröjningsmagasinets volym uppgår till 6 m 3 och utgörs av en rörledning med strypning. Rain gardens/biofilter, vars volym uppgår till 25 m 3, placeras på gårdsbjälklag och i anslutning till stuprörens vattenutkastare. Biofiltrena är utformade så att de kan kvarhålla 20 mm nederbörd under 12 timmar. Efter exploatering av fastigheten beräknas utflödet av dagvatten minska från dagens 48 l/s till 18 l/s (inklusive klimatfaktor på 1,20). Regnvatten som faller på gårdsytor leds till grönytor och planteringar för infiltration vilket i sig ger en reduktion av föroreningar med upp till 16 %. Rening i biofilter minskar föroreningsbelastningen på recipienten med upp till 73 % från de takytor som lutar mot gården. I miljökvalitetsnormen för Brunnsviken anges att det finns ett förbättringsbehov gällande tillförseln av totalfosfor, minskningen skall uppgå till 50 %. Vad avser totalkväve skall tillförseln minska med 35 %. I och med de reningsåtgärder som föreslås blir det en förbättring jämfört med idag. De föreslagna renings-, och fördröjningsåtgärderna förbättrar förutsättningen för recipienterna Råstasjön och Brunnsviken att uppnå god ekologisk och kemisk status. 2 Bakgrund och syfte har på uppdrag av JM AB tagit fram en dagvattenutredning för fastigheten Motorn 10, Solna som underlag till detaljplanearbetet. Planområdets yta uppgår till cirka 0,25 hektar och är idag bebyggd. Syftet med utredningen är att beskriva dagens situation samt de förändringar som den planerade exploateringen innebär på dagvattenflödet samt föroreningar från området. 2.1 Underlag - Volymstudie, Råsundavägen, , JM AB - Situationsplan kv Motorn, , JM AB - Guide för dagvattenhantering inom Edsviken vattensamverkan,

4 Sida 4 (18) - Dagvattenstrategi för Solna stad, oktober Kartunderlag från Bjerkings kartportal - Miljökvalitetsnorm Brunnsviken och Råstasjön, Vatteninformationssystem Sverige (VISS) - Ledningskartor erhållna från Solna vatten (Motorn10.dwg) - Ritning takavvattning, LL Mark Consult AB, Svenskt vattens publikation P110 Dimensionering av allmänna avloppsledningar (2016) - Svenskt Vattens Publikation P104 Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem (2011) - Svenskt Vattens Publikation P105 Hållbar dag- och dränvattenhantering råd vid planering och utförande (2011) - Förslag till riktvärden, Regionala dagvattennätverket i Stockholms län, Förutsättningar Solna Stad har i sin dagvattenstrategi för dagvatten satt som mål att: Dagvatten som avleds till recipient eller omhändertas lokalt genom infiltration ska vara så rent att det inte ger negativ påverkan på levande organismer. Dagvatten ska tas om hand så nära källan som möjligt Grundvattennivåerna ska inte förändras pga. stadens expansion Dagvatten ska nyttjas som en resurs vid stadens utbyggnad Solna stad anger även att områdets dagvattenflöde efter exploatering skall minska jämfört med flödet före exploatering. För att ge tillräcklig avskiljning ska våtvolymen utformas som en permanentvolym eller en volym som avtappas under cirka 12 timmar via ett filtrerande material. (Dagvattenhantering, riktlinjer för kvartersmark i tät stadsbebyggelse, Stockholm stad)

5 Sida 5 (18) 3 Planområdet och dess förutsättningar Planområdets mark utgörs av yta som idag är ianspråktagen och omfattar ca 0,25 ha, se figur 1. Norra delen av fastigheten utgörs av hårdgjorda ytor. Den befintliga bebyggelsen avses rivas och ersättas med bostäder. Planområde Figur 1. Översiktskarta över Solna med markerat planområde.

6 Sida 6 (18) 3.1 Geologiska förutsättningar I figur 2 nedan framgår de geologiska förutsättningarna inom planområdet. Huvuddelen av marklagret underlagras av berg. På västra delen av fastigheten överlagras berget av fyllnadsmassor. Kv Motorn Figur 2. Geologiska förutsättningar (rött berg, rastrerat fyllnadsmassor) 3.2 Vattenskyddsområde Det aktuella området är inte beläget inom skyddsområde för vattentäkt.

7 Sida 7 (18) 3.3 Översiktlig beskrivning av dagens markanvändning Den berörda fastigheten är idag bebyggd och nyttjas för olika typer av verksamhet. Nedan framgår delavrinningsområdenas areal före exploatering. Tabell 1. Delavrinningsområden före exploatering. Delavrinningsområden Yta (ha) Tak 0,12 Hårdgjorda ytor 0,13 Totalt 0, Befintliga va-ledningar Nedan framgår dragningen av befintliga VA-ledningar i anslutning till fastigheten Motorn 10. Figur 3. Befintliga dagvattenledningar i anslutning till fastigheten (grönt - dagvatten, rött - spillvatten, blått vatten)

8 Sida 8 (18) 4 Översiktlig beskrivning av planerad markanvändning Befintliga byggnader rivs för att ge plats för ny bebyggelse. På fastigheten planeras att uppföras ett bostadsområde med utbredning enligt figur nedan. Förutsättningen för rening och fördröjning av dagvatten inom fastigheten försvåras med anledning av avsaknad av förgårdsmark, förekomst av gårdsbjälklag med underbyggt garage, takens lutning samt geologiska förutsättningar (berg) som innebär att vatten ej kan infiltreras. Figur 4. Byggnadens utformning I tabell nedan framgår delavrinningsområdenas areal efter exploatering. Tabell 2. Delavrinningsområden efter exploatering. Delavrinningsområden Area (ha) Tak 0,14 Hårdgjorda ytor 0,05 Grönytor 0,06 Totalt 0,25

9 Sida 9 (18) 5 Dagvattenflöden 5.1 Beräkningsförutsättningar Beräkningar har gjorts utifrån följande förutsättningar: Planområdets utgörs av cirka 0,25 ha. Illustrationer, planerad bebyggelse, JM AB. Dimensionerande flöden har beräknats med Dahlströms modifierade ekvation (2010) enligt Svenskt Vatten P104. Beräkningar är gjorda med ett regn som har en återkomsttid på 10 år och en varaktighet på 10 minuter Klimatfaktor på 1,20 har använts i samtliga beräkningar. 5.2 Flöden Flöden före exploatering Dagvattenflödet är beräknat för delavrinningsområden utifrån illustrationer framtagna av JM AB. Valda avrinningskoefficienter för de olika ytorna finns redovisade i tabell 3. De flöden som genereras vid ett regn med återkomsttiden 10 år och en varaktighet på 10 minuter före exploatering redovisas i tabell nedan. Dagvattenflödet från området före utbyggnad beräknas uppgå till 48 l/s, utan fördröjningsåtgärder. Tabell 3. Dagvattenflöde vid ett 10-års regn med 10 minuters varaktighet före exploatering Yta Yta Avrinningskoefficient A red Varaktighet 10-årsregn, 10 min Flöde Enhet ha l/s, ha l/s Tak 0,12 0,9 0, Hårdgjord 0,13 0,8 0, yta Totalt 0,25 0,21 48

10 Sida 10 (18) Flöden efter exploatering utan fördröjning De flöden som genereras vid ett regn med återkomsttiden 10 år och en varaktighet på 10 minuter inklusive klimatfaktor 1,20 efter exploatering utan fördröjningsåtgärder redovisas i Tabell 4. Tabell 4. Dagvattenflöde vid ett 10-års regn med 10 minuters varaktighet efter exploatering. Ytor Area Avrinnings koefficient A red Varaktighet 10-årsregn, 10 min Klimatfaktor Flöde Enhet ha l/s, ha l/s Tak 0,14 0,9 0, ,2 34 Hårdgjorda 0,05 0,8 0, ,2 11 ytor Grönytor 0,06 0,05 0, ,2 0,8 Totalt 0,25 0,17 46 Efter exploatering av området beräknas utflödet av dagvatten uppgå till 46 l/s mot dagens 48 l/s. Anledningen flödesminskningen är tillkomst av grönytor. 6 Recipienten och dess status Den primära avrinningen sker mot recipienten Råstasjön som sedan avvattnas mot Brunnsviken (Dagvattenstrategi för Solna stad).

11 Sida 11 (18) Figur 5. Recipienter i anslutning till planområdet 6.1 Ekologisk status Råstasjön Råstasjön är näringsrik och har klassats som att inneha mycket höga halter av fosfor (P) och höga halter av kväve (N) enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrund. Vidare har Råstasjön en mycket hög känslighet för föroreningar i tillrinnande dagvatten.

12 Sida 12 (18) Brunnsviken Statusklassning Den ekologiska statusen i Brunnsviken är idag otillfredsställande. Brunnsviken, innehar mycket höga halter av fosfor (P) och höga halter av kväve (N) enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrund. Allt kustvatten i området och även utsjön är övergödda och en stor del av kväve- och fosfortillförseln kommer från närliggande vattenförekomster. Lokala åtgärder i avrinningsområdet räcker därför inte ensamt för att uppnå normen och för att nå god status krävs även att Östersjöländernas åtgärdsprogram för Baltic Sea Action Plan (BSAP) och havsmiljödirektivet genomförs. De nödvändiga, mycket omfattande åtgärderna är tidsödande att genomföra och dessutom saknas tillräcklig offentlig finansiering och administrativ kapacitet. På grund av fördröjning i biogeokemiska system kommer inte heller åtgärder att få omedelbar, full effekt på näringsstatusen. Därför fastställs normen för vattenförekomsten till god status med tidsundantag till 2027 på grund av naturliga förhållanden. (VISS) Miljökvalitetsnorm Vattenförekomsten skall uppnå god ekologisk status Förbättringsbehov I normen anges att det finns ett förbättringsbehov gällande en minskad tillförsel av totalfosfor med 50 %. För fosfor skall tillförseln minska med 35 %. Förbättringsbehovet gäller minskad tillförsel från hela tillrinningsområdet och är inte avgränsat till exploateringsprojekt, men det kan ändå ge viss vägledning. 6.2 Kemisk status Statusklassning Den kemiska statusen klassificeras som uppnår ej god status Ämnen som inte uppnår god kemisk status i vattenförekomsten är kvicksilver, polybromerade difenyletrar (PBDE), PFOS, bly, kadmium, antracen och tributyltenn. Utförligare information om ämnens statusklassning inklusive klassningens tillförlitlighet hittas under respektive ämne i VISS. Miljökvalitetsnorm Vattenförekomsten skall uppnå god kemisk ytavattenstatus 2017.

13 Sida 13 (18) 7 Dagvattenföroreningar 7.1 Föroreningsberäkning Föroreningsmängder-, och halter i dagvattnet har beräknats utifrån schablonhalter i modellverktyget StormTac (Larm Web-2017). Modellverktyget StormTac simulerar, dimensionerar och analyserar bl.a. flöden, fördröjning samt rening av dagvatten. De beräkningsförutsättningar som programmet kräver är områdets markyta samt storleken på de olika delavrinningsområdena. Anledningen till att den årliga föroreningstransporten från området minskar beror på att den reducerade arean minskar och därmed flödet från området. Nedan redovisas halter och mängder före och efter utbyggnad utan rening. Värdena jämförs med riktvärde 2M (Nivå 2 M avser riktvärdesgruppens förslag till riktvärden) Röda siffror visar att halter överskrider riktvärdet (se tabell 5). Tabell 5. Föroreningshalter och mängder före och efter exploatering. Röda siffror anger halter som överskrider riktvärde 2M. Riktvärde 2M Halter Området före expl. Området efter expl. Mängder Området före expl. Området efter expl. Ämne Enhet (halter) (halter) (halter) (kg/år) (kg/år) Fosfor µg/l ,19 0,1 Kväve mg/l 2,5 1,8 1,7 4 2,1 Bly µg/l 10 2,5 2,5 0,0057 0,0031 Koppar µg/l ,3 0,023 0,011 Zink µg/l ,064 0,033 Kadmium µg/l 0,5 0,57 0,57 0,0013 0,0007 Krom µg/l 15 3,6 3,5 0,0082 0,0042 Nickel µg/l 30 3,6 3,5 0,0081 0,0043 Kvicksilver µg/l 0,07 0,015 0,012 0, , Susp. mg/l ämnen Olja mg/l 0,7 0,12 0,09 0,26 0,11 Vid beräkningar av ämnenas koncentration konstateras att halten kadmium överskrider det föreslagna riktvärdet (2M) såväl före som efter exploatering. Den årliga föroreningstransporten till recipienten minskar efter exploatering vilket delvis beror på den grönyta som anläggs på innergården. I EU s ramdirektiv för vatten finns tungmetallen kadmium med bland de 33 prioriterade ämnena. Enligt direktivet krävs att koncentrationerna av dessa ligger under satta gränsvärden för att uppnå god vattenkvalitet för sjöar och vattendrag. Kadmium sprids till exempel vid felaktig avfallssortering och insamling av nickel-kadmiumbatterier, vid metalltillverkning samt vid förbränning av fossila bränslen. Mot bakgrund av att halten kadmium överskrider riktvärdet erfordras rening innan det når recipienten.

14 Sida 14 (18) 8 Framtida dagvattenhantering samt förebyggande av översvämning 8.1 Förutsättningar/principer för rening och fördröjning I samband med detaljprojekteringen skall höjdsättningen av marken utföras så att regnvatten från tak avleds till biofilter. För rening och fördröjning av dagvattnet föreslås att det anläggs fyra biofilter om totalt 28 m 2 vilka placeras i anslutning till stuprörens utkastare för uppsamling av takvatten (42 % av total takyta). Biofiltret fylls med växtbädd och substrat (pimpsten), med en hålrumsvolym på 40 % (se figur 7). Innegården höjdsätts så att regnvatten leds mot grönytor och planteringar för infiltration innan det avleds till brunnar i gårdsbjälklag. Del av takvattnet leds till fördröjningsmagasin (rörmagasin) beläget i byggnadens SV del. I händelse av skyfall sker bräddning av biofilter och regnvatten avleds till det kommunala dagvattennätet via brunnar i gårdsbjälklag samt via bräddledning vid rörmagasin. 8.2 Avvattning Rain garden/biofilter Rain garden/biofilter avvattnas till befintligt dagvattennät längs Östervägen (se figur 4). För att uppnå erforderlig rening samt för att sänka flödet erfordras en effektiv fördröjningsvolym om 25 m 3. Mot bakgrund av att pimpstenen har en porvolym på 40% krävs att magasinet dimensioneras efter detta. Filtren är utformade så att de kan kvarhålla 20 mm nederbörd under 12 timmar. Tabell 6. Magasin för rening och fördröjning av dagvatten. Dess höjd och bredd är endast exempel på utformning. Inlopp Utlopp Hålrumsvolym (pimpsten) Total fördröjningsvolym Totalvolym Rain garden Djup på Rain garden Total area Rain garden l/s l/s % m 3 m 3 m m ,9 28 Biofiltren är i huvudsak dimensionerade för att nå erforderlig reningseffekt. Figur 6, Exempel på utformning av Rain garden där takvatten leds in för rening och fördröjning (Norconsult).

15 Sida 15 (18) Magasinet utformas enligt figur 7. I botten av varje regnbädd anläggs en dräneringsledning med lutning mot befintligt dagvattennät. Genom att anpassa dimensionen på utloppsledningen kan avtappningen från bädden regleras. I respektive magasin finns ett bräddavlopp som förses med kupolbrunn för avledning av vatten vid kraftfullare regn. Biofiltret kan förläggas ovan mark på innergårdens bjälklag. Figur 7. Principskiss Rain garden, Storm Tac. Figur 8. Exempel på hur biofilter/raingardens kan utformas.

16 Sida 16 (18) Mot bakgrund av byggnadens utformning och riskerna med att leda in allt takvatten mot innergård har följande lösning tagits fram. Takvatten från röd, brun, grön och blå takyta leds in mot innergård för rening och fördröjning i raingarden/biofilter. Det takvatten som leds till biofilter motsvarar 42 % av den totala takytan vilket även motsvarar den totala nederbörd (avrinning) som genomgår långtgående rening och som inkluderas i beräkningarna av minskad belastning till recipienten. Takytor som gulmarkerats leds direkt till dagvattennätet i östervägen. Vatten från övriga takytor leds till rörmagasin för fördröjning. Biofiltrens placering framgår av ritning nedan. Raingardens/biofilter Figur 9. Takytor och avvattning. Tabell 7. Takvatten från vitmarkerad takyta leds till fördröjningsmagasin (som avvattnas mot dagvattenledningar i Östervägen). Inlopp Utlopp Total fördröjnings-volym l/s l/s m Fördröjningsmagasinet (regnvatten från vitmarkerad takyta, ca 400 m 2 ) utgörs av ett rörmagasin som är dimensionerat för ett 10 års regn. Vid rörmagasinet finns en bräddledning där dagvatten avleds vid ett extremt regn. Takvatten från gul takyta (ca 280 m 2 ) leds utan rening eller fördröjning direkt till dagvattenledning i Östervägen. Flödet från denna yta uppgår till ca 7 l/s. Det sammanlagda flödet från de tre takytorna uppgår således till 18 l/s vilket med god marginal underskrider flödet före exploatering.

17 Sida 17 (18) 8.3 Beräkning reningseffekt på Rain gardens/biofilter För beräkning av reningseffekten har värden hämtats från Storm Tac (uppdaterad 2017). Nedan framgår reduktionen av ingående halter och mängder efter reduktion i Rain garden/biofilter. Vid beräkningen konstateras att samtliga halter, med god marginal, underskrider riktvärdet 2M (Nivå 2 M avser riktvärdesgruppens förslag till riktvärden). I figur ovan (figur 9) framgår vilka takytor som avvattnas till raingardens/biofilter. Nedanstående beräkningar gäller för hela planområdet. Dagvatten från övriga ytor ingår i beräkningen men genomgår ingen rening. Tabell 8, Föroreningsberäkning efter reduktion i Rain garden/biofilter. Resultatet i tabellen visar beräkningar för den samlade mängden dagvatten som leds från planområdet. Dagvatten från de takytor som leds orenat (via fördröjningsmagasin och direkt till ledningsnätet) ingår således i beräkningen. Riktvärde 2M Halter Halter efter expl. Halter efter reduktion i biofilter Mängder efter expl. Mängder Mängder efter reduktion i biofilter Beräkningsprogrammet Storm Tac utgår från de referensvärden som tillförts databasen. Vad gäller föroreningar från takytor råder det stor osäkerhet i det beräknade resultatet. Orsaken till detta är få referensvärden. Som exempel kan nämnas att schablonhalter från Asien uppvisar halter ca 10 ggr över det svenska mätvärdet. Vid beräkningen konstateras att samtliga halter efter rening underskrider nivån 2M i riktvärdesförslaget. I förbättringsbehovet för Brunnsviken (VISS) anges att fosfortillförseln skall minska med 50 %. Gällande totalkväve skall tillförseln minska med 35 %. Förbättringsbehovet gäller minskad tillförsel från hela tillrinningsområdet och är inte avgränsat till exploateringsprojekt, men det kan ändå ge viss vägledning. I och med de reningsåtgärder som föreslås blir det en förbättring jämfört med idag. Beräkningarna påvisar att den årliga föroreningstransporten från planområdet minskar med mellan % efter genomförda reningsåtgärder. Utöver den procentuella föroreningsreduktionen i tabell ovan sker en föroreningsreduktion i bjälklagets grönyta och plantering. Dessa ytor utgörs av så kallade Procentuell reduktion av den årliga föroreningstransporten (jmf med före exploatering) Ämne enhet (halter) (halter) (halter) (kg/år) (kg/år) % Fosfor µg/l ,1 0, Kväve mg/l 2,5 1,7 1,43 2,1 1,6 60 Bly µg/l 10 2,5 1,9 0,0031 0, Koppar µg/l 30 9,3 8 0,011 0, Zink µg/l ,033 0, Kadmium µg/l 0,5 0,57 0,32 0,0007 0, Krom µg/l 15 3,5 2,8 0,0042 0, Nickel µg/l 30 3,5 2,3 0,0043 0, Kvicksilver µg/l 0,07 0,012 0,013 0, , Susp. mg/l , ämnen Olja mg/l 0,7 0,09 0,4 0,11 0,11 58

18 Sida 18 (18) översilningsytor där regnvatten leds ut och avskiljer föroreningar från gården med ca 16 %. 9 Förslag till planbestämmelser Höjdsättning av mark och byggnader Höjdsättningen av ett planområde syftar till att både säkra bebyggelsen mot översvämningar. Vid höjdsättning av gator och fastigheter är det viktigt att gatorna läggs lägre än fastighetsmarken så att dagvattnet kan rinna ytledes vid extrema regn. Dagvatten får heller inte ledas från en fastighet över till en annan. Referenser Jan-Henrik Eriksson Tel jan-henrik.eriksson@bjerking.se