Spridningsberäkningar för tre vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan

Transkript

1 Sven Kindell RAPPORT NR Spridningsberäkningar för tre vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan

2 Pärmbild. Karta som visar läget av de tre vägavsnitt för vilka beräkningar utförts. Copyright Lantmäteriet. Medgivande MS2010/ Gäller t.o.m

3 RAPPORT NR Författare: Uppdragsgivare: Sven Kindell White Arkitekter AB Granskningsdatum: Granskare: Dnr: Version: H Backström 2009/1657/ Spridningsberäkningar för tre vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan Uppdragstagare SMHI Norrköping Uppdragsgivare White Arkitekter AB Nordenskiöldsgatan Malmö Distribution White Arkitekter AB Klassificering ( ) Allmän (X) Affärssekretess Nyckelord Spridningsberäkningar, SIMAIR, partiklar, Kristianstad Övrigt Version 2.0: Uppdaterade trafikmängder. Projektansvarig Sven Kindell Telefon E-postadress sven.kindell@smhi.se Kontaktperson Anders Danielsson Tel: anders.danielsson@white.se

4 Denna sida är avsiktligt blank

5 Innehållsförteckning 1 SAMMANFATTNING INLEDNING FÖRUTSÄTTNINGAR Beräkningsmetodik Indata Miljökvalitetsnormer och utvärderingströsklar Percentilmått RESULTAT REFERENSER... 7

6 Denna sida är avsiktligt blank

7 1 Sammanfattning I samband med detaljplaneärendet om ett utbyggt köpcentrum i Kristianstads centrum har SMHI fått i uppdrag att göra spridningsberäkningar för några vägavsnitt i centrala staden. Planförslaget med en framtidssituation med utbyggt köpcentrum ställs mot ett framtida Nollalternativ. Beräkningar har i denna rapportversion (2.0) utförts för följande tre vägavsnitt, vars numrering har behållits från version 1.0 som behandlade fem vägavsnitt. 1) Långebrogatan mellan brofästet och Västra Boulevarden 3) Västra Boulevarden precis norr om Södra Kaserngatan 5) Nya Boulevarden mellan Kanalgatan och Östra Boulevarden Resultatet redovisas i tabell A och B, för Nollalternativet respektive Planförslaget. Tabellerna är färgkodade efter eventuella överskridanden av miljökvalitetsnorm eller s.k. utvärderingströskel enligt tabell C. Exempelvis betyder orange överskridande av övre utvärderingströskel, vilket innebär att kommunen har ett ansvar att kontrollera luftkvaliteten. Av tabellerna framgår att miljökvalitetsnormerna klaras, däremot noteras överskridanden av övre utvärderingströskel vid två av de tre vägavsnitten. De högsta halterna erhålls vid Långebrogatan (vägavsnitt 1), som också är det mest trafikerade av de studerade vägavsnitten. Nämnvärda skillnader mellan Nollalternativet och Planförslaget vid de studerade vägavsnitten förekommer bara vid Nya Boulevarden (vägavsnitt 5), där det noteras 1,6 µg/m 3 högre 90-percentil i Planförslaget än i Nollalternativet, respektive 1,1 µg/m 3 högre årsmedelvärde. Tabell A. Resultat Nollalternativet: Halter av PM10 (µg/m 3 ) på ogynnsammaste sida. Vägavsnittens lägen anges ovan och visas i pärmbilden. Jämför färgerna i tabell C för att enkelt se vilken miljökvalitetsnorm eller utvärderingströskel som överskrids. Klarad nedre utvärderingströskel markeras med blått. Haltmått \ Vägavsnitt nr percentil av dygnsmedelvärden 40,4 37,8 27,1 Årsmedelvärde 22,1 21,6 17,1 Tabell B. Resultat Planförslaget: Halter av PM10 (µg/m 3 ) på ogynnsammaste sida. Vägavsnittens lägen anges ovan och visas i pärmbilden. Jämför färgerna i tabell C för att enkelt se vilken miljökvalitetsnorm eller utvärderingströskel som överskrids. Klarad nedre utvärderingströskel markeras med blått. Haltmått \ Vägavsnitt nr percentil av dygnsmedelvärden 40,6 37,8 29,7 Årsmedelvärde 22,1 21,6 18,2 Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan 1

8 Tabell C. Miljökvalitetsnormer och s.k. utvärderingströsklar (haltenhet µg/m 3 ) för partiklar PM10 att jämföra med beräkningsresultatet. Det statistiska begreppet percentil förklaras i avsnitt 3.4. Färgerna används i Tabell A och B ovan som signal på om respektive miljökvalitetsnorm eller utvärderingströskel överskrids; klarad nedre utvärderingströskel symboliseras med blå färg. Ämne Haltmått Miljökvalitetsnorm Övre utvärderingströskel Nedre utvärderingströskel PM10 Dygn, årsvis 90-percentil År, medelvärde Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan

9 2 Inledning I samband med detaljplaneärendet om ett utbyggt köpcentrum i Kristianstads centrum har SMHI fått i uppdrag att göra spridningsberäkningar för några vägavsnitt i centrala staden. Planförslaget med utbyggt köpcentrum ställs mot ett Nollalternativ. Bägge dessa trafikscenarier avser en framtida situation. Beräkningarna avser partikelhalter i luften (PM10). Jämfört med version 1.0 av denna rapport har här i version 2.0 tre av de fem vägavsnitten valts ut för förnyat studium, med uppdaterade ingångsdata vad gäller trafikmängder och andel tunga fordon. Jämfört med den tidigare versionen har vidare 98-percentilen lyfts bort ur beräkningsmodellen och därmed även ur redovisningen; detta är en anpassning till att 98-percentilen inte längre finns med i miljökvalitetsnormen för PM10 eller tillhörande utvärderingströsklar. 3 Förutsättningar 3.1 Beräkningsmetodik Beräkningarna i denna utredning har gjorts med modellberäkningssystemet SIMAIR-väg. Systemet har utvecklats av SMHI tillsammans med Vägverket för att man relativt enkelt ska kunna beräkna föroreningshalter vid gator och vägar, och jämföra med miljökvalitetsnormer och tillhörande s.k. utvärderingströsklar. En av fördelarna med systemet är att totalhalter kan beräknas. För partiklar beräknas även uppvirvlingsbidraget. Dokumentation av SIMAIR-väg se ref. 2. Den typ av halt i en tätort som kan uppmätas på behörigt avstånd från främst gator med betydande trafik brukar benämnas urban bakgrundshalt. Relevant mätplats kan vara i en mindre park eller dylikt. Även mätningar i taknivå kan sägas utgöra en urban bakgrundshalt. Det är denna typ av halt som i SIMAIR-väg adderas till gatans/vägens eget haltbidrag. Totalhalten i beräkningar med SIMAIR-väg sätts närmare bestämt samman av föroreningsbidraget från den aktuella gata/väg vars närmiljö man studerar; från andra gator/vägar och andra källor runtom i tätorten urbant haltbidrag; samt bidragen från övriga Sverige och utlandet regionalt haltbidrag. Observera skillnaden mellan urban bakgrundshalt och urbant haltbidrag. Den förstnämnda inkluderar även de mer avlägsna källorna, medan den senare avser haltbidraget från källor inom den aktuella tätorten. För det lokala haltbidraget i väg- och gatumiljö används i SIMAIR-väg speciella småskaliga modeller anpassade för att beräkna den aktuella gatans/vägens haltbidrag i sin egen omedelbara närmiljö. Det urbana haltbidraget beräknas i 1 1 km-rutor med en urban modell främst gjord för marknära utsläpp; för höga källor utnyttjas istället SMHI:s lokalskaliga spridningsmodell Dispersion (ref. 3). Bidragen från övriga Sverige och utlandet är framtagna med SMHIs regionalskaliga spridningsmodell MATCH- Sverige (Mesoscale Atmospheric Transport and CHemistry model, beskrivs förenklat i ref. 4). En modellberäkning med SIMAIR-väg innebär tidsstegning timme för timme genom minst ett års meteorologiska data samt genom i förväg framtagna föroreningsdata från MATCH-Sverige och från den urbana modellberäkningen för tätorten ifråga. 3.2 Indata Indata i form av geografiskt fördelade emissioner från olika källtyper i Sverige härrör från SMED (Svenska MiljöEmissionsData, ref. 5). Grunden för trafikemissionsdelen är Vägverkets rikstäckande trafikkartläggning, som kombineras med den europeiska emissionsmodellen Artemis. Utländska emissionsdata är hämtade från en inventering i km-rutor över Europa (från EMEP, Co-operative programme for monitoring and evaluation of the long-range transmission of air pollutants in Europe, ref. 6). Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan 3

10 När det gäller de studerade platserna (vägavsnitten) har Vägverkets preliminära data ersatts av uppgifter som White Arkitekter AB försett oss med. Tabell 1 visar utnyttjade värden för de väsentligaste variablerna i de två studerade alternativen för framtida spridningssituation. För vägavsnitt 5 har i Planalternativet bebyggelse uppförts på den i Nollalternativet obebyggda södra sidan av gatan. I övrigt skiljer endast trafikmängder (även tungtrafikandel) mellan de båda scenarierna. Tabell 1. Trafikdata och geometriska värden som utnyttjats i beräkningarna. Vägavsnittens lägen är markerade i pärmbilden. Beräkningar har i denna rapportversion (2.0) utförts för tre av de fem vägavsnitten i version 1.0, varvid numreringen har behållits: 1) Långebrogatan mellan brofästet och Västra Boulevarden 3) Västra Boulevarden precis norr om Södra Kaserngatan 5) Nya Boulevarden mellan Kanalgatan och Östra Boulevarden Variabel \ Vägavsnitt nr Trafikmängd (antal fordon/årsmedeldygn) Nollalternativ Planförslag Andel tunga fordon (%) Nollalternativ Planförslag Halv gaturumsbredd (m) 1 Nollalternativ Planförslag ,5 7, Hushöjd södra/västra sidan (m) Nollalternativ Planförslag Hushöjd norra/östra sidan (m) Nollalternativ och Planförslag ) Halva avståndet fasad fasad. Vid enkelsidig bebyggelse: Fasad till mitten av vägen räknat mellan körbanekanter (trottoarkanter). Meteorologiska data är hämtade från SMHIs analyssystem för väderobservationsdata, MESAN (MESoskaligt ANalyssystem, ref. 7). I MESAN interpoleras data, från olika typer av observationssystem, till ett rikstäckande nät av analyspunkter med tätheten 11 km. Analyserna från MESAN för var tredje timme används till MATCH-Sverige samt efter interpolering till 1 1 km täthet och timvisa data till de urbana och lokala spridningsmodellerna i SIMAIR-väg. I beräkningarna har använts emissionsfaktorer, föroreningsdata (haltbakgrund) och meteorologiska data från år Miljökvalitetsnormer och utvärderingströsklar För att återspegla såväl kortvarigt höga halter som medelhalter över längre tid redovisas för varje beräkningsfall både korttidshaltmått (kortvariga högre halter) och långtidshaltmått. De använda haltmåtten är avpassade för jämförelser med svenska miljökvalitetsnormer (MKN). 4 Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan

11 Tabell 2 visar normvärden och s.k. utvärderingströsklar för partiklar PM10 som kan användas vid jämförelse med rapportens beräkningar. Det kan observeras att nya utvärderingströsklar för PM10 infördes 2010; det är de nya trösklarna som används här. Utvärderingströsklarna anger när bestämda krav på kontroll från kommunens sida av föroreningsnivån inträder. Om mätningar eller beräkningar under en representativ tidsrymd visar att värdet i ett kontrollområde överstiger den övre utvärderingströskeln, ska kontrollen ske genom kontinuerlig mätning, som kan kompletteras med indikativ mätning och beräkning för att få information om hur höga värden fördelas inom kontrollområdet. Om värdet understiger den övre utvärderingströskeln får kontrollen ske genom en kombination av kontinuerlig mätning, indikativ mätning och beräkning. Om värdet understiger den nedre utvärderingströskeln får kontrollen ske genom enbart beräkning eller objektiv skattning eller en kombination av dessa. Tabell 2. Miljökvalitetsnormer och s.k. utvärderingströsklar (haltenhet µg/m 3 ) för partiklar PM10 att jämföra med beräkningsresultatet. Det statistiska begreppet percentil förklaras i avsnitt 3.4. Färgerna återkommer i Resultatavsnittet som signal på om respektive miljökvalitetsnorm eller utvärderingströskel överskrids; klarad nedre utvärderingströskel symboliseras med blå färg. Ämne Haltmått Miljökvalitetsnorm Övre utvärderingströskel Nedre utvärderingströskel PM10 Dygn, årsvis 90-percentil År, medelvärde Percentilmått För dygnsmedelvärden i denna rapport används det statistiska begreppet percentil, som innebär att halterna ligger under en viss nivå under en viss andel av tiden. Med 90-percentil av dygnsmedelvärden menas att 90 % av dygnsmedelvärdena under ett år ligger under angivet värde. Det finns 365 (366) dygn under ett år; under 10 % är halten högre än angivet värde dvs. under dygn. 4 Resultat De presenterade resultaten avser ogynnsammaste sida av vägen, för standardavståndet 3 meter från husvägg och höjden 2 meter ovan mark. För gatusida utan bebyggelse avses vägkanten. Redovisningen sker med samma statistiska haltmått som återfinns i miljökvalitetsnormen. Resultatet för Nollalternativet redovisas i tabell 3 och för Planförslaget i tabell 4. Tabellerna är färgkodade efter eventuella överskridanden av miljökvalitetsnorm eller utvärderingströskel enligt tabell 2. Exempelvis betyder orange överskridande av övre utvärderingströskel. Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan 5

12 Tabell 3. Resultat Nollalternativet: Halter av PM10 (µg/m 3 ) på ogynnsammaste sida. Vägavsnittens lägen visas i pärmbilden och presenteras i övrigt i tabell 1. Jämför färgerna i tabell 2 för att enkelt se vilken miljökvalitetsnorm eller utvärderingströskel som överskrids. Klarad nedre utvärderingströskel markeras med blått. Haltmått \ Vägavsnitt nr percentil av dygnsmedelvärden 40,4 37,8 27,1 Årsmedelvärde 22,1 21,6 17,1 Tabell 4. Resultat Planförslaget: Halter av PM10 (µg/m 3 ) på ogynnsammaste sida. Vägavsnittens lägen visas i pärmbilden och presenteras i övrigt i tabell 1. Jämför färgerna i tabell 2 för att enkelt se vilken miljökvalitetsnorm eller utvärderingströskel som överskrids. Klarad nedre utvärderingströskel markeras med blått. Haltmått \ Vägavsnitt nr percentil av dygnsmedelvärden 40,6 37,8 29,7 Årsmedelvärde 22,1 21,6 18,2 Av tabellerna framgår att miljökvalitetsnormerna klaras, däremot noteras överskridanden av övre utvärderingströskel vid två av de tre vägavsnitten. De högsta halterna erhålls vid Långebrogatan (vägavsnitt 1), som också är det mest trafikerade av de studerade vägavsnitten. Nämnvärda skillnader mellan Nollalternativet och Planförslaget vid de studerade vägavsnitten förekommer bara vid Nya Boulevarden (vägavsnitt 5), där det noteras 1,6 µg/m 3 högre 90-percentil i Planförslaget än i Nollalternativet, respektive 1,1 µg/m 3 högre årsmedelvärde. Något kan slutligen nämnas om halternas ursprung i olika källtyper. Av de 22,1 µg/m 3 som i både Nollalternativet och Planförslaget beräknats som årsmedelvärde vid Långebrogatan utgör 8,4 µg/m 3 lokalt haltbidrag från vägen själv, 2,2 urbant bidrag från övriga källor i staden, och 11,4 regionalt bidrag från övriga svenska och utländska källor. Medianfelet i resultatet avseende medelvärden och percentiler för PM10 är ± 20 %. 6 Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan

13 5 Referenser (1) Kindell S.: Spridningsberäkningar för fyra vägavsnitt i Kristianstad Underlag för ny detaljplan. SMHI Rapport Nr (2) Dokumentation av SIMAIR-väg se webbplatsen (3) Omstedt G.: An operational air pollution model. SMHI RMK 57, (4) Persson Ch., Ressner E., Klein T.: Nationell miljöövervakning MATCH-Sverige modellen. Metod- och resultatsammanställning för åren samt diskussion av osäkerheter, trender och miljömål. SMHI Meteorologi Nr 113, (5) Information om SMED Svenska MiljöEmissionsdata se webbplatsen (6) EMEP, Co-operative programme for Monitoring and Evaluation of the long-range transmission of air Pollutants in Europe, se webbplatsen (7) Häggmark L., Ivarsson K.I., Gollvik S. and Olofsson P.O.: Mesan, an operational mesoscale analysis system. Tellus 52A, pp. 1-20, Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan 7

14 Denna sida är avsiktligt blank 8 Nr SMHI - Spridningsberäkningar för fem vägavsnitt i Kristianstad - Underlag för ny detaljplan

15 Denna sida är avsiktligt blank

16 Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut NORRKÖPING Tel Fax