Dagvattenutredning Tölö 5:38 Kungsbacka kommun Upprättad av: Per Norberg Granskad av: Peter Rosengren

Transkript

1 Dagvattenutredning Tölö 5: Upprättad av: Per Norberg Granskad av: Peter Rosengren

2 Dagvattenutredning Tölö 5:38 Kund Jonas Alborn Planavdelningen Kungsbacka Konsult WSP Sverige AB Box Göteborg Besök: Ullevigatan 19 Tel: Fax: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm Kontaktpersoner Per Norberg Tel: Peter Rosengren Tel:

3 SAMMANFATTNING På uppdrag av har WSP Sverige AB utfört en utredning med avseende på dagvattenhantering inför exploatering av fastigheten Tölö 5:38. Fastigheten består idag av naturmark. Någon ordnad avledning av dagvattenflödet finns inte i dagsläget. Vid intensiva regn bräddar dagvatten från fastighetens lågpunkt ut i vägbanan. Dagvatten från fastigheten belastar då två rännstensbrunnar i gatan närmast fastigheten, och vatten rinner även ut över vägbanan i rondellen. Således är en åtgärd för omhändertagande av dagvatten nödvändig redan i dagens situation. På fastigheten planeras exploatering i form av bostäder. Andelen hårdgjord yta kommer att öka med anledning av detta. Detta innebär att vattenflödet från fastigheten kommer att öka. Enligt kommunens dagvattenpolicy ska den naturliga vattenbalansen inte påverkas negativt av stadsbyggandet. Vidare gäller att ett omhändertagande av dagvatten ska ske inom fastigheten. Detta innebär att det ökade dagvattenflödet behöver omhändertas, samt att en anslutning till befintligt dagvattensystem skapas. Utredningen föreslår att ett fördröjningsmagasin anläggs i fastighetens lågpunkt och att en koppling till befintligt dagvattensystem skapas. Denna utredning föreslår att fördröjningsmagasinet kan utföras i form av ett underjordiskt magasin exempelvis i form av ett makadammagasin eller magasin med dagvattenkassetter. Ett makadammagasin är tre gånger mer platskrävande än kassettlösningen, men har en viss renande effekt på dagvattnet. Dagvattenkassetter ger mer möjlighet till inspektion och skötsel för att bibehålla en bra funktion över tid. När det gäller rening av dagvatten har andra utredningar slagit fast att gräsbeklädda diken generellt ger en mycket god reningseffekt. Från detta område leds dagvatten i öppna diken på båda sidor om Söderåleden längs en sträcka på dryga 200 meter, innan det via ledning når recipienten, Söderån. Det kan antas att reningseffekten är god nedströms det aktuella området. När det gäller anslutning till befintligt dagvattensystem finns det, enligt utredningen, två alternativ. Ett alternativ är att lokalisera en befintlig plastledning som enligt kommunens kartunderlag ska gå från fastighetens lågpunkt till dagvattensystemet. Ledningens skick, status, och kapacitet har inte kunnat undersökas eftersom intaget på fastigheten saknas. Ledningens dimension är även så klen att avtappningen från det föreslagna fördröjningsmagasinet skulle bli begränsad, vilket skulle innebära risk för fortsatt bräddning ut i vägbanan vid extrema regnhändelser. Huvudförslaget är att anlägga en ny ledning från föreslaget fördröjningsmagasin till det befintliga dagvattensystemet. En sådan lösning säkerställer att dagvatten inte belastar vägbanan även vid mycket intensiva eller långvariga regnhändelser. För att kunna utföra ett sådant anläggningsarbete behöver delen av Smidesvägen närmast rondellen tas i anspråk. Det skulle innebära ett anläggningsarbete i gatan om en sträcka av drygt 25 meter, från fastighetens lågpunkt till anslutning vid en befintlig dagvattenbrunn strax söder om Smidesvägen. En kostnadskalkyl för de olika alternativen presenteras i kapitel 10 i denna utredning. 3 (11)

4 Innehållsförteckning 1. SYFTE 5 2. ORIENTERING 5 3. NUVARANDE DAGVATTENAVLEDNING FRÅN OMRÅDET 5 4. FRAMTIDA FÖRHÅLLANDE 6 5. FÖRUTSÄTTNINGAR Beräkningsmetod Beräkning av dimensionerande nederbördsintensitet 7 6. DAGVATTENFLÖDE FÖRE EXPLOATERING 7 7. DAGVATTENFLÖDE EFTER EXPLOATERING 8 8. BERÄKNAD MAGASINSVOLYM 8 9. FÖRSLAG TILL UTFÖRANDE Anslutning till befintligt dagvattensystem Jämförelse av två fördröjningslösningar INVESTERINGSKOSTNADER Fördröjningsmagasin Anslutning till befintligt dagvattensystem DRIFT- OCH UNDERHÅLLSKOSTNADER 11 Bilagor: 1. Plan på befintliga VA-system och avrinningsområden, format A1, Skala 1: Plan på föreslagna åtgärder, format A1, Skala 1: Kostnadskalkyl för de olika fördröjningsalternativen, resp. kostnad för ny anslutning till befintligt dagvattensystem. I denna revideringsversion har revideringar markerats med längsgående streck. 4 (11)

5 1. SYFTE Syftet med denna dagvattenutredning är att redogöra för vilken effekt en exploatering av fastigheten Tölö 5:38 kommer att ha på dagvattenflödet och att föreslå åtgärder för hanteringen av dagvattnet från den exploaterade fastigheten. 2. ORIENTERING Fastigheten Tölö 5:38 ligger i stadsdelen Tölö och avgränsas av Tölö Tvärled och Smidesvägen. Fastighetens area är ca 4800 m 2, och sluttar i sydostlig riktning med lågpunkt intill rondellen i korsningen Smidesvägen Tölö Tvärled. Höjdskillnaden går från drygt +16 meter i nordväst till +11 meter i sydost. Topografin i området är naturmark där tidigare bebyggelse rivits. Någon geoteknisk utredning är inte utförd för området. Fig.1 Fastighetens läge i Tölö 3. NUVARANDE DAGVATTENAVLEDNING FRÅN OMRÅDET Källa: Hitta.se Dagvattnet från den befintliga fastigheten och intilliggande ytor rinner till fastighetens lågpunkt i hönet Smidesvägen-Tölöleden där det infiltrerar/avdunstar. Det kan antas att vid intensiva regn fungerar de två rännstensbrunnar som är placerade i vägbanan intill som bräddning. Rännstensbrunnarnas placering visas på bilaga 1. I nedanstående bild kan man se hur vatten ansamlas vid vägkanten när det regnar. 5 (11)

6 FASTIGHETENS LÅGPUNKT Fig.2 Vy från rondellen, Tölöleden/Smidesvägen Källa: Google maps Från rännstensbrunnarna går pvc-rör nedströms i dimension 160 mm och övergår till betongrör 225mm när det korsar Söderåleden. Dagvattnet från vägen och eventuellt bräddat dagvatten från fastigheten leds sedan vidare i 300-ledningar på östra sidan om Söderåleden ned via dike, mot recipienten, Söderån. Vid en kontroll i en dagvattenbrunn i gc-banan hörnet Söderåleden-Smidesvägen den 28/ upptäcktes en uppströms anslutande större betongledning som enligt uppgift från kommunen är i dimension 500 mm under en kortare sträcka. Denna ledning förgrenar sig enligt uppgift till 2 st pvcrör i dimension 160 mm. Enligt befintlighetsmaterial från kommunen har den ena ledningen ett inlopp i lågpunkt på fastigheten. Detta inlopp har ej kunnat påträffas vid platsbesök. Den andra ledningen har enligt kommunens kartmaterial inlopp intill en av ovan nämnda rännstensbrunnar. Inte heller detta inlopp har hittats vid platsbesök. Se detaljvy i bilaga 1. Således används ingen av dessa 160-ledningar för att avvattna fastigheten. Nedströms nämnda dagvattenbrunn går en plastledning, 300 mm ca 100 meter längs Söderåledens västra sida innan ett utlopp till dike. Diket följer Söderåleden ca 200 meter till en betongledning i dimension 400mm, och dagvattnet leds sedan i en kulvert under Söderåleden och i ledning ner till Söderån, som är recipient. 4. FRAMTIDA FÖRHÅLLANDE Vid exploateringen av fastigheten ska det uppföras två gruppboenden och en mindre byggnad. Takytorna beräknas sammanlagt uppgå till ca 1180 m 2. En viss del av den markyta som är belägen intill de planerade byggnaderna ska även hårdgöras. Andelen hårdgjord yta beräknas till ca 6 (11)

7 680 m 2 och andelen delvis hårdgjord yta beräknas till ca 965 m 2. En målad GC-bana planeras även gå längs fastighetsgräns mot Smidesvägen ned mot rondellen, vilket kommer att innebära en något bredare vägyta. I denna utredning har ca 100 m 2 extra asfaltyta beräknats för detta. 5. FÖRUTSÄTTNINGAR En exploatering av fastigheten kommer att innebära att arean av hårdgjorda ytor kommer att öka. Konsekvensen av detta är att vattenflödet från området kommer att bli större. En förutsättning är att dagvattenavrinningen från området ska utformas så att det framtida flödet inte blir större än vad det är idag. 5.1 Beräkningsmetod För beräkning av dagvattenflödet från området före och efter exploatering (Q) har rationella metoden använts. Dagvattenflödet har beräknats med formeln: Q=A i φ Ekvation 1. Beräkning av dimensionerande flöden enligt rationella metoden där: Q = Beräknat flöde i l/s A= Arean i ha i = Regnintensiteten i l/s ha φ = Avrinningskoefficient φ =0,1 för gräsyta, φ=0,2 för grusyta, φ =0,5 för delvis hårdgjord yta, φ =0,8 för asfaltsyta, φ=0,9 för takyta. Vid beräkningen av dagvattenflödet med rationella metoden har följande förutsättningar använts: Undersökningsområdet är, enligt Svenskt Vattens publikation P90 Dimensionering av allmänna avloppsledningar, ett instängt område inom citybebyggelse. Detta eftersom allt dagvatten från avrinningsområdet leder till en lågpunkt i området som saknar anslutning till det befintliga ledningsnätet för dagvatten. Med anledning av detta har avrinningen från området beräknats för ett 10-års regn, det vill säga ett regn med 10- års återkomsttid. Vid beräkningen av deltagande yta har följande rinntider använts: Ledning i allmänhet 1.5 m/s, dike och rännsten 0.5 m/s, mark 0.1 m/s. 5.2 Beräkning av dimensionerande nederbördsintensitet Enligt Svenskt Vattens publikation P104 Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem, ska nederbördsintensiteten i (T R ) beräknas med nedanstående ekvation om den aktuella orten inte har egen, etablerad regnstatistik. Ekvation 2. Dahlström (2010) ekvation. där: i Å = regnintensitet, l/s, ha, T R = regnvaraktighet, minuter, Å = återkomsttid, månader. 7 (11)

8 Handläggare: Peter Rosengren Status: Revidering A 6. DAGVATTENFLÖDE FÖRE EXPLOATERING Dagvattenflödet från befintligt avrinningsområde till fastighetens lågpunkt redovisas för olika regnvaraktigheter i nedanstående tabell. Varaktighet (min) Deltagande Yta (ha) Reducerad area (ha) Regnintensitet (l/s * ha) 10 0,40 0, ,23 0, ,37 0, Befintligt flöde (l/s) Tabell 1: Dagvattenflöden, nuvarande läge Det största flödet från det befintliga avrinningsområdet är 50 l/s och det uppkommer vid ett regn med varaktigheten 20 minuter. Vid ett regn med en varaktighet på 30 minuter deltar hela avrinningsområdet. Hela avrinningsområdets storlek är ca 1,37 hektar, och de deltagande ytorna vid olika regnvaraktigheter visas på bilaga DAGVATTENFLÖDE EFTER EXPLOATERING Som framgår av nedanstående tabell kommer en exploatering av fastigheten medföra att dagvattenflödet från fastigheten kommer att öka. Varaktighet Deltagande Yta Reducerad area Regn intensitet Flöde efter tillbyggnad Flöde innan tillbyggnad Skillnad i flöde före och efter tillbyggnad (min) (ha) (ha) (l/s * ha) (l/s) (l/s) (l/s) 10 0,47 0, ,23 0, ,37 0, Tabell 2: Jämförda dagvattenflöden 8. BERÄKNAD MAGASINSVOLYM För att omhänderta det ökande dagvattenflödet från det exploaterade området på ett kontrollerat sätt krävs en reglering av flödet. En sådan reglering kan förslagsvis ske med ett fördröjningsmagasin. Fördröjningsmagasinet behöver även en koppling till det befintliga dagvattensystemet så att avtappningen kan regleras. s krav på den dimensionerade fördröjningsvolym för dagvatten från en nyexploaterad fastighet är följande: För varje m 2 hårdgjord yta ska minst 10 mm regn fördröjas. Maxflödet från fördröjningsmagasinet får vara max 20 l/s och ha hårdgjord yta. 8 (11)

9 De förslagna fördröjningsmagasinen ska anläggas på kvartersmark. För att ta hänsyn till framtida klimatförändringar och ökade nederbördsmängder föreslås det i publikationen P104 att nya anläggningar som förväntas att ha en livslängd fram till slutet av detta århundrade eller längre, ska dimensioneras med en klimatfaktor mellan 1,05 1,3. Det vill säga att det dimensionerade regnet förväntas öka med 5-30%. Storleken på klimatfaktorn är beroende på det undersöka områdets lokalisering i landet. I Västra Götaland förväntas den maximala nederbördsintensiteten öka mellan 20-30%. Enligt danska Spildevandskomitéen föreslås att klimatfaktorn för avloppsanläggningar dimensionerade för ett 10-årsregn ska vara 1,3. Av dessa anledningar föreslås att fördröjningsmagasinet som föreslås, för att uppfylla s krav på den dimensionerade fördröjningsvolym för dagvatten, ska dimensioneras med en klimatfaktor på 1,3. I nedanstående tabell framgår erforderligt behov av dagvattenfördröjning inom planområdet. Delyta Area (ha) Erforderlig fördröjning vid 10 mm regn (m 3 ) Erforderlig fördröjning inkl klimatfaktor 1,3 (m 3 ) Takytor 0, Asfalt 0, Delvis hårdgjort 0, Totalt 0, Tabell 3: Erforderlig fördröjning Utflödet från fördröjningsmagasinet får, enligt krav från, vara maximalt 20 l/s ha och hårdgjord yta. Dagvattenflödet från de nya hårdgjorda ytorna leds till fördröjningsmagasinet och dagvattenflödet från de oexploaterade områdena inom avrinningsområdet leds förbi magasinet och förslagsvis till magasinets bräddutlopp. Om denna princip tillämpas blir då magasinets avtappning ca 6 l/s. 9. FÖRSLAG TILL UTFÖRANDE En fördröjningsåtgärd med underjordiska magasin föreslås för att få mer utrymme inom planområdet. I de båda förslagen gäller att magasinen bör förses med bräddavlopp. De föreslagna åtgärderna visas på bilaga Anslutning till befintligt dagvattensystem Eftersom det befintliga dagvattensystemet saknar koppling till den aktuella fastigheten behöver detta skapas. Detta kan ske på olika sätt. Ett förslag är att ta en av de två befintliga plastledningarna med dimension 160 mm i bruk. Här finns dock osäkerheter vad gäller ledningarnas kondition och läge. Kapaciteten på avtappningen blir också begränsad, vilket kommer att innebära att vid intensiva regn kommer delar av vägbanan att fungera som översvämningsyta. Översvämmat vatten kommer att belasta de två rännstensbrunnarna närmast fastigheten, och även rinna ut över vägbanan. Problemet med översvämmad vägbana finns redan idag, och det kommer att bli ett större problem efter exploatering p g a ökad avrinning. 9 (11)

10 Kapaciteten på en 160-ledning i plast uppskattas vid lutningen 5 till ca 16 l/s. Lutningen på den aktuella ledningen är okänd eftersom intaget inte kunde hittas vid platsbesök, men om man utgår från en avtappningskapacitet på 16 l/s så skulle inte ens detta räcka till för att avtappa det flöde som uppskattas vid ett tioårsregn i 10 minuter gällande dagens situation med oexploaterad mark. Det rekommenderas dock att låta bygga en dagvattenledning i samma dimension som den nedströms befintliga dagvattenledningen, 300 mm, från fastighetens planerade dagvattenmagasin, under Smidesvägen, med anslutning till dagvattenbrunn och plastledning som löper längs Söderledens västra sida. Härigenom skapas kapacitet för att omhänderta bräddat dagvatten; något som kommer att bli aktuellt vid extrema regnhändelser. En PP-ledning med dimensionen 300 mm och lutning 10 har en kapacitet på ca 120 l/s. Anläggande av detta skulle kunna ske i samband med utförande av planerad GC-bana över Smidesvägen. 9.2 Jämförelse av två fördröjningslösningar 9.21 Magasin med makadam Det utgrävda området bekläds med geotextil alternativt tät duk, och fylls med makadam. Fördelen med geotextil är att vatten kan infiltrera ut i omgivande mark. Använder man sig av tät duk kan magasinet tillåtas ligga under grundvattennivå utan att förlora fördröjningskapacitet. I magasinet läggs dränerande ledningar som står i förbindelse med avtappningsledningen. Fördelar med magasin i makadam är att de har en viss renande effekt, och att de kan anläggas under t ex. gräs- eller asfaltytor. Nackdelar med magasin i makadam är att de tar upp större plats, eftersom att hålrumsvolymen beräknas till ca 30 %. Det innebär att det krävs en makadamfyllning på knappt 120 m 3 för att magasinera 40 m 3 dagvatten. Den hydrauliska kapaciteten avtar även något med tiden Magasin med dagvattenkassetter Dagvattenkassetterna bekläds med geotextil för att hålla smuts och jord utanför magasinet. Kassetterna finns i olika utseenden och storlekar beroende på leverantör. Ett system med spolbara kassetter byggs företrädesvis rektangulärt istället för kvadratiskt. Fördelarna med dagvattenkassetter är att hålrumsvolymen är 95%, vilket innebär att man sparar mer än 2/3 av ytbehovet jämfört med ett fördröjningsmagasin med makadam. I detta om råde skulle en volym på 41 m 3 vara tillräcklig utifrån ovanstående beräkningar. Det finns också möjligheter att välja kassetter som tillåter inspektion, rensning och spolning för att vidmakthålla funktionaliteten över tid. Noteras bör att kassettmagasin måste anläggas ovan grundvattenytan, annars kan inte hela volymen utnyttjas till magasinering. Alternativt placeras en tät duk runt kassettmagasinet för att på så sätt ta bort möjligheterna till infiltration, och då kan kassetterna placeras under grundvattenytan. Livslängden på dagvattenkassetter varierar beroende på hur arbetet med tätningen kring kassetterna är utfört. Blir detta slarvigt utfört kan sediment tränga in och uppta volym eller rentav sätta igen magasinet. 10 (11)

11 Fig. 3 Dagvattenkasset från Wavin Mått 1200*600*600mm. 10. INVESTERINGSKOSTNADER 10.1 Fördröjningsmagasin Lösningen med dagvattenkassetter är något dyrare än lösningen med makadammagasin. Priset på dagvattenkassetter har beräknats utifrån ett exempel med spol- och inspektionsbara dagvattenkassetter Anslutning till befintligt dagvattensystem Kostnaderna för att ansluta till befintligt dagvattensystem har beräknats separat, och då är det kostnader avseende ny anslutning mellan föreslaget magasin och närmaste nedstigningsbrunn som beräknats. Kostnaden för att inspektera de två befintliga pvc-rören som leder in mot fastigheten beräknas vara 2900 kr. Någon ytterligare kostnad för anslutande av dessa är inte beräknad. Alla priser är angivna exklusive mervärdesskatt. Kostnaderna finns redovisade i bilaga DRIFT- OCH UNDERHÅLLSKOSTNADER Kostnad för skötsel uppgår årligen till 5-8 % av anläggningskostnaderna. Kostnaderna för skötsel baseras på grova uppskattningar. En bedömning görs för varje enskilt fall och kostnaderna varierar från år till år. Nyanlagda anläggningar kräver i regel utökad skötsel de tre första åren. 11 (11)

12

13

14 Bilaga 3. Kostnadskalkyl för två fördröjningsalternativ samt anslutning till kommunalt dagvattensystem TÖLÖ 5:38 Alla priser är exklusive mervärdesskatt Kostnadsberäkning för makadammagasin Enhet Mängd a pris Belopp, kr CBB.632 Jordschakt för utjämningsmagasin mm. m CEC.2112 Ledningsbädd för dränledning, 150mm m CEC.613 Fyllning, makadam, för fördröjningsmagasin m DGB.3 Återställande av naturmarksyta m DBB.71 Skyddande lager av geotextil m PBB.531 Ledning av dränrör i magasin m Oförutsedda kostnader (15%) Summa: Kostnadsberäkning för magasin med dagvattenkassetter Enhet Mängd a pris Belopp, kr CBB.632 Jordschakt för utjämningsmagasin mm. m CEC.29 Ledningsbädd för dagvattenkassett m CEC.349 Kringfyllning för dagvattenkassett m DBB.71 Skyddande lager av geotextil m DGB.3 Återställande av naturmarksyta m PDY.4 Infiltrationskassetter, (Ex. Wavin Q-Bic Volym 0,41m3) st Beräknade kostnader för tillbehör till kassetter Oförutsedda kostnader (15%) Summa: Kostnadsberäkning för anslutning till befintligt dagvattensystem med ny ledning Enhet Mängd a pris Belopp, kr BED Rivning av bitumenbundna lager, hela lagertjockleken m

15 CBB.3111 Jordschakt för va-ledning (Fall A) m CEC.2111 Ledningsbädd för va-ledning m CEC.3111 Kringfyllning för va-ledning (Fall A) m CEC.4111 Resterande fyllning för va-ledning (Fall A) m DGB.11 Återställande av väg, plan o d med bitumenbundet slitlager m PBB.5215 Ledning av PP-rör, markavloppsrör dim 315mm, i ledningsgrav m PCB.131 Anslutning av självfallsledning till brunn st PDB.513 Dagvattenbrunn av betong st Inspektion och kontroll före drifttagande 3000 Oförutsedda kostnader (15%) Summa: Kostnad för inspektion av bef.plastledningar 160 mm st A -Priserna är indexuppräknade med 3% till 2015 års nivå Källa: Norconsult a prislista för markarbeten 2012