RAPPORT. Lidköpings kommun DAGVATTENUTREDNING ÄNGENS ARV UPPDRAGSNUMMER PRELIMINÄRHANDLING SWECO ENVIRONMENT AB

Transkript

1 Lidköpings kommun UPPDRAGSNUMMER DAGVATTENUTREDNING ÄNGENS ARV SWECO ENVIRONMENT AB ANN JANSSON JOHANNA HULTHÉN KVALITETSGRANSKAD AV PETTER GUSTAFSSON repo001.docx

2 2 (18)

3 Sammanfattning Lidköpings kommun planerar att bygga ett nytt reningsverk sydöst om stadskärnan. Med anledning av detta har Sweco fått i uppdrag att göra en dagvattenutredning för det planerade reningsverket. Dagvattenutredningen utgör en del i ett större uppdrag, främst gällande det planerade reningsverket, men också av de ledningsomläggningar som krävs till och från verket, samt den miljöpåverkan som uppförandet av det nya verket kan ha. I rapporten presenteras ett förslag på dagvattenhantering för reningsverkets område, samt två alternativa system för avledning av det renade avloppsvattnet från reningsverket. Dagvattnet och det renade spillvattnet skall enligt förutsättningar från kommunen avledas gemensamt. Området där reningsverket planeras uppföras utgörs idag av ca 4 ha skogsmark. Dagvattnet från området avleds i dagsläget via två bäckar norrut mot Vänern. Marken består av lera med överliggande lager av silt. Förslaget till omhändertagande av dagvatten inom reningsverkets område baseras på att allt dagvatten från reningsverket skall passera en utjämningsdamm innan vidare avledning. Utjämningsdammen föreslås uppta en yta av ca 5000 m 2 och integreras i skogsmiljön. Uppströms dammen har reningsverkets område delats in i fyra avrinningsområden. Från dessa föreslås dagvatten avledas på ytan till ett makadamdike, rain gardens, linjeavvattningssystem och konventionella rännstensbrunnar. Dagvattenledningar föreslås sedan leda dagvattnet vidare till utjämningsdammen. Två av byggnaderna på området föreslås också förses med gröna tak. Dagvattnet från reningsverkets område föreslås gemensamt med det renade avloppsvattnet avledas mot vattendraget Lidan. Lidan är belägen ca 3,5 km väster om det planerade reningsverket. Diskussion har genomförts huruvida även det renade avloppsvattnet kan utjämnas före avledning från reningsverkets område, men detta alternativ har valts bort med hänsyn till att reningsverkets renade vatten alltid måste kunna avledas vidare. Vidare avledning från reningsverket kan ske via en bäck eller i ledning. Om avledning i bäck väljs, behöver den korsa befintliga bäckar. För att inte blanda vattnet från reningsverket med bäckvatten, och därigenom påverka naturliga avrinningsvägar och djurliv, föreslås att så kallade dykarledningar anläggs under befintliga bäckar. När bäcken når den befintliga bebyggelsen föreslås, med hänsyn till tillgängligt utrymme och av säkerhetsskäl, att bäcken leds in i en ledning för vidare avledning i en kulvert mot Lidan. Kostnaden för dagvattenhanteringen inom reningsverkets område har uppskattats till ca 7-9 miljoner kr. Därtill tillkommer kostnaden för vidare avledning till Lidan. Med utloppsbäck och ledning (anlagd med styrd borrning) genom bostadsområdet har kostnaden uppskattats till 19,4-25 miljoner kronor. Med alternativet att anlägga en ledning från reningsverket till Lidan uppgår till kostnaden till miljoner kronor, beroende på val av metod, samt tillkommande kostnader för de ogynnsamma geotekniska förhållanden som bedöms råda i området. repo001.docx Sweco Skånegatan 3 Box 5397 SE Göteborg, Sverige Telefon Fax Sweco Environment AB Org.nr Styrelsens säte: Stockholm Ann Jansson Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) ann.jansson@sweco.se

4 4 (18)

5 Innehållsförteckning 1 Introduktion 1 2 Befintlig dagvattenavledning Flödesberäkningar 3 3 Föreslagen dagvattenhantering Förutsättningar för föreslagen dagvattenhantering Flödesberäkningar Dagvattenhantering Reningsverket Utjämningsdamm Infartsväg Avledning av dagvatten och renat avloppsvatten mot Lidan Utloppsbäck Kulvertering genom bostadsområde Alternativ till utloppsbäck Miljöaspekter Kostnadsuppskattning 11 4 Fortsatt arbete 12 Bilagor Bilaga 1 Föreslagen dagvattenhantering översikt Bilaga 2 Föreslagen dagvattenhangering reningsverket repo001.docx

6 repo001.docx

7 1 Introduktion Lidköping kommun planerar att bygga nytt avloppsreningsverk och i samband med det också öka kapaciteten för att förbereda för framtida exploatering i kommunen. Med anledning av detta har Sweco utarbetat föreliggande översiktliga dagvattenutredning gällande omhändertagande av dagvatten inom reningsverkets område, samt vidare avledning av dagvatten tillsammans med renat spillvatten till recipient. Utredningen är framtagen som en del i ett större uppdrag som främst avser reningsverket, men också de nya ledningar som krävs till och från reningsverket, samt den påverkan på miljön som uppförandet av det nya reningsverket kan ha. Området för det planerade reningsverket omfattar ca 4 ha och kommunen avser att placera det sydöst om Lidköpings stadskärna i ett befintligt skogsområde. Se Figur 1 för en översiktlig bild av området där också reningsverkets planerade läge framgår. Figur 1. Den röda cirkeln visar planerat läge för reningsverket. Källa bild: hitta.se 1 (12) repo001.docx

8 2 Befintlig dagvattenavledning En översiktsbild av utredningsområdet visas i Bilaga 1. Utredningsområdet för planerat reningsverk omfattar ca 4 ha och i dagsläget utgörs området av planterad barrskog. En naturlig vattendelare går tvärs igenom utredningsområdet och skapar två avrinningsområden. Båda dessa områden avvattnas till djupa, flacka bäckar som går norrut till Vänern. På några ställen längs sträckan mellan planerat reningsverk och Vänern är bäckarna kulvertade, se Figur 2. Figur 2. Intagsbrunn till kulvertering av bäck En geoteknisk undersökning utförd av Bohus Geo visar att marken består av lera med lager av silt. I området påträffades också kvicklera. Utifrån dessa förutsättningar bedöms möjligheten till infiltration av dagvatten vara begränsad. 2 (12) repo001.docx

9 2.1 Flödesberäkningar Befintliga flöden av dagvatten från reningsverksområdet, samt från den planerade infartsvägen, har beräknats för ett regn med återkomsttiden 20 år och en varaktighet på 30 minuter. Avrinningskoefficienten från befintlig skogsmark har bedömts till 0,05. Se Tabell 1 för en sammanställning av beräkningarna. Tabell 1. Befintlig avrinning från utredningsområdet. Infartsvägen har antagits bli ca 8 m bred. Yta Area φ Deltagande yta Intensitet Flöde (ha) (ha) (l/s, ha) (l/s) Planerat reningsverk 4 0,05 0, Planerad infartsväg 0,7 0,05 0, Summa 4,7 0, (12) repo001.docx

10 3 Föreslagen dagvattenhantering Nedan följer ett grovt förslag på hur dagvatten kan omhändertas och avledas från det planerade reningsverket. Utredningsområdet har delats in i fyra avrinningsområden. Dagvattnet från dessa områden föreslås avledas till en damm för utjämning innan utlopp till en ny bäck genom skogen. Bäcken övergår sedan i en kulvert i utkanten av ett bostadsområde öster om vattendraget Lidan. Lidan utgör recipient för dagvattnet och det renade spillvattnet. Som alternativ till avledning i bäck och ledning har även möjligheten att avleda vattnet i ledning hela vägen studerats. En översikt av föreslaget dagvattensystem återfinns i Bilaga 1. I Bilaga 2 visas en skiss av föreslagen dagvattenhantering på reningsverket. 3.1 Förutsättningar för föreslagen dagvattenhantering Eftersom dagvattenutredningen görs i ett mycket tidigt skede finns många osäkerheter kring vilka förutsättningar som bör beaktas. Det råder bland annat osäkerheter kring markförhållanden och geoteknik i området mellan utredningsområdet och Lidan, vilket har inverkan på val av ledningsläggningsmetod och därmed kostnad för ledningsutbyggnad som beskrivs i avsnitt 3.5. Utöver de osäkra aspekterna har följande kända förutsättningar utgjort ram för utredningen: - Dagvattnet från reningsverkets yta skall avledas tillsammans med renat avloppsvatten åt nordväst till Lidan - Ett önskemål från kommunen är att avleda dagvattnet i en bäck genom befintlig skog vilket senare kulverteras i utkanten av ett bostadsområde - Utloppsbäcken och kulverten skall kunna avleda ett renat avloppsvattenflöde om ca 2680 m 3 /h, motsvarande ca 745 l/s, plus förväntad dagvattenavrinning från reningsverkets område - Föreslagna dagvattensystem skall dimensioneras för ett regn med 20-års återkomsttid - Fördröjning av dagvatten skall enligt önskemål från Lidköpings kommun ske i en damm i anslutning till reningsverkets område - Fördröjning av dagvatten görs främst för att undvika alltför stor dimension på utloppsledningen från reningsverket till Lidan, samt för att åstadkomma viss rening av dagvattnet som rinner av från reningsverkets yta - Vatten från befintliga bäckar skall inte blandas med dagvatten och renat avloppsvatten från reningsverket. Detta bedöms vara viktigt med hänsyn till den naturliga vattenbalansen och till befintliga bäckars växt- och djurliv 4 (12) repo001.docx

11 3.2 Flödesberäkningar Avrinningen från utredningsområdet kommer att öka till följd av att befintlig skogsmark hårdgörs. Därmed har avrinningskoefficienten bedömts till 0,5 för det framtida reningsverket. Dagvattnet kommer därtill att rinna snabbare på de hårdgjorda ytorna jämfört med från dagens skogsmark. Rinntiden för dimensionerande regn har därför bedömts till 10 min, istället för 30 min som tidigare. Återkomsttiden är, liksom för befintlig avrinning, 20 år. Svenskt Vatten rekommenderar dessutom att en säkerhetsfaktor om 1,25 används för att ta hänsyn till framtida klimatförändringar. Flödesberäkningar för reningsverkets område, samt för reningsverkets infartsväg, efter exploatering redovisas i Tabell 2. Tabell 2. Dagvattenflöde från reningsverkets område efter exploatering. Yta Area (ha) φ Deltagande yta (ha) Intensitet (l/s, ha) Flöde (l/s) Reningsverk 4 0, Infartsväg 0,7 0,8 0, Summa 4,7 2, Dagvattenhantering Reningsverket Reningsverkets område har delats in i fyra avrinningsområden A, B, C och D. Dagvattnet från alla fyra avrinningsområden föreslås avledas till en utjämningsdamm för att därefter tillsammans med det renade spillvattnet avledas vidare. I Tabell 3 finns kortfattade förklaringar av hur respektive avrinningsområde föreslås avvattnas. Därefter följer en beskrivning av utjämningsdammen. En skiss av föreslagen dagvattenhantering på reningsverket visas i Bilaga 2. 5 (12) repo001.docx

12 Tabell 3. Föreslagen dagvattenhantering på för avrinningsområde A-D. Avrinningsområde A B C D Typ av yta Hårdgjorda ytor, byggnad, öppen bassäng Gräs/grusytor, asfaltsväg, öppen bassäng Byggnader, parkering, asfaltsväg, gräsytor Gräsytor, byggnad, öppen bassäng, samt utrymme för framtida utbyggnad av processanläggning Föreslagen dagvattenhantering Makadamdike i norr för att samla upp dagvatten som rinner av på ytan Oljeavskiljare på dagvattenledning från makadamdike till utjämningsdamm Mark höjdsätts för att skapa ytavrinningsväg till makadamdike Rännstensbrunnar anslutna till dagvattenledning för vidare avledning till utjämningsdamm Mark höjdsätts för att skapa ytavrinning mot utjämningsdamm i väster Gröna tak på entrébyggnad och kontrollrum Rain gardens för rening och fördröjning av dagvatten utmed entrégata och parkeringsytor Linjeavvattningssystem utmed entrégata anslutet till dagvattenledning för vidare avledning mot utjämningsdamm Ytledes avrinningsvägar skapas genom höjdsättning mot rain gardens och linjeavvattningssystem Avledning via rännstensbrunnar till dagvattenledning och vidare till utjämningsdamm Höjdsättning av gräs- och grusytor mot utjämningsdamm För att skydda reningsverket i händelse av ett kraftigare regn bör marken höjdsättas så att vattnet rinner bort från översvämningskänsliga funktioner. Det är också viktigt att vatten från intilliggande mark inte rinner in på reningsverkets område vid en sådan händelse. Det kan undvikas genom att avskärande diken förläggs utmed reningsverkets område. Hur dessa diken skall anläggas bör utredas vidare och kostnaden för dessa har därför inte tagits med i kostnadsuppskattning. 6 (12) repo001.docx

13 3.3.1 Utjämningsdamm Utjämningsdammen skall enligt önskemål från Lidköpings kommun integreras i skogsmiljön och få en tilltalande gestaltning med permanent vattenspegel. Utjämningsdammens huvudsyfte är att utjämna toppflöden av dagvatten för att inte överbelasta dagvattensystem nedströms vid kraftiga regn. Dammen föreslås dock också fungera som uppsamling av eventuellt släckvatten eller annat förorenat vatten till följd av en eventuell olyckshändelse inom reningsverkets område. Utjämningsdammen föreslås därför förses med ett avstängningsbart utlopp. Beroende på dammens slutgiltiga gestaltning är kraven för släntlutning olika. Om dammen förses med ett skyddande räcke kan dess slänter utföras relativt branta, vilket minimerar utrymmesbehovet. Vanligtvis rekommenderas dock en minsta släntlutning om 1:3 i anslutning till en industri på grund av säkerhetsskäl. En damm med ytan m 2 finns inritad i Bilaga 1 och 2. För att kunna rymma bedömd utjämningsvolym om ca m 3 och samtidigt erhålla en permanent vattenspegel har dammens djup för kostnadsberäkningen antagits till 1,75 m. Regleringshöjden för utjämning av dagvatten föreslås då uppgå till 0,25 m. Detta bör kontrollräknas med avseende på höjder Infartsväg Reningsverkets infartsväg planeras från väg 184 och västerut till reningsverket. Beroende på vägens slutliga läge kommer den att korsa en eller flera befintliga bäckar. Önskvärt är dock att anlägga vägen med så lite inverkan på naturliga bäcksystem som möjligt. Det är av stor vikt att vägdagvattnet inte belastar befintliga bäckar då nedströms system mycket sannolikt inte klarar ett ökat flöde. Vägdagvattnet kan även innehålla föroreningar som inte bör ledas vidare till nedströms system. Beroende på vägens utformning, exempelvis om den anläggs på bank eller på befintlig marknivå, kan dikets utformning utmed vägbanan se olika ut. Vägens utformning påverkar också på vilket sätt den befintliga/de befintliga bäckarna kan korsas. Anläggs vägen på bank, föreslås befintliga bäckar passera under både vägen och det nya diket via dykarledning. Om vägen istället anläggs mer på en befintlig marknivå föreslås den befintliga bäcken kulverteras genom vägbanan, och det nya diket passera under den befintliga bäcken via dykarledning. Vägtrummans läge bestäms i sånt fall av bäckens djup. Infartsvägen föreslås höjdsättas så att vägdagvattnet kan avrinna ytledes till ett nytt dike. Diket bör placeras på den norra sidan av vägen med hänsyn till infartsvägens kurva. Om vägbanan inte kan utföras med enkelsidigt tvärfall erfordras två vägdiken, ett på vardera sida, vilket inte har beaktats i kostnadsberäkningen. Då marken lutar naturligt åt öster vore det fördelaktigt om dikets lutning kan följa denna och avledas mot väg 184. Dock kan det alternativet innebära att vägdagvattnet släpps outjämnat till nedströms system, varför vägdagvattnet istället föreslås ledas åt väster till dagvattendammen på reningsverkets område. 7 (12) repo001.docx

14 För att undvika att dammen på reningsverkets område överbelastas, får vägdagvattnet från väg 184 inte belasta det nya diket. 3.4 Avledning av dagvatten och renat avloppsvatten mot Lidan Efter att dagvattnet från reningsverkets område passerat utjämningsdammen skall vattnet tillsammans med det renade avloppsvattnet ledas vidare åt nordväst mot Lidan. Ett önskemål från Lidköpings kommun är att leda vattnet i en öppen bäck som sedan kulverteras genom ett bostadsområde. Bäcken och kulverten finns principiellt utritade i Bilaga 1. Noteras bör dessutom att ett ställverk planeras utmed föreslagen bäck. För avledning av eventuellt dagvatten till bäcken från ställverket erfordras utjämning av dagvattnet. Annars riskerar nedströms system att överbelastas Utloppsbäck Tre alternativa dragningar för bäcken togs fram i ett tidigt skede av utredningen. Efter diskussioner med Lidköping kommuns planavdelning beslutades att gå vidare med det nordligaste alternativet vilket medför en sträckning norr om fastigheten Ekestubben. Enligt önskemål från Lidköpings kommun ska utloppsbäcken integreras med befintlig skogsmiljö och utgöra ett trivsamt inslag i skogen. Utformningen av bäcken påverkas till stor del av på vilken höjd i förhållande till markytan dagvattnet, och det renade spillvattnet, kommer ut på från reningsverket. Ytterligare faktorer som påverkar bäckens utformning är befintliga markhöjder utmed bäckstråket, vilken höjd som intaget till kulverteringen ligger på, samt framtida höjdsättning av reningsverket. För att översiktligt kunna ta hänsyn till dessa faktorer upprättades en hydraulisk modell i programvaran Mike Urban. Modellen möjliggör test av hur systemet reagerar på exempelvis ett 20-årsregn i kombination med att 1xQdim renat spillvatten pumpas till bäcken. Det renade spillvattnet kommer att pumpas genom reningsverket varför dess höjd vid inloppet till bäcken är enklare att justera jämfört med dagvattnet, där avledning via självfall vanligtvis eftersträvas. Vattengångsnivån vid bäckens startpunkt har via modellering av systemet föreslagits till + 54,75 m, dvs ca 1,1 m under befintlig markyta. För att minimera bäckens djup föreslås en minsta längslutning om 0,8-0,85 promille. Total bredd för bäcken längs hela sträckningen har begränsats till 7 m om släntlutningen 1:3 kan erhållas. På sträckan mellan reningsverket och intaget till kulverten kommer den föreslagna bäcken också att korsa två befintliga bäckar. För att minimera påverkan på befintlig miljö föreslås passage under bäckarna via dykarledningar. De data som erhållits via modellering, och som därmed utgör randvillkor för framtida höjdsättning av reningsverket samt höjdsättning och utformning av bäck, presenteras i Tabell 4. 8 (12) repo001.docx

15 Tabell 4. I tabellen visas randvillkoren som tagits fram via modellering av utloppsbäcken. Höjdsättning Markhöjd reningsverk + 56,0 m Bäcken Bäckens uppströms ände Bäckens nedströms ände Marknivå + 55,82 m Marknivå + 53,94 m Vattengångsnivå + 54,74 m Vattengångsnivå + 52,86 m Längslutning 0,8-0,85 promille Total längd m Släntlutning 1:3 Bottenbredd 0,5 m (för att underlätta i anläggningsfasen) Bäckbredd vid marknivå 7 m Dykarledningar Dimension Ø mm Modellen visar att vattendjupet i bäcken är ca 0,85 m vid det teoretiska maxflödet, 4xQdim och det dimensionerande regnet (20 år, 10 min), som utgjort worst case i beräkningarna. Vid 1xQdim uppgår vattennivån i bäcken till ca 0,45 m. Se Figur 3. Figur 3. Vattennivåer som erhålls i bäcken vid 1 respektive 4 Qdim. Vid fallet 4xQdim belastas bäcken också av ett 20-årsregn som rinner av från reningsverkets område. Innan detta vatten belastar bäcken föreslås utjämning av flödet i en damm på reningsverkets område. I samband med detaljprojekteringen, då säkrare indata finns tillgängliga bör ovanstående höjder och nivåer kontrollberäknas. 9 (12) repo001.docx

16 3.4.2 Kulvertering genom bostadsområde I utkanten av bostadsområdet bör bäcken av utrymmes- och säkerhetsskäl kulverteras. Kulvertens innerdimension föreslås uppgå till ca 800 mm, vilket motsvarar ett yttermått om ca mm. På grund av missgynnsamma geotekniska förhållanden kan kulverten anläggas i plast med metoden styrd borrning. Ett annat, mer långsiktigt, alternativ är att trycka en betongledning genom området. Utloppet i Lidan bör ske under normalt vattenstånd. Ledningen föreslås följa vägen, som övergår i Ljunghedsvägen, utmed det befintliga bostadsområdet. Under utredningens startmöte framkom att den planerade kulverten kommer att ligga parallellt med en skjutbana. Det bör därför utredas huruvida marken för aktuell ledningsförläggning innehåller föroreningar Alternativ till utloppsbäck Som alternativ till att utloppsbäcken övergår i kulvert, kan istället en ledning anläggas hela vägen från reningsverket till Lidan. Detta kan vara att föredra med hänsyn till bäckens utformning. Liksom för kulverteringen genom bebyggelsen befaras de geotekniska förhållandena vara missgynnsamma även i skogspartiet. Läggningsmetod för en sådan utloppsledning föreslås därför antingen vara styrd borrning eller tryckning Miljöaspekter Flödet i de två bäckar som i dagsläget går norrut från reningsverkets område kommer efter exploatering att minska något. Detta på grund av att dagvattnet från reningsverksområdet istället kommer att avledas åt nordväst mot Lidan. I bäckar nedströms verkets område har påträffats småfisk. Det bör därför utredas vidare vilken inverkan en minskning av flödet i bäckarna har för att inte orsaka skada på växt- och djurliv. 10 (12) repo001.docx

17 3.5 Kostnadsuppskattning Kostnadsposterna har delats upp i tre delar utloppsbäcken, reningsverket och infartsvägen. Dessa presenteras i spann i Tabell 5 nedan: Tabell 5. Bedömda kostnader Sammanfattade bedömda kostnader Kostnad (Mkr) Dagvattenhantering på RV Ledningar, brunnar, gröna tak, rain gardens, oljeavskiljare 4,0-5,2 Dagvattendamm 3,0-3,9 Totalt 7,0-9,1 Väg till RV Dike och dykarledning 0,22-0,33 Totalt 0,22-0,33 Utloppsbäck och kulvertering Fällning av skog, bäck, dykarledningar 5,4-7 Naturväg utmed bäck 2,7-3,5 Ledning genom bostadsområde* 11,3-14,7 Totalt 19,4-25,2 Alternativ till utloppsbäck; styrd borrning** Utloppsledning vid bef. väg 16,9-22 Totalt 16,9-22 Alternativ till utloppsbäck; trycka ledning** Utloppsledning vid bef. väg 28,5-37 Totalt 28,5-37 *Ledning genom bostadsområde är beräknad utifrån metoden styrd borrning **Kostnad för att lägga ledning hela vägen från reningsverket till Lidan fås genom att addera posterna Ledning genom bostadsområde* och Alternativ till utloppsbäck Det finns många osäkerheter kring kostnadsuppskattningarna då det finns flertalet faktorer som ej är kända. Osäkerheter som inte tagits hänsyn till i beräkningarna följer: - Geotekniska förutsättningar och berg - Citybebyggelse - Förorenad mark - Marknadsaspekter under tid för upphandling - Drift och skötsel kan bli en stor kostnad ty flack bäck 11 (12) repo001.docx

18 4 Fortsatt arbete I ett senare skede förslås att en utredning görs angående möjligheten att avlasta befintliga dagvattensystem mellan reningsverket och utloppet i Lidan genom att ansluta dem till kulverten. Detta medför att en större dimension kan krävas av den ovan beskrivna utloppsledningen som utgjort underlag för kostnadsberäkningen. 12 (12) repo001.docx