HELSINGBORGS STAD, MEX DAGVATTENUTREDNING KUNGSHULT 8:8

Transkript

1 HELSINGBORGS STAD, MEX DAGVATTENUTREDNING KUNGSHULT 8:8

2 2(14) Beställare: Helsingborgs stad, MEX Beställarens kontaktperson: Sara Grafström Författare: Måns Troedsson Uppdragsnamn: Dagvattenutredning Kungshult 8:8 Uppdragsnummer: 1524 Dokumentnamn: 1524 PM Dokumenthistoria: Version: 1.0 Datum:

3 3(14) Innehåll 1. Bakgrund Förutsättningar Tidigare utredningar Markförutsättningar Förslag på dagvattenhantering Dagvattenhantering inom Kungshult 8: Avrinning från områdets norra del Avrinning från områdets södra del Dagvattenhantering på Beéns väg Dimensionering Dimensionering norra dagvattensystemet Dimensionering av södra dagvattensystemet Dimensionering Beéns väg Diskussion...14 Bilaga: Kungshult 8:8, Dagvatten översikt Kungshult 8:8, Dagvatten Beéns väg

4 4(14) 1. Bakgrund Helsingborgs stad planerar att exploatera fastigheten Kungshult 8:8. Fastigheten ligger sydväst om Allerum och ska bebyggas med ca 60 bostäder. AquaP har fått i uppdrag att göra en utredning för att visa hur dagvatten från exploateringsområdet kan hanteras. 2. Förutsättningar Området omfattar ca 6,9 ha och gränsar i norr, väst och söder till jordbruksmark. I nordost avgränsas området av Kyrkstigen och österut mot Jonstorpsvägen ligger ett befintligt villaområde och Beéns park. Planområdet ligger delvis på en höjdrygg i anslutning till tre avrinningsområden som avvattnas via tre olika dikningsföretag, se Bilaga 401. Mellan områdets högsta och lägsta punkt är höjdskillnaden ca två meter. Södra delen av området avvattnas till Floddike genom och från Laröds mosse år 1909 (ALL 209), som är dimensionerat för ett flöde på 0,6 l/s*ha. Planområdets norra del hör till dikningsföretaget Allerum-Bröda år 1939 (AL656), som är dimensionerat för ett flöde på 1,0 l/s*ha. Öster om Jonstorpsvägen finns dikningsföretaget Allerums torrläggningsföretag 1936 (LN 478), vilket också är dimensionerat för ett flöde på 1,0 l/s*ha. Av dessa dikningsföretag är Floddike genom och från Laröds mosse år 1909 känsligast eftersom det är dimensionerat för endast 0,6 l/s*ha. Dagvattennätet genom Allerum är hårt belastat vilket troligtvis har varit en av orsakerna till att fastigheter i Allerum periodvis drabbats av källaröversvämningar. 2.1 Tidigare utredningar Under arbetet med detta PM har två tidigare dagvattenutredningar som rör området studerats: Kungshult 8:8 - Underlag om vatten, avlopp och avvattning till detaljplanförutsättningar och diskussion. Av Lars Erik Widarsson, NSVA, Dagvattenutredning Allerum-Hjälmshult PM, AquaP, Markförutsättningar Inga geotekniska undersökningar har gjorts i samband med dagvattenutredningen. Information om geologin har hämtats från SGU:s hemsida. På figur kan man se vilka jordarter som förekommer i närområdet. Eftersom marken inom planområdet består av olika typer av lera är det inte lätt att infiltrera dagvatten inom området, Figur visar markens genomsläpplighet.

5 5(14) Både norr och öster om området består marken av sand vilket innebär betydligt bättre förutsättningar för infiltration. Figur Jordarter, från SGU:s kartvisare

6 6(14) Figur Genomsläpplighet från SGU:s kartvisare 3. Förslag på dagvattenhantering Se bilaga 1524:401 Vid exploatering av marken ökar avrinningen och därför måste dagvattenflödet utjämnas innan det ansluts till något av dikningsföretagen. När avrinningen ökar bildas det mindre grundvatten inom området. Detta är viktigt att kompensera för genom att hålla kvar en del av vattnet inom området eller i dess närhet med lokala dagvattenlösningar. Lokalt omhändertagande av dagvatten och flödesutjämnande anläggningar leder även till att vattnets kvalité förbättras. 3.1 Dagvattenhantering inom Kungshult 8:8 I rapporten Kungshult 8:8 - Underlag om vatten, avlopp och avvattning till detaljplan-förutsättningar och diskussion, föreslås lokala lösningar för dagvattnet för att begränsa flödet till dikesföretagen och bevara vattenbalansen. I korthet föreslås att vattnet leds genom området via tröga dagvattensystem, takvatten från fastigheter leds ut med vattenutkastare över gräsmattorna och

7 7(14) vidare till makadamdiken på kommunal mark. Även lokalgatorna ska avvattnas via dräneringsstråken. Fördelen med dräneringsdiken är att de bromsar upp dagvattenflödet jämför med att lägga konventionella dagvattenledningar. Eftersom makadamdiken kräver mer underhållsarbete än konventionella dagvattenledningar och områdets jordartstyper begränsar möjligheterna att infiltrera vattnet föreslås att utjämningen centraliseras till ett par större magasin istället för att fördröja vattnet på kvartersmark och i gatuområdet. Det innebär att ett konventionellt dagvattensystem anläggs i lokalgatorna för att ta omhand vattnet från gatorna och fastigheternas stuprör. Inom områdets grönytor anläggs diken eller dräneringsstråk för att ta omhand ytvatten från angränsande tomtmark. De fastigheter som ligger i anslutning mot ett grönområde höjdsätts så delar av tomten lutar mot det kommunala grönområdet. Stråken kan exempelvis utformas som makadamdiken med en dräneringsledning i botten som leder dagvattnet mot områdets lågpunkter. Dessa lokala dagvattenlösningar gör att avrinningskoefficienten kan hållas ner och buffertzoner skapas för regn som ledningarna i gatan inte kan hantera. Stråken skyddar även fastigheterna från att vatten från angränsande mark rinner in på dem. När det inträffar större nederbördshändelser än vad dagvattensystemet kan hantera kommer vattnet tillfälligt rinna av på markytan. Genom en noggrann höjdsättning av lokalgatorna och kvartersmarken utformas området så avrinningsstråk skapas, där vattnet kan rinna utan att byggnader eller annan egendom skadas. Gatorna och grönytorna inom planområdet används som sekundära avrinningsvägar till områdets lågpunkter. Det får inte finnas instängda ytor som vattnet inte kan rinna bort från. Fastigheterna placeras över gatunivån så vattnet kan avledas på lokalgatorna utan att husgrunder översvämmas. Se principutformning i Figur 3.1. Figur 3.1. Principutformning av lokalgator

8 8(14) Klockaregården nordöst om planområdet har vid tillfällen översvämmats av vatten från åkermarken. För att inte det ska hända det nya planområdet anläggs avskärande diken eller liknande i grönområdet mot den angränsande åkermarken. Fastigheterna som gränsar till åkermarken höjdsätts så tomternas baksida lutar ut mot grönytan. I gränsen mellan den nya bebyggelsen och villorna öster om området anläggs ett avskärande dike som förhindrar att ytvatten rinner in till de befintliga fastigheterna. 3.2 Avrinning från områdets norra del På grund av markens lutning delas området upp i två avrinningsområden. Den norra delen av planområdet avvattnas till dikningsföretaget Allerum-Bröda år (LN 656) Nedströms dikningsföretaget finns ytterligare ett antal dikningsföretag som leder vattnet via diken, bäckar och åar hela vägen till Skälderviken. Det är en lång avrinningsväg med lågt fall, systemet är hårt belastat och flera områden längs vägen översvämmas vid höga flöden. Det är därför extra viktigt att begränsa flödet till systemet. I områdets nordöstra hörn finns en naturlig lågpunkt som dagvattnet kan ledas mot. Här anläggs förslagsvis ett dike eller en sänka som leder vattnet vidare genom en kulvert under Kyrkstigen som avgränsar området i norr. Vägen bör utformas så vatten kan rinna över den ut från området vid extrema situationer, utan att någon fastighet skadas. Vattnet leds sedan vidare norrut över åkermarken i ett öppet dike så vattnets hastighet bromsas upp och skyddar systemet nedströms mot flödestoppar. Diket bidrar också med fördröjningsvolym och tar hand om ytvattnet från åkermarken. Det finns i dag en vall som skyddar fastigheterna Kungshult 7:5 och Klockaregården från avrinning från Kungshult 8:8. Denna ses över och förstärks eventuellt i samband med exploateringen, det avskärande diket mellan fastigheten 7:5 och åkermarken tillsamman med vallen förhindrar ytvattnet att rinna in på tomtmarken. Åkermarken mellan Kyrkstigen och Allerums kyrkväg ägs av Helsingborgs stad, det förenklar processen med att placera ett större dagvattenmagasin här. Magasinet kan exempelvis placeras längs med landsvägen. Vid riktigt höga flöden finns det alltid risk att dammen översvämmas. Marken intill magasinet utformas som kompletterande översvämningsytor som kan användas som åkermark utom vid extrema situationer. Ett bräddavlopp från magasinet kan läggas ut mot åkermarken norrut men då översvämmas mark som inte ägs av staden och för att skydda systemet nedström är det bättre att hålla kvar vattnet inom magasinområdet.

9 9(14) Dammens utloppsledning ansluts till dikningsföretaget ett antal meter norr om Allerums kyrkväg där marknivån är lägre. På så sätt fungerar avledningen av dagvatten från Allerum 7:5 och Klockaregården även vid perioder med hög vattennivå i magasinet. Schaktvolymen kan minskas betydligt om dammen istället placeras norr om Allerums kyrkväg. Här är marken platt och lägre än söder om vägen. Figurerna och visa att inom detta område finns förutsättningar att infiltrera dagvatten. På norra sidan finns också möjligheten att som komplement till en damm valla in ett område och på så sätt skapa en stor fördröjningsvolym. Denna mark tillhör dock inte Helsingborgs stad och man får väga en ökad kostnad för schakt med möjligheten att köpa marken. Eftersom områdena kring Allerum är översvämningsdrabbade och hanteringen av planområdets dagvatten är beroende av åkermarken utanför området bör marken där man avser anlägga fördröjningsvolym tryggas i planarbetet. 3.3 Avrinning från områdets södra del Eftersom Floddike genom och från Laröds mosse år 1909 (ALL 209), är det känsligaste dikningsföretaget i området bör inte mer dagvatten ledas dit. Istället leds dagvattnet från områdets södra del till dikningsföretaget Allerums torrläggningsföretag 1936 (LN 478), öster om Jonstorpsvägen, vilket också är dimensionerat för ett flöde på 1,0 l/s*ha. Helsingborgs stad har köpt mark i anslutning till dikningsföretaget för att anlägga magasin så vattnet kan utjämnas innan det leds in igenom Allerum. Detta magasin måste anläggas innan Kungshult 8:8 exploateras och dimensioneras då för att fördröja vattnet som i dag belastar dikningsföretaget och det tillkommande vattnet från Kungshult 8:8. Eftersom planområdet inte tillhör Allerums torrläggningsföretag 1936 får det inte innebära en ökad belastning på dikningsföretaget, vilket måste tas hänsyn till vid dimensionering av magasinet. Fastigheterna inom båtnadsområdets till Allerums torrläggningsföretag 1936, södra del (Allerum 1:28 m.fl.) ligger lågt och det bör utredas om det behövs det ytterligare någon damm/översvämningsyta intill dessa fastigheter. 3.4 Dagvattenhantering på Beéns väg I dag ligger en befintlig dagvattenledning i Beéns väg som leder vatten österut till Allerums torrläggningsföretag Ledningen har inte tillräcklig kapacitet för att för att ansluta det nya planområdet. I nuläget finns inga dagvattenbrunnar i Beéns väg och det finns ingen bra väg för vattnet att rinna på ytan från området. Detta är troligtvis en av orsakerna till att vatten runnit in till Klockaregården vid skyfall. I den norra delen av Beéns väg läggs en ny dagvattenledning ut mot

10 10(14) lågpunkten i nordöstra hörnet av Kungshult 8:8. I Beéns väg sätts även nya dagvattenbrunnar och en liten vall anläggs som minskar risken att ytvatten rinner in till Klockaregården. I södra delen av Beéns väg läggs en större dagvattenledning som kan ta hand om både det reglerade flödet från södra delen av Kungshult 8:8 och avvattningen av vägen. En ny ledning läggs, eventuellt med schaktfri teknik, i gången mellan fastigheterna 13:17 och 13:25 och under Jonstorpsvägen. Den befintliga dagvattenledningen från Beéns väg mot Allerums torrläggningsföretag 1936 proppas vid startbrunnen. Ledningen går genom fastigheterna 13:12 och 13:19 och är svåråtkomlig vid eventuella underhållsarbeten. Dagvattenbrunnarna i Jonstorpsvägen är anslutna till den befintliga ledningen så delar av den måste bevaras. Förslagsvis läggs ledningen om även vid fastighet 11:43 och ansluts till den nya ledningen mot magasinet. Se bilaga 1524:401 och 1524: Dimensionering Vid dimensionering av nya dagvattensystem i tätortsbebyggelse är minsta rekommenderade återkomsttid för regn, för fylld ledning eller dike, 5 år (Svenskt Vatten P110) För minsta återkomsttid för vattenyta i marknivå med marköversvämning som följd, rekommenderas 20 år i tätortsbebyggelse. Dessa rekommendationer avser återkomsttid för dimensionering av anläggningar som VA-huvudmannen ansvarar för. Utöver detta ska områden planeras så att bebyggelsen skyddas mot översvämningar vid extrema situationer. Vid planering av ett nytt område ska man ha som utgångsläge att inga skador på byggnader eller andra betydelsefulla anläggningar ska inträffa oftare än vart 100-år. Oavsett vilket regn man väljer att dimensionera magasinen för måste man arbeta för att inga byggnader skadas vid de situationer dagvattensystemen inte räcker till. Nederbördsstatistik är baserad på historiska data, för att ta höjd för framtida förändring i klimatet används därför en klimatfaktor på 1,25 i samtliga beräkningar. 4.1 Dimensionering norra dagvattensystemet Vid dimensionering av det norra magasinet bör man ta hänsyn till åkermarken som också kommer att avvattnas via magasinet. Det innebär att området som bidrar med vatten till dikningsföretaget är ca 10 ha. Avrinningskoefficienten för åkermarken har satts till 0,1. Vid regn med lång varaktighet blir marken mättad och vattnet börjar rinna av på ytan, därför justeras koefficienten för åkermarken för regnen med 50- års återkomsttid. Områdets leriga jordmån bidrar också till en snabbare markavrinning. Ökas koefficienten till 0,4, vilket är mer rättvisande, blir det inte möjligt att strypa utflödet ner till 1 l/s*ha vilket dikningsföretaget är dimensionerat för.

11 11(14) Antingen får man acceptera ett större tömningsflöde eller att magasinet bräddar oftare. Den norra delen av Beéns väg har tagits med i magasinsberäkningarna. Tabell 4.1 Magasinsbehov Tömningsflöde 1 l/s*ha (10 l/s) Utjämningsvolym för regn med olika återkomsttid Återkomsttid (år) Utjämningsvolym (m 3 ) Dim. regn varaktighet (timmar) Eftersom utloppet stryps kraftigt blir regn med lång varaktighet dimensionerande. Då riskerar man att magasinet inte hinner tömmas innan nästa regn kommer och att beräkningarna därför inte blir relevanta. Dikningsföretagen är inte dimensionerade för så stora regn som de med 50 års återkomsttid. Vid dessa händelser är avrinningen från åkermarken betydligt större än 1 l/s*ha och det är normalt att åkermark översvämmas. När intensiva regn med 50-års återkomsttid faller på ett område i storleksordningen 10 ha är den specifika avrinningen från naturmark så hög som 40 l/s *ha. Tabell 4.2 Magasinsbehov vid större utflöde. Avrinningskoeff. Åkermark är 0,4 vid 50-års regn. Tömningsflöde 2,5 l/s*ha (25 l/s) Utjämningsvolym för regn med olika återkomsttid Återkomsttid (år) Utjämningsvolym (m 3 ) Dim. regn varaktighet (timmar) Förslagsvis sätts tömningsflöde istället till 2,5 l/s*ha och magasinet dimensioneras för ett 50-års regn med 24 timmars varaktighet, det innebär teoretiskt att systemet inte ska svämmas över mer än 1 gång på 50 år. Vid större nederbördshändelser får man acceptera att magasinet bräddar men se till så det sker kontrollerat. Extra utlopp kan anläggas så vattnet bräddar ut på åkermarken norr om Allerums kyrkväg. Söder om vägen bör magasinet kompletteras med översvämningsytor där vattnet kan dämma vid extrema situationer, övrig tid kan dessa ytor användas som åkermark. När dagvattnet ska ledas bort i ett konventionellt ledningssystem är det regn med hög intensitet som blir dimensionerande. Kulverten under Kyrkstigen i

12 12(14) planområdets norra del dimensioneras för ett regn med hög återkomsttid, men inte så lång varaktighet. Exempelvis kan ledningen dimensioneras för ett regn med 50-års återkomsttid och 10 minuters varaktighet. Att göra en anvisning i vägen där vattnet kan rinna ut från området är den bästa lösningen. Exakt hur detta utformas bestäms i projekteringsfasen. 4.2 Dimensionering av södra dagvattensystemet Det södra avrinningsområdet har en yta på ca 2,8 ha. Eftersom vattnet passerar ytterligare ett magasin innan det ansluts till dikningsföretaget är det inte tvunget att strypa utflödet till 1 l/s *ha inom planområdet. Som utgångspunkt väljs istället att tillåta ett utflöde på 2,5l /s *ha precis som för det norra magasinet. Tabell 4.2 Magasinsbehov för södra området Tömningsflöde 2,5 l/s*ha (7 l/s) Utjämningsvolym för regn med olika återkomsttid Återkomsttid (år) Utjämningsvolym (m 3 ) Dim. regn varaktighet (timmar) Ett magasin med en fördröjningsvolym på ca 700 m 3 bör anläggas i områdets sydöstra hörn. Det innebär att regn med upp till 20 års återkomsttid kan fördröjas inom planområdet med ett tömningsflöde på 2,5 l/s*ha. Eftersom vattnet leds via det nya magasinet öster om Jonstorpsvägen innan det når dikningsföretaget går det bra att öka utflöde vid regnhändelser med större återkomsttid än 10 år. När vattenvolymen i magasinet uppgår till exempelvis 500 m 3 tillåts därför ett tömningsflöde upp till 50 l/s. Då räcker magasinet till ett regn med upp till 50-års återkomsttid enligt tabell 4.4. Tabell 4.4 Magasinbehov för södra området med större tömningsflöde. Tömningsflöde 50 l/s Utjämningsvolym för regn med olika återkomsttid Återkomsttid (år) Utjämningsvolym (m 3 ) Dim. regn varaktighet (minuter) Stiger nivån ytterligare i magasinet bräddar vattnet till åkermarken söder om planområdet, vilket då teoretiskt sker med års intervall. Vid dessa regnhändelser hade troligtvis åkern svämmats över även om inte planområdet

13 13(14) skulle exploaterats. Observera att vatten från Kungshult 8:8 inte leds på ytan in via Beéns väg. För att man ska släppa ut så mycket som 50 l/s från området krävs att det sen tidigare planerade magasinet till dikningsföretaget Allerums torrläggningsföretag 1936 får tillräcklig kapacitet för att även fördröja flödet från Kungshult 8: Dimensionering Beéns väg Fastigheterna på Beéns väg ligger inom kommunens verksamhetsområde för dagvatten och har således rätt att ansluta sig till ledningen som ligger i vägen. Den befintliga ledningen har en kapacitet på ca 35 l/s, 2 års-flödet från de befintliga fastigheterna inklusive lokalgatan har beräknats till ca 90 l/s vilket innebär att ledningen är underdimensionerad. I dagsläget finns inga dagvattenbrunnar i vägen. Eftersom Klockaregården har drabbats av översvämningar, bland annat på grund av ytvattenavrinning, är det viktigt att det finns en möjlighet för dagvattnet att rinna undan från Beéns väg. I tabell 4.3 visas dimensionerande flödet från de befintliga fastigheterna öster om Kungshult 8:8. Tabell 4.3 Flöde från befintliga fastigheter. Tid Dim. flöde från fastigheter på Beéns väg 2 år 5 år 10 år 20 år 10 min Som tidigare nämndes bör ledningsnätet dimensioneras så fylld ledning inte inträffar oftare än med fem års intervaller. Återkomsttid för vattenyta i marknivå rekommenderas 20 år. Förslagsvis ersätts befintlig dagvattenledning av en ny med större dimension, då är det möjlig att leda utjämnat dagvatten från planområdet hit samt att sätta dagvattenbrunnar i Beéns väg. Exempelvis ersätts den befintliga dagvattenledningen med en 400-ledning, då ökar kapaciteten i fylld ledningen till ca 195 l/s. Kapaciteten i ledningen innan vattnet dämmer upp i markytan blir ca 330 l/s. Tillåter man ett utflöde från planområdet på max 50 l/s klarar man villkoret för fylld ledning i Beéns väg (120 l/s+50 l/s) samt villkoret för dämning i markyta (190 l/s+50 l/s). Sätts bräddnivån i dammen till en lägre nivå än marknivån i Beéns väg dämmer vattnet ut på åkern söder om Kungshult 8:8 och på så sätt kan risken för översvämningar bland den befintliga bebyggelsen längs med Beéns väg minskas.

14 14(14) 5. Diskussion Eftersom planområdet ligger i ett område som sen tidigare är översvämningsdrabbat är det extra viktigt att begränsa flödet till dikningsföretagen. Den tidigare utredningen Dagvattenutredning Allerum- Hjälmshult PM, AquaP, visar på hur viktigt det är att se över hela avrinningssystemets funktion. Det är också viktigt att skydda det nya området från naturmarksavrinning från angränsande åkermark. Vid dimensioneringsförslagen har inte volymen i dräneringsstråken i områdets grönytor tillgodoräknats, däremot har områdets avrinningskoefficient hållits ner något i och med dessa grönområden och det är en förutsättning för dagvattenhanteringen att vatten från de angränsande fastigheternas gräsmattor kan ledas till dem. Det har inte gjorts någon beräkning på hur stort det sedan tidigare föreslagna magasinet öster om Jonstorpsvägen ska vara. Det måste dimensioneras för att fördröja flödet i dikningsföretaget plus det tillkommande vattnet från Kungshult 8:8. Det är en förutsättning att magasinet anläggs innan av södra delen av Kungshult 8:8 exploateras. Föreslagna höjder, dimensionerande flöden och ledningsdimensioner ska hanteras som ett förslag på dagvattenhantering. Vid projektering av dagvattensystemet måste detaljerade inmätningar och höjdsättning av området göras innan systemets ledningar och magasin dimensioneras. I projekteringsstadiet bestäms även hur utflödet ska regleras från magasinen. För att optimera de olika utjämningsvolymerna, både inom området och för magasinen, kan man göra en dagvattenmodell över området.