Dagvattenutredning Flundran 4

Transkript

1 Dagvattenutredning Flundran 4 Solporten Fastighets AB Datum: Version: Samrådsversion Daniel Söderström 1(14)

2 Innehåll 1 SAMMANFATTNING INLEDNING FÖRUTSÄTTNINGAR LOKALISERING SOLPORTENS MILJÖPOLICY SOLNA DAGVATTENSTRATEGI MM SVENSKT VATTENS PUBLIKATIONER DAGVATTENSITUATIONEN IDAG PLANFÖRSLAGETS UTFORMNING RECIPIENT BERÄKNINGAR OMRÅDETS AVRINNING FÖRDRÖJNING AV DAGVATTEN FÖRORENINGSBELASTNING DISKUSSION OCH FÖRSLAG PÅ ÅTGÄRDER DISKUSSION RESULTAT REFERENSER (14)

3 1 Sammanfattning Solporten Fastighets AB planerar för en förtätning av fastigheten Flundran 4. I samband med detta har dagvattensituationen på fastigheten studerats. Utredningens utgångspunkt har varit att ta reda på om förtätningen kommer påverka områdets påverkan på dagvattensystemen, samt föreslå åtgärder för att minska dessa konsekvenser. Områdets avrinning definieras av den area som bidrar med dagvatten. Olika typer ytor bidrar olika mycket beroende på deras egenskaper, exempelvis ger hårdgjorda ytor som tak och asfalt mer dagvatten och en snabbare avringning vid regn än gröna ytor. I planförslaget ökar mängden takyta, de gröna ytorna utanför fastighetens minskar och parkeringsytorna minskar. En större andel grön yta kan dock komma att anläggas på gårdarna mellan husen på en. Totalt sett leder den förändrade i markanvändningen till en något ökad avrinning. Denna avringning kan kompenseras genom ett utjämningsmagasin. Ett sådant utjämningsmagasin skulle, utan hänsyn till ökade flöden i framtiden på grund av klimatförändringar, behöva vara knappt 2 m 3. För att kompensera både för framtida ökade flöden och den förändrade markanvändningen jämfört med nuläget kan magasinets storlek behöva vara ca 25 m 3. Den ökade avrinningen bidrar även till något ökade föroreningsmängder i utgående vatten från planområdet. Föroreningsmängderna kan minska genom att ett eventuellt utjämningsmagasin utrustas med någon form av substrat (tex dagvattenkasetter eller makadam) vilka bidrar till en ökad avskiljningsgrad av föroreningar. Det skulle även kunna vara möjligt att fördröja och i viss mån rena takdagvatten genom att leda det via upphöjda växtbäddar. 3(14)

4 2 Inledning Solporten Fastighets AB arbetar för att ta fram en ny detaljplan för deras fastighet Flundran 4 i Solna. Befintlig detaljplan återges i Figur 1. Den nya planen skall syfta till att förtäta fastigheten Flundran 4. Denna dagvattenutredning syftar till att studera hur dagvattensituationen förändras av den tillkommande förtätningen, i huvudsak avseende avrinningen. Önskemålet från kommunen har varit att situationen för dagvattenavrinningen skall förbli som idag även efter den ökade exploateringsgraden på fastigheten. 4(14)

5 3 Förutsättningar 3.1 Lokalisering Fastigheten Flundran 4 ligger i centrala Solna och ringas in av vägarna Slottsvägen, Råsundavägen, Brahevägen och Carl Thunbergs väg. Fastigheten är ca m 2 stor och rymmer 3 st hyreshus, parkeringsytor, gårdar samt ett parkeringsgarage under mark. 3.2 Solportens miljöpolicy Solporten har en miljöpolicy som bland annat innebär att Solportens verksamhet skall bedrivas med miljöhänsyn. Solportens organisation skall ständigt sträva efter förbättringar i syfte att minska verksamhetens miljöbelastning. Miljöarbetet skall vidare vara en naturlig del av verksamheten. 3.3 Solna dagvattenstrategi mm Solna har en dagvattenstrategi som togs fram år En av målsättningarna i dagvattenstrategin är att åtgärder för rening utförs så nära källan som möjligt. Två informationsblad gällande dagvattenhantering inom Solna kommun har publicerats under Det ena är mer allmänt och beskriver föroreningsproblematiken kopplat till dagvatten, och det andra är specifikt riktat till verksamhetsutövare och innehåller information om vilka krav Solna ställer på dagvattenhanteringen inom kommunen. Det sistnämnda dokumentet beskriver att dagvattnet i Solna i huvudsak inte leds till reningsverk utan direkt till recipienterna, och att det är därför är viktigt med rening innan dagvattnet släpps ut i dike eller ledningsnät. Vidare beskriver dokumentet att en verksamhetsutövare som släpper ut vatten till en allmän VA-anläggning ansvarar för de flöden och föroreningar som uppkommer i anslutningspunkten till den allmänna VA-anläggningen. Solna Vatten AB ansvarar för de allmänna anläggningarna. 3.4 Svenskt vattens publikationer Hantering av dagvatten beskrivs i ett flertal publikationer från branschorganisationen för vattentjänstföretagen i Sverige, Svenskt Vatten. I januari 2016 publicerades den nya publikationen 110 (även kallad P110), Avledning av dag-, drän- och spillvatten, Funktionskrav, hydrauliks dimensionering och utformning av allmänna avloppssystem. I den sätts hanteringen av dagvatten in i ett större samhällsperspektiv för att säkra samhället mot kraftiga skyfall och översvämningar. Minimikraven på dimensioneringen för återkomsttid för regn för tät bostadsbebyggelse eller motsvarande bebyggelse är enligt P år. För gles bebyggelse är dimensionerande återkomsttiden 10 år. Detta planområde har relativt tät bebyggelse inom planen, och i ett i övrigt tätbebyggt närområde, varför återkomsttiden på 20 år bör vara lämplig att använda för dimensionering. Nya dagvattensystem skall enligt P110 höjdsättas och utformas så att skador på fastigheter via det allmänna avloppsnätet ej skall uppkomma vid överbelastning. Vatten som inte får plats i ledningen kommer behöva hanteras ovan mark, normalt på gatan. 5(14)

6 3.5 Dagvattensituationen idag Planområdet är anslutet till det kommunala dagvattennätet via ett ledningsnät som är separerat från spillvattennätet. Recipienten för dagvattnet från planområdet är Brunnsviken. Ledningsnätet runt fastigheten visas i Figur 2. Marken inom fastigheten är i huvudsak hårdgjord. Då större delen av markytan även är underbyggd med källare som i huvudsak används för parkering är andelen obebyggd markyta liten. Det finns ca 700 m 2 grönytor inom fastigheten som ej ligger på. Markanvändningen inom planområdet idag illustreras i Figur 3 nedan, och fördelningen av markanvändningen återges i Tabell 1 nedan. Markanvändning Area (m2) Befintliga byggnader (tak) 1490 Hårdgjord (pytor 3613 och gårdsmark) Grönytor på 200 Hårdgjord yta, ej på 200 Grönyta, ej på 705 Totalt (14)

7 3.6 Planförslagets utformning Den nya planen tas fram för att möjliggöra förtätning av befintlig bostadsbebyggelsen. Figur 4 visar tänkt utformning av planförslaget och Tabell 2 redovisar fördelningen mellan olika marktyper enligt planförslaget. Markanvändning Area (m2) Samtliga byggnader (tak) 3000 Hårdgjord (pytor 1550 och gårdsmark) Grönytor på 953 Hårdgjord yta, ej på 200 Grönyta, ej på 505 Totalt (14)

8 3.7 Recipient Brunnsviken utgör recipient för dagvattnet från aktuellt område. Brunnsviken är en vattenförekomst enligt VISS (Vatteninformationssystem Sverige) och har en fastställd miljökvalitetsnorm som skall vara uppfylld till Det innebär att senast år 2027 ska Brunnsviken ha god ekologisk och kemisk status. Brunnsvikens ekologiska status är idag klassad som Otillfredsställande och den kemiska statusen som Uppnår ej god. Brunnsviken är näringsrik och har höga halter av fosfor och måttligt höga halter av kväve. Brunnsviken är påverkad av näringsämnen från dagvatten från omgivande områden och infrastruktur såsom väg E4 och E18 m.fl. För att minska påverkan från trafikdagvatten har Trafikverket anlagt flera reningsanläggningar utmed väg E4, men fortfarande leds delar av dagvattnet från E4 och E18 orenat ut i Brunnsviken (Solna, 2017). En stor del av näringstillförseln till Brunnsviken kommer även genom vattenutbytet med Lilla Värtan (VISS, 2017). 8(14)

9 4 Beräkningar 4.1 Områdets avrinning Områdets avrinning definieras av områdets reducerade area. Hårdgjorda ytor och tak har hög avrinningskoefficient, medan grönytor har låg avrinningskoefficient. Ju lägre avrinningskoefficient, ju lägre avringning från området. Den reducerade arean är således ett mått på den area som bidrar med påverkan på dagvattnet, avseende både mängd vatten och föroreningar. Tabell 3 redovisar avrinningskoefficienter samt de reducerade areorna för både nuläge och planförslag. För grönytor som på en har schabloner för gröna tak använts då det bedömts vara den mest rättvisande klassningen gällande ytornas avrinning och föroreningsbelastning, även om det inte är grönt tak av den klassiska sedum-typen som avses anläggas på en. Yta Marktyp/klassning ϕ, avrinningskoeff. Reducerad area nuläge (m 3 ) Reducerad area planförslag (m 3 ) Befintliga byggnader Tak 0, Hårdgjord (p-ytor och Betong- och asfaltyta 0, gårdsmark) Grönytor på Grönt tak 0, Hårdgjord yta, ej på Betong- och asfaltyta 0, Grönyta, ej på Gräsyta 0, Summa reducerad area Av detta kan man utläsa att den framtida markanvändningen enligt aktuellt förslag ger en något högre reducerad area än nuläget och därmed en något ökad avrinning vid regn. Detta beror på att vatten avrinner snabbare från tak än från de övrig hårdgjorda ytorna. För att kompensera för detta har förhållandevis stora gröna ytorna planerats in på en vilket ger en fördröjning av vattnet. 4.2 Fördröjning av dagvatten För att uppnå samma belastning på mottagande dagvattensystem som idag avseende flöde av dagvatten kan dagvattnet behöva fördröjas. Utifrån antagandet att det dimensionerande regnet skall vara ett regn med 20 års återkomsttid har det flöde som ett sådant regn kan ge upphov till i dagsläget beräknats med den rationella metoden enligt P110. På samma vis beräknas även det flöde den nya markanvändningen ger upphov till. Enligt rationella metoden är: q dim = A * ϕ * i(t r) *kf där q dim = dimensionerande flöde [l/s] A = avrinningsområdets area [ha] ϕ = avrinningskoefficient [-] i(t r) = dimensionerande nederbördsintensitet [l/s*ha] t r = regnets varaktighet, för rationella metoden lika med områdets koncentrationstid, t c [minuter] kf = klimatfaktor Områdets koncentrationstid avgörs av den längsta sträcka som dagvattnet måste rinna innan det når utflödespunkten från området. För denna fastighet har sträckan uppskattats till 80 meter och 9(14)

10 avledningshastigheten på marken har antagits till 0,1 m/s. Detta ger en uppskattad koncentrationstid på ca 13 minuter, vilket för den rationella metoden även motsvarar det dimensionerande regnets varaktighet. Svenskt Vatten anger i sin publikation P110 intensiteten för regn med olika återkomsttider och varaktighet. För regn med ca 13 minuters varaktighet och 20 års återkomsttid är intensiteten i(t r) ca 260 l/s*ha. Klimatfaktorn 1,25 har antagits för att ta hänsyn till ökade regnintensiteter i framtiden. I Tabell 4 redovisas beräknat dagvattenflöde enligt ovan för nuläge och i Tabell 5 för framtida plansituation. Område A (ha) ϕ Ared (ha) Intenstitet 20-års regn (l/s*ha) qdim, nuläge (l/s) qdim, nuläge klimatanpassat (l/s) Befintliga byggnader 0,15 0,9 0, ,9 43,6 Hårdgjord (p-ytor och gårdsmark) 0,36 0,8 0, ,2 93,9 Grönytor på 0,02 0,5 0, ,6 3,3 Hårdgjord yta, ej på 0,02 0,8 0, ,2 5,2 Grönyta, ej på 0,07 0,1 0, ,8 2,3 Totalt: 0, Område A (ha) ϕ Ared (ha) Intenstitet 20-års regn (l/s*ha) qdim, planförslag (l/s) qdim, planförslag klimatanpassat (l/s) Nya och befintliga byggnader 0,30 0,9 0, ,2 87,8 Hårdgjord (p-ytor och gårdsmark) 0,16 0,8 0, ,2 40,3 Grönytor på 0,10 0,5 0, ,4 15,5 Hårdgjord yta, ej på 0,02 0,8 0, ,2 5,2 Grönyta, ej på 0,05 0,1 0, ,3 1,6 Totalt: 0, (14)

11 Erforderlig magasineringsvolym för att kompensera för mellanskillnaden mellan flödet vid ett 20- årsregn för nuvarande situation (q out) och det framtida beräknade flödet (q dim) kan beräknas enligt följande formel (StormTac, 2013): V = 60 * t r * (q dim-q out) Magasineringsvolymen redovisas i Tabell 6: Nuläge jämfört med planförslag, ingen klimatanpassning Nuläge jämfört med klimatanpassat planförslag Magasineringsvolym (m 3 ) 1,4 25,4 1,7 Klimatanpassat nuläge jämfört med klimatanpassat planförslag Av beräkningarna av magasineringsvolym kan man utläsa att hänsyn till klimatförändringar i form av ökade regnintensiteter genom användandet av klimatfaktorn 1,25 bidrar till väsentligt större skillnad i framtida flöden och därmed större ökat magasineringsbehov än vad den i planen förändrade markanvändningen bidrar med. För att endast kompensera för den förändrade markanvändningen enligt aktuellt planförslag kommer ett magasin på knappt 2 m 3 att behövas. Beroende på val av teknisk lösning för magasinet och möjlighet att nå maxflöde ut ur magasinet kan större volym än ovan angivet komma att krävas. Inom fastigheten finns relativt gott om utrymme under mark att förlägga ett fördröjningsmagasin för dagvatten. Om det visar sig svårt att få till den mängd gröna yta som i nuläget är planerad på en, kan istället magasineringsvolymen utökas i relation till den minskade grönytans omfattning för att inte öka påverkan på utgående flöde från fastigheten. Vid ett fall där grönytan på en helt ersätts av hårdgjord yta skulle magasineringsbehovet öka enligt Tabell 7 nedan: Nuläge jämfört med planförslag, ingen klimatanpassning Nuläge jämfört med klimatanpassat planförslag Magasineringsvolym (m 3 ) 7,3 32,8 9,1 Klimatanpassat nuläge jämfört med klimatanpassat planförslag Som exempel kan nämnas att om räknar på ett icke klimatanpassat flöde behöver magasinet utökas med ca 0,6 m 3 för varje 100 m 2 grönyta som ersätts med hårdgjord yta på en, jämfört med det nu aktuella planförslaget. 4.3 Föroreningsbelastning Baserat på ytor redovisade i Tabell 1 och Tabell 2 har föroreningsbelastningen beräknats utifrån StormTac schablonhalter (ver ) för föroreningar vid dagvattenavrinning från olika typer av ytor. Beräkningarna har gjorts både för befintlig markanvändning och för planförslagets markanvändning, se tabeller i bilaga 1. Beräkningarna visar på totalt sett små mängder föroreningar. Den förändrade markanvändningen i aktuellt planförslag påverkar föroreningsbelastningen i utgående dagvatten något. Föroreningar kopplade till parkeringsytorna (olja, partikulärt material samt vissa metaller) beräknas minska då parkeringsytor minskar, medan fosfor och kväve ökar något på grund av den ökade avrinningen och att större andel av de gröna ytorna ligger på en vilket kan medföra ett visst näringsläckage vid regn. 11(14)

12 5 Diskussion och förslag på åtgärder Baserat på den marginella skillnaden i områdets förväntade avrinning enligt föreslagen ny markanvändning bedöms det som tveksamt om det är nödvändigt att bygga ett fördröjningsmagasin inom planområdet om ser till nuvarande flöden. Dock kan klimatförändringar komma att medföra kraftigare nederbörd i framtiden, och för att klara de ökade flöden det kan komma att medföra bör fördröjning inom fattigheten anordnas. Storleken på magasinet bör avgöras i samband med projektering då samtliga ytors beskaffenhet är fastlagd. En minskad mängd grönyta jämfört med aktuellt planförslag ger ett ökat fördröjningsbehov. Ett rent fördröjningsmagasin skulle inte ge någon väsentlig effekt på föroreningsmängderna. En viss reduktion av partikulärt bundna föroreningar kan tänkas uppnås, men utifrån dimensionering enligt ovanstående beräkningar skulle magasinet i huvudsak syfta till att jämna ut toppflöden vid större regn. Det skulle dock vara möjligt att dimensionera och nyttja ett magasin för viss rening, tex genom installation av dagvattenkasetter eller fyllning med makadam. Dagvattenkasetter är en yteffektiv lösning i form av en speciell typ av plastbackar som installeras i magasinet. Vid användning av dagvattenkasetter eller makadam i ett magasin behöver dess volym utökas för att kompensera för den volym som substratet tillför (makadam har ca 30% hålvolym medan dagvattenkasetter har ca 95% hålvolym). Magasin med dagvattenkasetter eller makadam medför en ökad ytarea och därmed ökad sedimentation och fastläggning av i huvudsak partikulärt bundna föroreningar. Upp till 65% reduktion av exempelvis fosfor kan vara möjligt via makadamfyllda magasin. Då skillnaderna i föroreningsmängder mellan nuläge och planförslag är små skulle även relativt enkla reningsåtgärder ge sådan effekt att påverkan på recipienten inte ökar, utan snarare minskar. En lösning som skulle bidra både till fördröjning och viss rening är infiltration av takdagvatten i förhöjda växtbäddar. Dessa skulle kunna utformas som små magasin med dränering i botten kopplad till dagvattennätet, samt möjlighet för bräddning vid större regn. För de flesta regnen (ca 90% av alla regn är 20 mm eller mindre) skulle de kunna ha en fördröjande och viss renande effekt på takdagvattnet. Dessa växtbäddar skulle med fördel kunna användas på en. 5.1 Diskussion resultat Det finns ett flertal osäkerheter i beräkningarna. Som syns ovan har hänsyn till framtida regnintensiteter större betydelse på erforderlig magasineringsvolym än den förändrade markanvändningen, och den antagna faktorn på 1,25 är schematiskt antagen utifrån rekommendationer i P110. Andra osäkerheter ligger i antagen regnintensitet och varaktighet. En verifikation i att uppskattad magasineringsvolym är i rätt storleksordning ges om man tittar på skillnaden i den volym som skulle krävas för att omhänderta ett 20 mm regn i nuläge jämfört med planförslag. En sådan beräkning ger att ett magasin på 1,3 m 3 krävs för denna utjämning, vilket bara är något mindre än det resultat som nåtts enligt beräkningarna ovan (1,4 m 3 ). Det skulle innebära att flödet ut från området skulle kunna hållas på samma nivå som idag för 90% av alla regn. Gällande beräkning av föroreningsbelastning finns det en stor osäkerhet i schablonhalterna för föroreningar antagna från StormTac. Som jämförelse av föroreningsmängd före och efter är beräkningarna dock till gott stöd, även om de absoluta mängderna av föroreningar inte stämmer exakt. Erfarenhetsmässigt leder användandet av schabloner för föroreningsberäkning till en överskattning av mängderna snarare än en underskattning. 12(14)

13 6 Referenser Svenskt Vatten. Avledning av dag- drän- och spillvatten. Funktionskrav, hydraulisk dimensionering och utformning av allmänna avloppssystem. Publikation P110, januari StormTac, databas föroreningshalter dagvatten, ver , Beräkning av dimensionerande dagvattenflöden och dimensionering av anläggningar för utjämning av dagvattenflöden. StormTac, v Solna stads webbsida gällande information om recipienten Brunnsviken samt hantering av dagvatten inom kommunen, besökt VISS Vatteninformationssystem Sverige, besökt (14)

14 Utkast 2 Bilaga 1, Resultat beräkningar föroreningar, nuläge samt för ny detaljplan. Nuläge P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni Hg SS oil PAH16 As Yta Klassning A (ha) kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år Flundran 0,6 Tak, befintliga byggnader Parkering och gårdsmark Grönytor utanför Grönytor på Tak 0,1 0,1 1,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 20,1 0,0 0,0 0,0 Parkering 0,4 0,2 2,0 0,1 0,1 0,3 0,0 0,0 0,0 0,0 256,2 1,5 0,0 0,0 Gräsytor 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 0,0 0,0 Grönt tak 0,02 0,017 0,233 0,000 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 1,140 0,000 0,000 0,000 Totalt: 0,62 0,28 3,7 0,06 0,08 0,28 0,00 0,03 0,01 0,00 279,5 1,5 0,00 0,01 Ny detaljplan P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni Hg SS oil PAH16 As Yta Klassnin A (ha) kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år kg/år g Flundran 0,6 Tak, nya och befintliga byggnader Parkering och gårdsmark Grönytor utanför Grönytor på Tak 0,3 0,1 2,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 40,5 0,0 0,0 0,0 Parkering 0,2 0,1 0,9 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 117,6 0,7 0,0 0,0 Gräsytor 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,4 0,0 0,0 0,0 Grönt tak 0,1 0,1 1,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,4 0,0 0,0 0,0 Totalt 0,62 0,32 5,0 0,03 0,05 0,17 0,00 0,02 0,01 0,00 165,0 0,7 0,00 0,01 14(14)