Sjömarken, dagvattenutredning fördetaljplaneområde 1

Transkript

1 Sjömarken, dagvattenutredning fördetaljplaneområde 1

2 Beställare: Konsult: Uppdragsledare: Handläggare: BORÅS STAD BOX BORÅS Norconsult AB Box Göteborg Emma Nilsson Keskitalo Jaan Kiviloog Uppdragsnr: Filnamn och sökväg: Kvalitetsgranskad av: Tryck: N:\102\30\ \0-Mapp\09 Beskr-Utredn-PM- Kalkyl\Sjömarken_dagvattenutredning_delområde Emma Nilsson Keskitalo Norconsult AB

3 3 (27) Innehållsförteckning 1. Orientering Underlag Koordinatsystem Befintlig avvattning Övergripande... 7 Planområde Föreslagen dagvattenhantering Allmänna förutsättningar Omhändertagande av dagvatten efter exploateringen Översiktlig dimensionering av dagvattenanläggningar Beräkning av föroreningsmängder Översiktlig kostnadsberäkning Bilagor Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Översiktsplan. Avrinning mot Viaredssjön Befintligt avvattning Bostadsgator nybyggnad Föreslaget system för avledning av dagvatten

4 4 (27)

5 5 (27) 1. Orientering På uppdrag av Borås stad, Stadsbyggnadskontoret, har Norconsult AB utarbetat en dagvattenutredning till tre detaljplaneområden i Sjömarken, daterad I föreliggande rapport redovisas en dagvattenutredning för ett av de tidigare detaljplaneområdena. Området som närmast motsvaras av tidigare planområde 1 är reviderat till storlek och illustrationsförslag. Planområdet avvattnas till en bäck, i fortsättningen benämnd Gränsbäcken, som avrinner till Viaredssjön. Planområdets belägenhet framgår av figur 1. Planområde 1, Räveskalla 1:25 m fl. Området begränsas i söder av Göteborgsvägen och i väster av Fjällvägen och villatomter. I norr begränsas planområdet av Allmänna vägen och i öster av en rad med fastigheter bl a en industribyggnad. Man planerar nu att uppföra ett antal flerbostadshus. Byggnaderna planeras preliminärt för 4-6 våningar. Figur 1. Lokalisering av aktuellt planområde (nr 1) samt övriga två planområden från förgående dagvattenutredning,

6 6 (27) Planområdet består idag främst av naturmark som till större delen är trädbevuxen, se figur 2. Det finns även befintlig bebyggelse med vägar, några bostadshus, en byggnad med verksamhet och tillhörande infartsvägar. Figur 2. Flygfoto över planområdet Marknivåerna inom planområde 1 varierar mellan ca +155 m och ca +157 m. Nivåerna på intilliggande Göteborgsvägen varierar mellan ca +156 m och ca m. Dagvattenutredningen avses klarlägga förutsättningarna för dagvattenhanteringen inom området efter exploatering. 1.1 Underlag Utredningen baseras på följande underlag: - Illustrationskarta för Detaljplan för Sjömarken del av Räveskalla 1:25 m fl, Geoteknisk utredning, PM planeringsunderlag, WSP Digital grundkarta och VA-karta har erhållits av Borås stad. 1.2 Koordinatsystem Allt kartmaterial redovisas i Sweref (plan) och RH70 (Borås 73) (höjd).

7 7 (27) 2. Befintlig avvattning 2.1 Övergripande Gränsbäcken avvattnar planområdet och avrinner till Viaredssjön, se figur 3, som ingår i Rolfsåns avrinningsområde. Bäckens avrinningsområde uppgår vid utloppet i Viaredssjön till ca 136 ha, se bilaga 1, och omfattar för befintliga förhållanden både exploaterad yta och naturmark. Följande vattenföringar har beräknats för Gränsbäckens utlopp i Viaredssjön för befintliga förhållanden, utifrån Svenskt vattens publikation P90: l/s, om hela området betraktas som naturmark. Flödena motsvarar ungefär återkomsttiden 10 år. - Ca 1,3 m 3 /s(ca 1 timmes varaktighet) med nuvarande exploatering för 10-års återkomsttid. - Ca 1,4 m 3 /s(dygnsvärde) som 50 års-flödet (högsta högvattenföring med 50-års återkomsttid) beräknat enligt Vägverkets publikation VVMB310. Figur 3. Gränsbäckens utlopp (600 mm ledning) i Viaredssjön Viaredssjön, se figur 4, är reglerad för kraftändamål vid sjöns utlopp. Sänkningsrespektive dämningsgränser är +149,91och +150,86 m.

8 8 (27) Sjöns magasineringsförmåga är i förhållande till sitt nederbördsområde relativt liten samtidigt som terrängförhållandena runt sjön med branta lutningar och låg vattenhållande kapacitet i jorden ger hastig avrinning till sjön. I kombination med låg avbördningskapacitet i ån nedströms sjön leder detta till att övre magasinsgräns inte alltid kan hållas utan översvämningar erhålles i omkringliggande samhällen, Sandared, Sjömarken och Hultafors. Högst uppmätta nivå är +151,31 m, vilket är 45 cm över dämningsgränsen. Figur 4. Viaredssjön vid Gränsbäckens utlopp Planområdenas nuvarande avvattning och övriga anordningar som är av betydelse för områdens förutsättningar för omhändertagande av dagvatten inventerades den 19:e oktober Vid inventeringen framkom att Gränsbäckens kapacitet kan ha stor betydelse för avvattningen av planområdena. En genomgång av bäckens lopp och översiktlig bedömning av dess kapacitet har ansetts nödvändig.

9 9 (27) Räknat från utloppet i Viaredssjön kan Gränsbäckens lopp beskrivas som följer, se bilaga 2. A. Kulvertering i ca 80 m Ø600 mm ledning över tomtmark B. Kulvertering i ca 40 m Ø1000 mm ledning under blivande planområde 3 C. Kulvertering i ca 40 m Ø600 mm, intagsanordning som sk Björngaller i uppströmsänden, se figur 5 D. Öppen sektion ca 30 m till Boråsbanan, se figur 6 E. Trumma under Boråsbanan Ø1000 mm med intagsanordning i uppströmsänden, se figur 7 F. Trumma under Göteborgsvägen Ø1000 mm, se figur 8 G. Ca 120 m öppen sektion till korsning med Norra Gränsvägen H. Trumma 600 mm under Norra Gränsvägen, se figur 9 Figur 5. Intagsanordning (ledning 600 mm)

10 10 (27) Figur 6. Öppen sektion söder om Boråsbanan Figur 7. Intagsanordning trumma under Boråsbanan (1000 mm)

11 11 (27) Figur 8. Trumma (1000 mm) under Göteborgsvägen Figur 9. Trumma (600 mm) under Norra Gränsvägen Därefter har bäcken öppen sektion norrut med undantag för ett par vägkorsningar.

12 12 (27) Kapaciteten i den befintliga 600 mm ledningen har grovt beräknats till ca 500 l/s. Vid större flöde sker en uppdämning som vid 1000 l/s uppgår till ca 2,4 m. Detta ger dämningar över befintlig marknivå i planområde 3 och även längre upp i bäcken mot planområde 1. Det finns också risk för att igensättning av intagsanordningarna i kulverten genom Boråsbanan och 600 mm ledningen orsakar dämning bakåt i bäcken. Strax nedströms kulverten under Göteborgsvägen finns fjärrvärmeledningar som korsar bäcken, se figur 10. Vid större flöden kan de upphov till viss uppdämning. Figur 10. Fjärrvärmeledningar strax söder om Göteborgsvägen Planområde 1 Inom planområdena finns befintliga system utbyggda för omhändertagande av dagvatten. Med hjälp av dessa system avleds idag dagvatten från befintliga bebyggelser och lokalgator. Planområde 1 omfattar ca 3,3 ha. Den västra delen av detta planområde består idag av oexploaterad naturmark bevuxen med träd. Avrinningen från denna del samlas mestadels i ett torvmarkområde som finns inom planområdet. Därifrån rinner vattnet via ett öppet dike mot en dagvattenledning av dimensionen 600 mm. Ledningen passerar genom gränserna för planområden 1 och 2, i östlig riktning och har sitt utlopp i Gränsbäcken, se figur 11. Ledningen har konstaterats vara i dåligt skick och behöver förnyas.

13 13 (27) Figur mm-lednings utlopp i Gränsbäcken Genom den sydvästra delen av planområdet 1 går en dagvattenledning av dimension 225 mm. Med hjälp av denna ledning avleds dagvatten från en del av Göteborgsvägen. Denna ledning har sitt utlopp i ett öppet dike som finns längs järnvägen. Ledningen har dålig kapacitet och bör inte tillföras dagvatten.

14 14 (27)

15 15 (27) 3. Föreslagen dagvattenhantering 3.1 Allmänna förutsättningar Exploatering av ett område medför vanligtvis både en ökning av dagvattenflödena och föroreningshalten i dagvattnet jämfört med befintliga förhållanden, särskilt när det är naturmark som tas i anspråk. Framtida dagvattenhantering i planområdena måste säkerställa att den befintliga vattenbalansen inom planområdet behålls efter exploatering samtidigt som risken för översvämningar, i och nedströms planområdet, minimeras. Principen för lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD) inom områden bör följas. I det här fallet innebär det att det befintliga dagvattensystemet och recipienten, Viaredssjön, inte ska belastas med större mängder dagvatten eller föroreningar från planområdena än idag. För planområdets dagvattenhantering föreslås följande: - Maximalt utflöde från området vid framtida förhållanden bör inte överstiga ett maxflöde motsvarande ett regn med återkosttiden 10 år och varaktigheten 10 min vid befintliga förhållanden. - Lokalt omhändertagande av dagvattnet inom varje planområde med principen att inte öka nuvarande högvattenflöden, se tabell 1.Fastigheternas dagvatten leds till naturmark eller utjämnas på tomtmark och vägdagvattnet utjämnas i makadammagasin längs vägarna. - Den befintliga 600 mm ledningen för Gränsbäcken är otillräcklig redan för befintliga flöden och måste läggas om för att inte planområde 3 skall översvämmas vid större flöden. En svårighet är att den går över tomtmark. Även planområde 1 kan påverkas av ledningens otillräckliga kapacitet varför det bör åtgärdas i samband med planområde 1. - Från inloppet till kulvert under Boråsbanan och uppströms till Göteborgsvägen bör bäcken grävas ur och rensas. Vid korsningen med fjärrvärmerör bör bäcken breddas upp som kompensation för den dämning fjärrvärmerören orsakar. - Nivåsättningen av den exploaterade marken i planområdena måste ske med beaktande av högvattennivån i bäcken med anslutande dagvattenledningar. För planområde 1 förutsättes den organiska jorden grävas ur där bebyggelse föreslås, varvid uppfyllnad sker till en nivå som är högvattenfri med 1,0 m säkerhetsmarginal.

16 16 (27) Geotekniska förhållanden I planområdet 1 består jorden huvudsakligen av torv. Under torven finns det en ca 12 m tjockt lager av sand som vilar på morän och berg. Grundvattenyttan finns på ca 0,4 till 0,6 m djup under markytan. De geotekniska förhållandena medger möjlighet till viss infiltration. Dagvattnet kan därmed tas om hand lokalt (LOD). Dränvatten och överskottsvatten avleds med ett konventionellt ledningssystem. Höjdsättning inom planområdena Höjdsättningen av planområdena är mycket viktigt och bör ägnas stor omsorg. Gator och fastigheter ska i möjligaste mån harmonisera med varandra. Tomtmarken bör generellt höjdsättas till en nivå högre än anslutande gatumark för att en tillfredsställande avledning av yt- och dränvatten ska kunna erhållas. Lägsta golvnivå får inte understiga 0,5 m över marknivån vid förbindelsepunkt för dagvatten. För planområde 1 föreslås en lägsta marknivå om +157,0 m. 3.2 Omhändertagande av dagvatten efter exploateringen Följande dagvattenhantering föreslås för planområde 1. Avvattning av takytor Beroende på höjdsättning av mark kan takvatten från vissa fastigheter i planområdet 1 avledas via utkastare och öppna ränndalar, se figur 12, till omgivande gräsmark. Möjligheten till infiltration bör då beaktas vid val av uppfyllnadsmassor.

17 17 (27) Figur 12. Princip för utkastare För de fastigheter som inte kan avleda takvattnet till intilliggande naturmark på ett tillfredsställande sätt föreslås utformning med stenkista, alternativ dagvattenkassett, enligt figur 13. I figuren framgår att dräneringen från fastigheten ansluts direkt till dagvattenledning avsedd för dräneringsvatten i intilliggande gata medan stuprören ansluts till dagvattenkassetten. Genom detta tillvägagångssätt säkerställs avledningen av dräneringsvatten samtidigt som takvattnet fördröjs. Avtappningen från stenkistan sker via en anslutning till utgående dräneringsledning från fastigheten. Genom att t.ex. välja lämplig dimension på utloppsledningen kan det vidare gående flödet begränsas till ca 1 l/s. Förbindelsepunkt för dagvatten upprättas genom anslutning av fastigheterna till dagvattenledning i gatan.

18 18 (27) Stuprör Husgrundsdränering Spolrör Tomtgräns Dagvattenkassetter Samlingsbrunn, drän Utloppsledning Dagvattenledning Figur 13. Föreslagen princip för utformning med dagvattenkassett Ytterligare fördröjning på tomtmark kan uppnås genom användande av t.ex. gröna tak och genomsläppliga beläggningar. Nedan ges en kortare beskrivning av dessa tekniker. Gröna tak För att ytterligare minska avrinningen av dagvatten från takytor kan byggnader förses med s.k. gröna tak, se figur 14. Vegetationsklädda takytor minskar den totala avrinningen jämfört med konventionella, hårdgjorda tak. Tunna gröna tak, med t.ex. sedum, kan minska den totala avrunna mängden på årsbasis med ca 50 %. Gröna tak med djupare vegetationsskikt magasinerar enligt Svenskt Vattens publikation P105 i medeltal 75 % av årsavrinningen. Dessutom kan gröna tak magasinera upp till 10 mm nederbörd vid enskilda regntillfällen. Förutom detta har sedum till skillnad från vanligt gräs den speciella egenskapen att det klarar längre torrperioder utan att torka ut.

19 19 (27) Figur 14. Bostadshus med gröna tak Förutsättningar för att tekniken skall kunna utnyttjas är att taket inte har alltför brant lutning. Takkonstruktionen skall vara dimensionerad för den extra last som det gröna taket innebär. Lasten är dock inte större än att motsvara ett vanligt tegeltak. Vidare kan gröna tak motiveras med reducerade uppvärmningskostnader, då vegetationsskiktet har en isolerande funktion. Gröna tak kräver dock skötsel i form av gödsling m.m. för att bibehålla sin funktion och karaktär. Genomsläppliga beläggningar För att minska avrinningen ytterligare från parkeringsytor etc, kan markbeläggning t.ex. utgöras av en s.k. genomsläpplig beläggning. Mängden hårdgjorda ytor kan minskas betydligt om genomsläppliga material används som alternativ till asfalt och tät plattsättning. Exempel på genomsläppliga material är hålsten av betong, permeabel asfalt och grus eller en kombination av dessa, se figur 15.

20 20 (27) Figur 15. Yta med hålsten av betong, makadambelagd gång, samt gångstig med gräs och ett fåtal gångplattor Utformning av gator Gatan inom kvarteren kan förslagsvis utformas så att endast erforderlig köryta asfalteras, dvs. ca 4-4,5 m. Resterande del av vägområdet, ca 1,5 m, utförs som en gräsarmerad yta som vid behov kan fungera som tillfällig uppställningsyta för bilar. Genom detta tillvägagångssätt reduceras mängden dagvatten från vägområdet, se bilaga 3. Utjämning och fördröjning av dagvattnet från gatan sker således i det underliggande makadamdiket respektive vägdike före avledning till recipient. Avledning av dagvatten från parkeringsytor Dagvatten från mindre parkeringsytor föreslås tas omhand lokalt genom stenkistor som anläggs under parkeringsytan. Utformningen av makadammagasinen utförs enligt samma princip som i figur 13. Planerad parkeringsyta (ca 35 p-platser) i den östra delen av planområdet 1 föreslås utrustas med oljeavskiljare. Ytan hårdgörs för att kontrollerat avleda föroreningar till oljeavskiljaren. Avskärande diken Ytvattenavrinning från delar både inom och utanför planområdet som finns högre än planerad bebyggelse kan ske mot planerad bebyggelse. Det kan leda till problem för nedanför liggande tomter med ytvatten mot byggnader, erosions- och

21 21 (27) svallisproblem. Avskärande diken kan anläggas för att förhindra detta. Föreslagen placering av avskärande diken visas i bilaga 4. För att bidra till fördröjningen av dagvattnet anläggs avskärande diken förslagsvis som makadamdiken med permeabelt ytskikt, t.ex. gräs eller makadam. 3.3 Översiktlig dimensionering av dagvattenanläggningar Syftet med föreslagen dagvattenhantering är som tidigare beskrivits att säkerställa att den ursprungliga vattenbalansen inom planområdet behålls efter exploatering samtidigt som risken för översvämningar, i och nedströms planområdet, minimeras. Det befintliga dagvattensystemet och Viaredssjön ska inte belastas med större mängder dagvatten eller föroreningar från planområdet än idag. I tabell 1 nedan framgår beräknat dagvattenflöde före respektive efter exploatering i respektive delområde. För beräkning av flöden har nederbörd med återkomsttid 10 år och varaktigheten 10 minuter använts. Erfoderlig magasinsvolym har beräknats så att utgående flöde vid framtida förhållanden inte överstiger ett maxflöde motsvarande ett regn med återkosttiden 10 år och varaktigheten 10min vid befintliga förhållanden. Följande avrinningskoefficienter har använts: Tak: 0,9 Asfaltsytor: 0,8 Övrig yta: 0,05

22 22 (27) Tabell 1. Beräknad data för befintliga och framtida förhållanden Befintligt Framtida Total yta planområde [ha] 3,3 3,3 -varav tak [ha] 0,08 0,46 -varav asfalt [ha] 0,45 0,90 Extern mark med avrinning till planområdet 0,69 0,69 -varav tak [ha] Total reducerad yta [ha] 0,67 1,33 Specifik avrinning [l/s,ha] Avrinning [l/s] Erfoderlig magasinsvolym [m 3 ] I tabell 2 nedan framgår erforderlig effektiv magasinsvolym fördelat på respektive ytkategori samt arealbehovet vid fördröjning i 0,5 m djup stenkista. Vid användning av dagvattenkassetter minskar arealbehovet till ca 1/3 för samma reglervolym. Tabell 2. Erforderlig magasinsvolym och yta för stenkistor Magasinsvolym [m 3 ef ] Yta stenkista [m 2 ] Tak Väg P-ytor Extern yta Total Beräkning av föroreningsmängder Föroreningar i dagvatten från bostadsområden härrör i huvudsak från bilavgaser, läckage/spill från fordon, erosion av däck och vägbana etc. Vid beräkning av föroreningsmängder multipliceras den totala årsnederbörden med schablonvärden för dagvattnets innehåll av föroreningar. (Malmqvist m.fl. Dagvattnets sammanställning, VA-FORSK rapport ). Vid beräkningen av de föroreningsmängder som uppkommer i dagvattnet från aktuellt planområdet har följande förutsättningar använts:

23 23 (27) - Specifika föroreningshalter (schablonvärden) i dagvatten framgår av tabell 2. Ett medelvärde har antagits för beräkningarna. Tabell 2 Föroreningshalter i dagvatten Ämne Naturmark Bostadsområde (mg/l) (mg/l) Kväve, N 0,4 3,0 1,0 2,0 Fosfor, P 0,015 0,09 0,10 0,30 Bly, Pb 0,001 0,04 0,002 0,05 Kadmium, Cd 0,0004 0,0009 0,0003 0,001 Olja 0 0,10 0,60 Källa: Stormtac ( - Årsnederbörd i Borås, 975 mm (Normal Källa Väder och Vatten, SMHI, 2008) - Hårdgjord yta enligt tabell 1. - Uppskattade reningseffekter i diken framgår av tabell 3.

24 24 (27) Tabell 3 Schablonvärden för reduktion av föroreningar i diken Kväve 10 50% Fosfor 10 80% Bly 30 80% Kadmium 10 50% Källa: Vägdagvatten råd och rekommendationer för val av miljöåtgärder Vägverket publikation 2004:195. För beräkningarna av föroreningsmängder har föroreningsreduktionen i dikena antagits till ett medelvärde av schablonvärden i tabell 3. I den här utredningen har antagits att makadamdiken/makadammagasin är lika effektiva som gräsklädda diken. Mängden beräknade föroreningar för befintliga förhållanden, efter exploatering och efter föreslagen rening framgår av tabell 4. På grund av osäkerhetsfaktorer i indata bör beräknad föroreningstransport och halt i dagvattnet ses som storleksordningar och inte absoluta värden. Tabell 4 Resultat från beräkning av föroreningsmängder från planområden Ämne Före exploatering Efter exploatering Efter reduktion Differens före expl. och efter passage av diken Kväve (kg/år) 1,9 18,0 12,6 +10,7 Fosfor (kg/år) 0,3 2,4 1,3 +1,0 Bly (kg/år) 0,1 0,3 0,15 +0,05 Kadmium (kg/år) 0,00 0,01 0,01 +0,01 Av föroreningsberäkningarna framgår att föroreningsmängderna bedöms öka från det nya planområdet, för alla parametrar, efter rening i diken och makadammagasin jämfört med mängderna innan områden byggs ut. Ökning av mängderna bedöms dock vara relativt små i förhållande till mängderna för hela Gränsbäckens avrinningsområde.

25 25 (27) 3.5 Översiktlig kostnadsberäkning Ovan föreslagna åtgärder har överslagsmässigt kostnadsberäknats. Kostnader för avvattning av gator i makadamdiken med dräneringsledning ingår ej i kostnadsberäkningen utan hänföres till kostnaden för utbyggnad av gator. - Omläggning av bef. 600 mm ledning till 1000 mm, 120 m 1,0 Mkr - Urgrävning och rensning bäck uppströms Boråsbanan 0,2 - Omgrävning av Gränsbäcken ca 150 m med trummor 1,0 - Dagvattenledningar ca130 m 0,2 - Avskärande dike med makadamfylling ca 140 m 0,2 Summa 2,6Mkr Norconsult AB Mark och Vatten Emma Nilsson Keskitalo Emma.n.keskitalo@norconsult.com Jaan Kivioog Jaan.kiviloog@norconsult.com

26 26 (27)

27 Norconsult AB Theres Svensson gata 11 Box 8774, Göteborg , fax