Dagvattenutredning Bostäder vid Långströmsparken

Transkript

1 .

2 Beställare: Konsult: Uppdragsledare: Kretslopp och Vatten (fd Göteborg Vatten) Norconsult AB Box Göteborg Jaan Kiviloog Uppdragsnr: Filnamn och sökväg: Kvalitetsgranskad av: Tryck: n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning långströmsparken docx Åsa Malmäng Pohl Norconsult AB

3 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 3 (20) Innehållsförteckning 1 Orientering Befintliga dagvattenförhållanden Markförhållanden och geoteknik Avledning av dagvatten Beräkning av befintliga dagvattenflöden Föreslagen dagvattenhantering Framtida dimensionerande dagvattenflöden Erforderliga utjämningsvolymer Maximalt utgående flöde efter fördröjning Utformning samt lokalisering av utjämningsvolymer Diken Dagvattendammar... Fel! Bokmärket är inte definierat Makadammagasin Rörpaket Minimering av anslutna hårdgjorda ytor Kostnader Slutsatser och rekommendationer Referenser Bilagor Bilaga 1. Bilaga 2. Befintliga dagvattenförhållanden Föreslagen dagvattenhantering

4 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 4 (20)

5 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 5 (20) 1 Orientering På uppdrag av Göteborg Vatten har Norconsult AB utarbetat föreliggande dagvattenutredning till detaljplan för bostäder vid Långströmsparken. Långströmsparken är belägen i Biskopsgården på Hisingen, se figur 1. I området som idag består av ett trädbevuxet parkområde inklusive en bollplan planeras ca 50 nya radhus samt byggnad för boende med särskild service. Utredningsområdets exakta omfattning framgår ur bilaga 1. Figur 1. Rödmarkeringen visar lokalisering av planområdet Syftet med dagvattenutredningen är att undersöka hur dagvattenhanteringen i samband med exploatering kan skapa förutsättningar för att vattenbalansen inom området inte förändras.

6 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 6 (20) en omfattar: Studie av befintliga förhållanden och beräkning av dagvattenflöden inom utredningsområdet. Området har inventerats översiktligt. Beräkning av framtida dimensionerande flöden, med och utan fördröjning. Effektiv magasinsvolym har beräknats så att den motsvarar minst 10 mm nederbörd på de anslutna hårdgjorda ytorna. Förslag till utformning och lokalisering av magasinsvolymer ges. Möjligheten till fullständig infiltration av dagvattnet har dock undersökts i första hand. Beskrivning av förutsättningarna för anslutning av planområdet till kommunalt dagvattensystem.

7 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 7 (20) 2 Befintliga dagvattenförhållanden Planområdet är ca 4 ha och består idag främst av ett parkområde med stigar och cykelvägar, samt en grusplan, se figur 2. Inom det reviderade planområdet finns även två byggnader, bland annat en förskola. Figur 2. Ortofoto över planområdet. Större delen av området utgörs av ett tidigare oexploaterat grönområde benämnt Långströmsparken. Söder om parken finns egnahemsbebyggelse och öster om området finns flerbostadshus i fyra våningar. I väster är det en brant stigning upp mot bland annat Molnvädergatans åttavåningshus och mot norr är det stora gräsytor som dominerar.

8 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 8 (20) 2.1 Markförhållanden och geoteknik Området består idag av lövskog och en del berg i dagen, med tunnare överliggande jordlager. Området är relativt plant med en höjdvariation mellan ca + 43 m och ca + 46 m, förutom höjdpartiet mot Långströmsgatan som når ca + 52 m. Inom området finns lokala lågpunkter där vatten kan bli stående vid nederbörd, se bilaga 1 eller figur 3. Figur 3. Lågpunkt i nordöstra delen av området En geoteknisk utredning finns från år 1966 då en nu befintlig dagvattenledning skulle anläggas genom aktuellt planområde. Ett antal borrhål gjordes då mitt i planområdet i närheten av dagvattenledningen. Borrhålen har utförts med/undersökts med viktsondering 1 och vingborrning 2. Områdets jordarter på olika djup består till största delen av olika former av lera; lerig mo, moig lera, grovlera, gyttjig lera (enligt dagens nomenklatur silt och finsand). Detta ger begränsade möjligheter till infiltration. En ny geoteknisk undersökning har tagits fram av Ramböll parallellt med denna dagvattenutredning. Denna bekräftar ovan beskriven jordlagerföljd med tillägg att leran överlagras av 1-2 m siltig sand. Detta lager bedöms vara tjockast vid den befintliga bollplanen och avtagande mot norr. Grundvattennivån bedöms 1 Viktsondering används huvudsakligen i lösa till medelfasta sten- och blockfattiga jordarter för bestämning av jordlagerföljd och relativ fasthet. 2 Med vingborren kan man däremot (vid borrning i lera) direkt mäta hållfastheten.

9 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 9 (20) ligga 1-1,5 m under markytan och uppmättes på nivån + 42,32 m. Noteras bör att värdet avser ett ögonblick och att mätningarna bör genomföras över en längre tidsperiod för att en mer tillförlitlig nivå skall erhållas. 2.2 Avledning av dagvatten Dagvattenavrinningen generellt i området sker från höjdområdena i väster mot de östra delarna, se bilaga 1. Utmed utredningsområdets västra sida finns en gångbana. Längs denna har kupolbrunnar och ett avskärande dike observerats till vilka överskottsvatten från intilliggande naturmark samt gångbanan avleds. Därmed bedöms inget vatten från området väster om aktuellt utredningsområde avledas till detta. Huruvida kupolbrunnarna är anslutna till något ledningssystem eller om dagvattnet utjämnas och infiltreras från eventuellt underliggande magasin är oklart. Huvuddelen av nederbörden som faller inom utredningsområdet bedöms tas omhand lokalt och infiltrera i grönområdena. Dagvattnet som inte infiltrerar rinner i huvudsak mot lågpunkter i östra delen av området och tas sedan in i en större dagvattenledning (betong, dim mm). Denna avleder dagvattnet från bostadsområdena norr om aktuellt utredningsområde genom detta och vidare söderut. Gångbanorna öster om utredningsområdet avvattnas via rännstensbrunnar anslutna till aktuell dagvattenledning. 2.3 Beräkning av befintliga dagvattenflöden En beräkning av befintliga dagvattenflöden inom utredningsområdet har genomförts, se tabell 1. Beräkningarna har skett för ett s.k. 10-års regn med 10 minuters varaktighet vars intensitet, enligt ekvation 1-5 i Svensk Vattens publikation P104, uppgår till 228 l/s. Tabell 1. Befintliga dagvattenflöden Ytor Areal, m 2 Areal, ha φ Q befintlig (l/s) Grusplan, grusgångar mm ,82 0,2 37,5 Tak ,14 0,9 29,3 Väg ,2 0,8 36,3 Naturmark ,78 0,1 63,4 Q tot 166,5 Q (Flöde) = i (regnintensitet)*a (Areal)* φ (avrinningskoefficient) i=228 l/s,ha

10 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 10 (20)

11 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 11 (20) 3 Föreslagen dagvattenhantering Exploatering av ett område medför vanligtvis att såväl dagvattenavrinningen som föroreningshalten i dagvattnet ökar jämfört med befintliga förhållanden. Principen för lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD) inom området bör följas. I det här fallet innebär det enligt förutsättningar från Göteborg Vatten att dagvatten skall fördröjas med en effektiv magasinsvolym som motsvarar minst 10 mm nederbörd på de inom utredningsområdet anslutna hårdgjorda ytorna. För aktuellt planområde ska dock möjligheten till fullständig infiltration av dagvattnet undersökas i första hand. Möjligheten till fullständigt lokalt omhändertagande bedöms vara begränsad då markförhållandena tyder på dåliga förutsättningar för infiltration. För att begränsa uppkomsten av dagvatten och bibehålla grundvattenbalansen är det därför viktigt minimera andelen hårdgjorda ytor. För att inte den naturliga grundvattenbalansen ska ändras bör dagvattnet tas omhand så nära källan som möjligt. Samtliga fastigheter inom planområdet föreslås få en förbindelsepunkt för dagvatten anvisad men med restriktion att inget takvatten får direktanslutas till denna. Genom detta tillvägagångssätt erhålls en trygg och säker hantering av dräneringsvattnet från fastigheterna som fungerar utan tidsbegränsning. Ledningssystemet som erfordras för dräneringsvattnet kräver endast relativt små dimensioner och anläggs i samband med övriga VA-ledningar. Generellt bör konventionella dagvattenledningar, undantaget ovan nämnd dagvattenledning för avledning av dräneringsvatten, undvikas. Avvattning av gator, samt infarter till fastigheter mm föreslås ske till diken etc. för utjämning och fördröjning. 3.1 Framtida dimensionerande dagvattenflöden Beräkning av framtida dimensionerande flöden har genomförts för ett 10-års regn med 10 minuters varaktighet, se tabell 2. Vid beräkningen har framtida klimatpåverkan på nederbördsintensiteten beaktats genom multiplikation av dagens nederbördsintensitet med klimatfaktorn 1,2, vilket rekommenderas av Svenskt Vatten.

12 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 12 (20) Tabell 2. Framtida dagvattenflöden Ytor Areal, m 2 Areal, ha Φ Q framtid (l/s) Tak ,55 0,9 135,6 Asfaltsytor, privata ,24 0,8 52,6 Asfaltsytor, offentliga ,50 0,8 109,6 Naturmark, gräsytor ,65 0,1 72,6 Q (Flöde) = i (regnintensitet)*a (Areal)* φ (avrinningskoefficient) i=274 l/s,ha 370,4 3.2 Erforderliga utjämningsvolymer En volym motsvarande minst 10 mm nederbörd på de anslutna hårdgjorda ytorna inom planområdet föreslås fördröjas före anslutning till Göteborg Vattens dagvattensystem. Erforderliga utjämningsvolymer har beräknats enligt tabell 3. Tabell 3. Beräkning av erforderliga utjämningsvolymer Typ av yta Areal, m 2 Volym, m 3 Hårdgjorda ytor inom fastighet Allmänna P-ytor Vägyta Totalt De hårdgjorda ytorna inom utredningsområdet, d.v.s. takytor och asfalterade ytor utgör totalt ca 1,06 ha. Detta medför att fördröjningsmagasin om ca 106 m 3 erfordras. Om utjämningsanläggningarna utgörs av t.ex. makadammagasin utgörs den effektiva magasinsvolymen av ca 30 %. Därmed erfordras en total utjämningsvolym inkl. makadam av ca 350 m Maximalt utgående flöde efter fördröjning För att uppskatta vilket utgående flöde som det dimensionerande regnet och den beräknade magasinsvolymen ger har Svenskt Vattens publikation P90 samt tillhörande Excel-ark för beräkning av magasinsvolymer använts. Beräkningsarket har justerats för klimatpåverkan enligt P104. Genom att testa olika utgående flöden från ett magasin, framgår att ett utgåendeflöde för den aktuella magasinsvolymen

13 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 13 (20) om 106 m 3 blir maximalt ca 80 l/s. Nederbörd med återkomsttid 10 år och klimatfaktorn 1.2 har antagits för denna uppskattning. 3.3 Utformning samt lokalisering av utjämningsvolymer Enligt ovan bör dagvatten från hårdjorda ytor fördröjas före anslutning till det konventionella dagvattensystemet. Nedan presenteras olika typer av utjämningsanläggningar samt metoder för hur dagvattenavrinningen från planområdet kan reduceras. Ett principiellt förslag till framtida dagvattenhantering beskrivs nedan samt illustreras i bilaga 2. Det bör dock observeras att för flertalet av nedan beskrivna utjämningsanläggningar är funktionen beroende av de specifika markförhållandena inom planområdet. I de fall en konstant hög grundvattennivå förekommer rekommenderas att utjämningsanläggningarna utgörs av täta anläggningar såsom rörpaket vilka även de beskrivs nedan Diken Utformning av diken kan ske på flertalet olika sätt. I denna utredning presenteras makadamdiken och svackdiken. Makadamdiken Den fria volymen dvs. magasinerings- eller utjämningsvolymen i diket utgörs av porvolymen i fyllningsmassorna, vanligtvis ca 30 %. De är mindre utrymmeskrävande än svackdiken och kan anläggas under t.ex. gräs- eller asfaltsytor. Utflöde från makadamdikena sker antingen genom att vattnet från magasinet perkolerar ut i omgivande marklager eller genom en kontrollerad avtappning via ett speciellt anlagt dräneringssystem med dränledning i dikets botten. I Långströmsparken föreslås makadamdiken anläggas för avledning av dagvatten från vägarna där utrymme för svackdiken saknas, se bilaga 2. I figur 4 visas en principsektion. Funktionen och anslutning av det befintliga avskärande diket längs gångbanan i västra delen av utredningsområdet bör undersökas närmare. Denna kan som

14 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 14 (20) alternativ förslagsvis ersättas eller kompletteras med ett makadamdike öster om gångbanan för att skära av avrinning från gångbanan och eventuellt höjdområdet i väster. Figur 4. Principsektion. Smågata med makadamdike för avvattning Svackdiken Med svackdike avses ett brett vegetationsklätt dike med svag släntlutning. Dikena är beklädda med vattentåligt gräs och karaktäriseras av en stor bredd och en låg längsgående lutning. Svackdiken bör minst ha en släntlutning på 1:4 med hänsyn till skötsel samt lekande barn. Svackdiken som är relativt ytkrävande och föreslås anläggas längs den norra och västra delen av vägen genom utredningsområdet, där erforderlig plats finns att tillgå, se bilaga 2. Grunda svackdiken kan dock vara att föredra framför makadamdiken av reningsmässiga och estetiska skäl och bör användas i möjligaste mån. Om möjligt kan svackdikena dessutom underlagras av viss makadamfyllning för att utjämningsvolymen skall öka, se figur 5. Viktigt är att intilliggande ytor lutar mot svackdikena och att dessa helst ej förses med tät kant (mur, kantsten o.d.) som samlar vatten till en punkt, vilket lätt ger erosion.

15 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 15 (20) Figur 5. Exempel på svackdike med underlagring av makadam (Eslövs kommun, 2010) Fördröjningsmagasin Takavvattning från fastigheterna föreslås ske via fördröjningsmagasin. I magasinet utjämnas dagvattnet och kan sedan ledas till befintlig dagvattenledning. För radhusen i aktuellt planområde kan utjämningsvolymerna anläggas per radhuslänga eller som större magasin, i bilaga 2 visas ett förslag på lokalisering. Den fria volymen dvs. magasinerings- eller utjämningsvolymen är beroende av fyllnadsmaterialet. Vid tillämpning av makadam uppgår vanligtvis till ca 30 % och vid användning av sk. dagvattenkasetter fås ett yteffektivare magasin med ca 98 % porvolym. Fördröjningsmagasin med makadam har dock fördelen att en viss reningseffekt uppnås Rörpaket Om det pga. höga grundvattennivåer etc. inte bedöms vara möjligt att anlägga makadammagasin kan s.k. rörpaket anläggas. Dessa har fördelen att de är täta vilket gör att den tillgängliga utjämningsvolymen inte påverkas av intilliggande grundvatten etc. En annan fördel är den långa livslängden. De främsta nackdelarna är kostnaden och att de inte har någon reningseffekt. Utformningen av rörpaketen kan varieras från att bestå av ett enda större rör till en konstellation av flera rör enligt figur 6.

16 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 16 (20) Figur 6. Exempel på rörpaket Minimering av anslutna hårdgjorda ytor För att minska den volym dagvatten som behöver tas omhand från planområdet kan flera åtgärder tillämpas. Några metoder eller verktyg för detta beskrivs nedan. Gröna tak (växtbeklädda tak) Vegetationsklädda takytor minskar den totala avrinningen jämfört med konventionella, hårdgjorda tak. Gröna tak, t.ex. sedum, kan minska den totala avrunna mängden på årsbasis med ca 50 %. Dessutom kan gröna tak magasinera upp till 10 mm nederbörd vid enskilda regntillfällen. Gröna tak bedöms även vara estetiskt tilltalande för de högre belägna områdena till väster om aktuellt planområde. En förutsättning för att tekniken skall kunna utnyttjas är att taket inte har alltför brant lutning, och att takkonstruktionen är dimensionerad för den extra last som det gröna taket innebär. Ett exempel på gröna tak visas i figur 7.

17 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 17 (20) Figur 7. Exempel på gröna tak vid Eriksbergs centrum i Göteborg Genomsläppliga beläggningar Ett exempel på genomsläppliga beläggningar som t.ex. kan användas på parkeringsytor istället för konventionell asfalt är betonghålsten, se figur 8. Figur 8. Exempel på genomsläpplig parkeringsyta, (Sannegårdshamnen, Göteborg)

18 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pm-kalkyl\dagvattenutredning 18 (20) 3.4 Kostnader Anläggningskostnaderna för varje specifik typ av dagvattenanläggning varierar beroende på markförhållandena, t.ex. om sprängning erfordras. Därtill kan markförhållandena medföra att vissa typer av utjämningsanläggningar inte kommer att ha någon funktion i området och därmed inte alls går att anlägga inom planområdet. Vidare mätningar av grundvattenytan föreslås för att bedömning skall kunna ske av vilka utjämningsvolymer som bör anläggas som täta. Bedömningen görs dock att hela den erforderliga utjämningsvolymen inte kommer att kunna anläggas som vanligt magasin med sprängstensfyllning. Mer kostsamma lösningar kommer att erfodras. Samtliga föreslagna dagvattenanläggningar medför att dagvattnet kan avledas med självfall. Dagvattensystemet och särskilt svackdikena kräver dock viss tillsyn samt skötsel. Driftskostnaderna bedöms därmed inte bestå av någon energikostnad utan enbart kostnaderna för tillsyn och skötsel.

19 n:\103\02\ \0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\dagvattenutredning 19 (20) 4 Slutsatser och rekommendationer Dagvattnet från aktuellt utredningsområde, Långströmsparken, bedöms efter exploatering kunna avledas med självfall till befintligt dagvattensystem. Före anslutning till det befintliga systemet föreslås att dagvattnet utjämnas och erforderlig utjämningsvolym har beräknats till ca 106 m 3. Med föreslagen utjämningsvolym kommer det maximala utflödet från utredningsområdet, vid ett 10-års regn med 10 minuters varaktig, att kunna hindras från att öka jämfört med befintliga förhållanden. Vilken typ av utjämningsanläggningar som kan anläggas inom planområdet är beroende av områdets markförhållanden. I denna utredning har ett principiellt förslag på framtida dagvattenhantering tagits fram, men exakt vilka typer av utjämningsanläggningar som fungerar i området är oklart. De geotekniska undersökningarna har gett en indikation om grundvattenytan men denna bör verifieras genom mer långvariga mätningar. Således föreslås att valet av utjämningsanläggningar studeras vidare när dessa har genomförts. Norconsult AB Mark och Vatten Jaan Kiviloog jaan.kiviloog@norconsult.com Åsa Malmäng Pohl asa.malmang@norconsult.com 5 Referenser Eslövs kommun, Informerar om LOD ( 3%B6v.pdf) Svenskt Vatten, 2004, Dimensionering av allmänna avloppsledningar, P90

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

21 BILAGA 1 Beteckningar Utredningsområdesgräns Befintlig dagvattenledning Befintlig dagvattenledning tillhörande trafikkontoret Befintlig bäck/dike Befintliga dagvattenförhållanden Långströmsparken, Göteborg Uppdragsnummer: Norconsult AB Box 8774, Göteborg Tfn Skala 1:1500 (A3)

22 BILAGA 2 Beteckningar Utredningsomredesgräns Befintlig dagvattenledning Befintlig bäck/dike Föreslagen dagvattenledning Föreslaget svackdike Föreslaget makadamdike Föreslaget fördröjningsmagasin Föreslaget system för avledning av radhusens dräneringsvatten illustreras ej. Föreslagen dagvattenhantering Långströmsparken, Göteborg Uppdragsnummer: Norconsult AB Box 8774, Göteborg Tfn Skala 1:1500 (A3)