Dagvattenutredning Långsjöskolan

Transkript

1 Långsjöskolan Grontmij AB Vatten- och ledningsteknik

2 Vår referens Vatten- och ledningsteknik, Vendy Lymeus Rapport Namnteckning Granskad av Robert Elfving Godkänd av Innehållsförteckning 1 Bakgrund och förutsättningar Beskrivning av uppdraget Orientering Topografi, vegetation och markförhållanden Befintligt dagvattensystem och ytvattenrecipient Kapacitet hos befintligt dagvattensystem Ytavrinningsanalys Slutsats och rekommendationer Referenslista Bilagor Bilaga 1. Befintliga dagvattenledningar Grontmij AB Besök Mejerivägen 1 E-post vendy.lymeus@grontmij.com Box Org nr Direktnr Stockholm Styrelsens säte Stockholm Fax

3 1 Bakgrund och förutsättningar 1.1 Beskrivning av uppdraget Det primära syftet med utredningen är att redovisa förutsättningarna för byggnation enligt Projekt-PM med avseende på dagvattenförhållanden på platsen. Den föreslagna detaljplanen innefattar en skola för årskurs F-6 inklusive idrottshall för cirka 420 elever. En tidigare utförd klimat- och sårbarhetsanalys av Huddinge kommun visar att det aktuella området är beläget i ett så kallat instängt område, där naturliga transportvägar för dagvatten ut från området saknas. Det innebär att översvämningsrisk föreligger. Föreliggande utredning syftar till att ge en bättre bild av vad denna risk innebär och omfattar följande moment: Ytavrinningsanalys för det avrinningsområde i vilket planområdet är lokaliserat med hjälp av programvaran MIKE 21 Kontroll av befintliga ledningars kapacitet samt anslutningsmöjlighet Följande underlag har använts: Projekt-PM Långsjöskolan, Kråkvik 2:2, Huddinge kommun Underlag för geoteknisk och geohydrologisk utredning inför planläggning, Kråkvik 2:2, Segeltorp, Huddinge kommun Ledningskarta från Stockholm Vatten uthämtad Baskarta beställd från Huddinge kommun Markhöjder från laserskanning, Markgrid_NÖ_Huddinge.shp, daterad Förhandskopia av beräkningsresultat från pågående arbete med ledningsnätsmodell (MIKE URBAN) för Långsjödiket och anslutande dagvattensystem, Stockholm Vatten/Tyréns AB, filer daterade Orientering Utredningsområdet utgörs av fastigheten Kråkvik 2:2, cirka 600 meter söder om Segeltorp centrum i den nordvästra delen av Huddinge kommun. Området ligger intill Gömmarens naturreservat och omfattar drygt en hektar. Närmsta större recipient är Långsjön, cirka 500 meter från planområdet. Fastigheten ligger i ett område med villabebyggelse. Utredningsområdets ungefärliga utbredning är markerad med rött i Figur 1. Grontmij AB 3 (16)

4 Figur 1. Utredningsområdets ungefärliga utbredning markerad med rött 1.3 Topografi, vegetation och markförhållanden Planområdet är beläget i en topografisk sänka, som är utmarkerat i Huddinge kommuns klimat- och sårbarhetsanalys (Thörn m.fl., 2012), och riskerar att översvämmas i samband med kraftig nederbörd. Marken består av lera och är beklädd med löv- och barrskog. Diken löper utmed områdets nordöstra och norra gräns. I den norra delen av området finns en större skogsbeklädd kulle med högsta marknivå på omkring +36 m. I övrigt är området flackt med marknivåer på cirka +32 m. Ytvattendelaren för avrinningsområdet till fastigheten har tagits fram med GIS-verktyg. Figur 2 visar avrinningsområdet. Grontmij AB 4 (16)

5 D Figur 2. Avrinningsområdet till punkten markerad med rött kryss 1.4 Befintligt dagvattensystem och ytvattenrecipient Source: Esri, DigitalGlobe, GeoEye, Earthstar Geographics, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AEX, Getmapping, Aerogrid, IGN, IGP, swisstopo, and the GIS User Community Ett dike löper parallellt med GC-vägen och ansluter via ledning i norr mot ett större delvis kulverterat dike, Långsjödiket, som löper i öst-västlig riktning utmed naturreservatets norra gräns. Från villakvarteren vid Skördevägen pumpas dagvatten till diket. Dikessystemet mynnar i Mälaren, som är dricksvattentäkt. Programområdet ingår i östra Mälarens sekundära skyddszon och skyddsföreskrifterna innebär bland annat att utsläpp av förorenat dagvatten inte får ske direkt till ytvattnet utan rening. Nuvarande status för Mälaren; östligaste delen (2009) är god ekologisk status, men uppnår ej god kemisk status. Miljökvalitetsnormerna för Mälaren är god ekologisk status 2015, samt god kemisk status 2015 med en tidsfrist till 2021 för TBT (Tributyltenn). Vid all samhällsplanering behöver åtgärder vidtas för att minska påverkan på Mälaren. Dagvattenledningar är förlagda i Lövsångarvägen utanför områdets sydöstra gräns samt i norr i form av det delvis kulverterade diket, se Figur 3. Befintliga dagvattenledningar redovisas även i Bilaga 1. Grontmij AB 5 (16)

6 Figur 3. Höjdkurvor och befintligt dagvattennät Grontmij AB 6 (16)

7 1.4.1 Kapacitet hos befintligt dagvattensystem För Långsjödiket (med anslutande dagvattensystem) har Stockholm Vatten en hydraulisk modell (MIKE URBAN) där beräkningar genomförs med belastning av regn med olika återkomsttider, och med olika exploateringsscenarier och åtgärdsscenarier (framför allt i Kungens Kurva-området som ligger nedströms Långsjöskolans område). Modellen uppdateras kontinuerligt och beräkningarna ska därför inte ses som slutgiltiga. Grontmij har av Tyréns AB (som uppdaterar modellen på uppdrag av Stockholm Vatten) fått en förhandskopia av beräkningsresultat där följande förutsättningar gäller: Långsjöns utlopp belastar systemet med ett konstant flöde på 15 l/s Modellen har med viss tillkommande framtida belastning (baserat på översiktsplan) Det antas att vissa flaskhalsar i ledningssystemets yttre grenar åtgärdas, vilket medför ökad belastning på huvudstråket Höjdsystem i modellen är enligt uppgift RH00 vilket medför att nivåerna ska räknas upp med cirka 0,5 m för att ge RH2000-nivåer. Figur 4 visar en planöversikt av modellen, med den för Långsjöskolans del intressanta sträckan (mellan Häradsvägen och Hagvägen) markerad. Figur 4. Planöversikt av modellen, med den för Långsjöskolans del intressanta sträckan markerad med grönt. Figur 5 visar en profil över sträckan mellan Häradsvägen och Hagvägen (sträckan markerad i Figur 4), där beräknad vattennivå vid 100-årsregn visas. Grontmij AB 7 (16)

8 Hagv Häradsv Långsjöskolan: 100- årsnivå +29,80 (RH00) Kungens kurva Långsjön Figur 5. Profil över sträckan med beräknad vattennivå vid 100-årsregn (röd linje). Beräknad nivå +29,80 (RH00) motsvarar cirka +30,30 i RH2000. Marknivåer inom planområdet ligger högre än detta och enligt dessa beräkningar föreligger alltså ingen direkt översvämningsrisk från Långsjödiket. Däremot kan översvämningsrisk uppstå vid driftproblem i diket/kulvertsystemet (i synnerhet eftersom området är instängt), samt att det kan bli problem med att släppa ut dagvattnet från planområdet vid höga nivåer i diket/kulverten. 10-årsnivån i Långsjödikets system beräknas till cirka +29,50 (RH00) vilket motsvarar cirka +30,00 (RH2000), vilket man får förhålla sig till vid projektering av dagvattenledningar som mynnar i diket/kulvertsystemet. Observera dock att modellen är teoretisk och tillgången till verkliga flödesdata är begränsad, samt att nivåer vid 100-årsflöde från naturmark (t.ex. snabb snösmältning) inte är beräknade. Det är möjligt att snösmältningsscenariet är dimensionerande, men någon sådan beräkning har inte utförts. Ny bebyggelse måste därför anläggas med en säkerhetsmarginal mot angivna nivåer. Grontmij AB 8 (16)

9 2 Ytavrinningsanalys För att ge en överblick över vilka delar av planområdet som är kritiska när det gäller höjdsättning, har en översiktlig skyfallsanalys genomförts för det aktuella avrinningsområdet. Underlaget till analysen utgörs av en terrängmodell som tagits fram ifrån laserskanningsfil. Detta har gjorts med hjälp av verktyget Spatial Analyst i ArcGIS, och terrängmodellens upplösning är 1 x 1 m i plan. En ytavrinningsmodell har byggts upp med hjälp av programvaran MIKE 21. Figur 6 visar en översikt över modellen. Gränserna motsvarar det avrinningsområde som berör planområdet och områden på motsatt sida (norra sidan) av Långsjödiket (dock redovisas inte hela Långsjöns avrinningsområde). Figur 6. Översikt över ytavrinningsmodellen För den översiktliga analysen gäller följande förutsättningar/begränsningar: - Modellen avser befintlig topografi - Vägtrummor, ledningar o.d. finns ej med. Den nivå som används i simuleringen är nivån på vägen (eller motsvarande) ovanför trumman. Den situation som simuleras motsvarar alltså en situation där trummorna är igensatta - Det antas att all yta agerar som hårdgjord, dvs. inget vatten infiltrerar utan allt rinner av på markytan. Avrinningskoefficenten antas vara 1,0. I verkligheten kan den vara något lägre, men tidigare studier visar att vid intensiva regn som dessa ökar avrinningskoefficienten betydligt jämfört med 10-årsregnet, och närmar sig 1,0 Grontmij AB 9 (16)

10 - Trögheten har satts till M = 20 för hela området. I verkligheten varierar denna beroende på marktyp (skog, bebyggd mark etc) och rinntiden kan bli något missvisande - Noggrannheten begränsas till terrängmodellens upplösning, 1 x 1 m, vilket också medför att mindre bäckar, diken, vallar, kantstenar etc. kan saknas i modellen Modellen har belastats med ett s.k. CDS-regn (Chicago Design Storm) med 100 års återkomsttid och 3 h varaktighet. Varaktigheten har valts med hänsyn till områdets rinntid. Figur 7 visar regnets uppbyggnad (regnintensitet över tid). Figur 7. CDS-regn som används i beräkningen Figur 8 visar beräknat maximalt vattendjup för olika områden under simuleringen av 100-årsregnet. Grontmij AB 10 (16)

11 Långsjöskolan skyfallssimulering. Scenario: Långsjödikets kulvert blockerad Max vattendjup 100-årsregn (m) < Figur 8. Maximalt vattendjup för olika områden under 100-årsregnet Source: Esri, DigitalGlobe, GeoEye, Earthstar Geographics, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AEX, Getmapping, Aerogrid, IGN, IGP, swisstopo, and the GIS User Community På grund av att trummor m.m. inte finns med i modellen, kan vattendjupet i vissa områden överskattas, medan de underskattas i andra. Om trummorna skulle bli igensatta (vilket inte är osannolikt i en översvämningssituation) skulle man dock få ett scenario motsvarande det som figurerna visar. Det kan fortfarande vara möjligt att bebygga dessa områden, men resultaten ger en fingervisning om i vilka områden man bör tänka till extra noga med underhåll av trummor, höjdsättning och dylikt för att skydda sig mot skyfallsöversvämningar. Då beräkningen endast visar ytledes avrinning finns inte Stockholm Vattens 1200 mm-kulvert från Långsjödiket med. Resultaten visar således ett värsta scenario där kulverten är igensatt. För att hantera detta har ytterligare en simulering genomförts där fritt utlopp från avrinningsområdet antas. Se Figur 9. Resultatet visar i stort sett samma riskområden, men det maximala vattendjupet blir något mindre. Grontmij AB 11 (16)

12 Långsjöskolan skyfallssimulering. Scenario: Fritt utlopp Max vattendjup 100-årsregn (m) < Source: Esri, DigitalGlobe, GeoEye, Earthstar Geographics, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AEX, Getmapping, Aerogrid, IGN, IGP, swisstopo, and the GIS User Community Figur 9. Maximalt vattendjup för olika områden under 100-årsregnet (fritt utlopp) Grontmij AB 12 (16)

13 3 Slutsats och rekommendationer För att skydda bebyggelsen från skador vid stora regn (100-årsregn) föreslås att tomtmarken lutar uppåt från gatumarken vid tomtgränsen med minst 1 % (1 cm/m) samt att färdigt golv ligger minst 0,5 m över den gatunivå som anges på nybyggnadskarta. Vid fastigheter med källarvåning måste dränvatten pumpas samt backventil finnas på tryckledningen som förhindrar bakåtströmning. Ska de områden som redovisas som riskområden bebyggas kommer marknivån, för att översvämningsrisken ska minska till en acceptabel nivå, att behöva höjas genom utfyllnad (dock måste hänsyn även tas till upp- och nedströms liggande områden så att problemet inte flyttas). Dagvattensystemet kommer att mynna i Långsjödiket och vid höga nivåer i detta system får man räkna med att uppdämning sker en viss sträcka in i området (hur långt, beror på höjdsättningen). Grontmij AB 13 (16)

14 4 Referenslista Thörn, Philip, Liljeberg, Marcus, Roth, Susanna (2012). Översiktlig klimat- och sårbarhetsanalys Huddinge, För Huddinge kommun. IVL Pettersson, Jonas (2015). Långsjöskolan, Kråkvik 2:2. Projekt-PM, Kommunstyrelsens förvaltning Huddinge kommun Lidbrink, Jonas (2015). Underlag för geoteknisk och geohydraulisk utredning inför planläggning, Kråkvik 2:2 Segeltorp. Utredningsunderlag, Kommunstyrelsens förvaltning Huddinge kommun Grontmij AB 14 (16)

15 Bilagor Bilaga 1. Befintliga dagvattenledningar Grontmij AB 15 (16)

16 BILAGA 1. Befintliga dagvattenledningar