HARKSKÄR, NYA BOSTÄDER

Transkript

1 HARKSKÄR, NYA BOSTÄDER DAGVATTENUTREDNING

2 HARKSKÄR, NYA BOSTÄDER Dagvattenutredning KUND Makim Entreprenad AB KONSULT WSP Samhällsbyggnad Norra Skeppargatan 11 WSP Sverige AB Gävle Besök: Norra Skeppargatan 11 Tel: wsp.com KONTAKTPERSONER Hanna Eriksson, UPPDRAGSNAMN Harkskär - Nya tomter, Handläggning UPPDRAGSNUMMER FÖRFATTARE Hanna Eriksson DATUM ÄNDRINGSDATUM Granskad av Carolina Frisk Godkänd av David Harrysson Harkskär - Nya tomter, Handläggning 2

3 INNEHÅLL 1 INLEDNING SYFTE AVGRÄNSNINGAR 5 2 FÖRUTSÄTTNINGAR BEFINTLIG AVRINNING GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN 9 3 BERÄKNINGAR DIMENSIONERANDE FLÖDE 10 4 FÖRSLAG PÅ DAGVATTENHANTERING OMRÅDE OMRÅDE OMRÅDE AVRINNING VID SKYFALL 15 5 REFERENSER 17 BILAGA 1. Dagvattenlösning område 1 (fig. 11) 2. Dagvattenlösning område 2 (fig. 12) 3. Dagvattenlösning område 3 (fig. 13) Harkskär - Nya tomter, Handläggning 3

4 1 INLEDNING WSP har på uppdrag av Makim Entreprenad AB utfört en dagvattenutredning för nybyggnation av bostäder i Harkskär, ett kustnära område ca en mil norr om Gävle tätort (se figur 1). De planerade fastigheterna är fördelade i tre olika områden med närhet till befintliga bostäder (se figur 2). Utöver bostäder ska en ny grusväg anläggas i anslutning till de nya tomterna i södra delen av område 1, med infart längs Brusängsvägen. Figur 1. Harkskär (inringat område) ligger ca en mil norr om Gävle tätort. Karta hämtad från Figur 2. Nya tomter planeras i tre områden i Harkskär. I område 1 ska även en ny väg anläggas (Gävle kommun, 2019) Planområdet ligger inom verksamhetsområdet för dricks- och spillvatten men saknar en kommunal dagvattenhantering. Några privata dagvattenlösningar finns i form av diken och trummor, men vid höga flöden är påträngande vatten ett problem för vissa befintliga fastigheter. Det är därför av intresse att säkerställa en hållbar dagvattenhantering i området så att varken ny eller befintlig bebyggelse riskerar att ta skada då exploateringsgraden och därmed avrinningen i området ökar Harkskär - Nya tomter, Handläggning 4

5 1.1 SYFTE Syftet med uppdraget är att ta fram förutsättningar för en hållbar dagvattenhantering i Harkskär med avseende på avledning av flöden. De lösningar som föreslås ämnar säkerställa att nya lik väl som befintliga bostäder inte tar skada av dagvattenflöden från exploaterad mark eller naturmark. Utredningen tar hänsyn till extrema regn. 1.2 AVGRÄNSNINGAR Planområdet består idag av naturmark och gles bebyggelse utan kända markföroreningar. Planerad markanvändning i form av fastigheter och kortare grusväg väntas inte medföra någon betydande föroreningsbelastning på recipienten Harkskärsfjärden. Grusvägen ska leda fram till nya bostäder och avslutas med en vändplan vid kvarterets slut. Trafikeringen bedöms bli begränsad och föroreningshalter från den trafikerade ytan därmed låga. Ytvattenförekomsten Harkskärsfjärden har bedömd måttlig ekologisk status, med hög respektive måttlig status med avseende på syrgasförhållanden och näringsämnen. Särskilda förorenade ämnen (tex. koppar och zink) är inte klassade inom vattenförekomsten (Länsstyrelsen, 2017). Planerad verksamhet bedöms i sig inte ha en sådan påverkan att uppsatta miljökvalitetsnormer motstrids. I permanentskedet bedöms tillräcklig rening och avskiljning av partiklar kunna uppnås i de dikessystem som föreslås, innan vattnet mynnar ut i Harkskärsfjärden. Åtgärder i form av avledande diken bör anläggas initialt för att säkerställa vattnets transportväg i och med att ytor hårdgörs. Om så erfordras kan grumlingsskydd nedström diken anläggas temporärt i byggskedet för att bättre avskilja partiklar i detta skede. Skyddet utgörs förslagsvis av en geotextilduk som placeras i diket och fastläggs av krossmaterial (32/64 mm). Geotextilen sveps kring krossmaterialet så att det utgör en dämning som vattnet tar sig igenom medan partiklar fastnar i geotextilen. Grumlingsskyddet tas bort efter att byggskedet avslutats. Vidare finns inget behov av att fördröja dagvattenflödet inom området, eftersom recipienten Harkskärsfjärden har kapacitet att ta emot all avrinning från området. Fokus i utredningen ligger därmed på att avleda dagvattenflöden från bebyggelse Harkskär - Nya tomter, Handläggning 5

6 2 FÖRUTSÄTTNINGAR I detta avsnitt presenteras planområdets förutsättningar för dagvattenhantering utifrån befintlig avrinning och geotekniska förhållanden. 2.1 BEFINTLIG AVRINNING Harkskär är lågt beläget med en topografisk variation mellan ca +1,5 och +5,4 meter i höjdnivå (WSP, 2019). Marken har en generell lutning ned mot Harkskärsfjärden som är planområdets recipient. De områden som avses bebyggas består idag i huvudsak av kalhyggen med viss återväxt, samt gles tall- och granskog och en relativt stenig terräng. Längs Harskärsvägen finns tre trummor som leder vatten från ovanliggande naturmark in i område 1 i planområdet, se figur 3. Det vatten som kommer in i området genom dessa trummor måste avledas från planerad bebyggelse för att inte riskera problematik med påträngande vatten. Till viss del finns en befintlig dikesanvisning längs Harkskärsvägen, men denna bör ses över i samband med exploatering för att försäkra flödesgången. Figur 3. Ungefärlig placering av befintliga trummor som leder vatten från naturmark in i område 1 (genom trumma syd, mitt, nord) och ut från område 1 under Brusängsvägen (genom trumma öst). Karta hämtad från kso.etjanster.lantmateriet.se Vatten från delar av område 1 leds idag ut till Harkskärsfjärden genom trumma öst under Brusängsvägen. Trumman bedöms ha en dimension på ca 400 mm. Se figur 4 och figur 5 för den östra trummans in- och utlopp under Brusängsvägen Harkskär - Nya tomter, Handläggning 6

7 Figur 4. Framledande dike och trumma öst under Brusängsvägen I område 1 finns ett instängt lågpunktsområde i den nordligaste delen, se inringat område i figur 6. På grund av topografin kan vattnet varken ledas söder eller norrut längs Måsviksvägen utan en alternativ lösning måste tillämpas för avledning av dagvattnet. Figur 5. Utlopp från trumma öst under Brusängsvägen. Vattnet leds i dike ut i Harkskärsfjärden Figur 6. Instängt lågpunktsområde i norra delen av område 1 är det inringade området till vänster. Inringat område till höger visar plats i område 2 där stående vatten påträffades vid platsbesök. Gul linje markerar planområdena, rosa linje markerar planerad ny väg Område 2 är lågt beläget med en marknivå endast 1,5 meter över nollplanet (WSP, 2019). Vid platsbesök noterades stående vatten i det planerade området, se figur 7. För plats där stående vatten påträffades, se figur 6 ovan Harkskär - Nya tomter, Handläggning 7

8 Figur 7. Stående vatten i område 2. Bild tagen vid platsbesök Område 3 ligger längs Lilluddsvägen. Terrängen är stenig och vid vägen finns en svag dikesanvisning, se figur 8. Figur 8. Lilluddsvägen med planerat område 3 på höger sida av väg. Längs vägen finns en svag dikesanvisning Norr om område 3 finns en befintlig trumma som leder vatten från skogsmark under Storuddsvägen ned mot Harkskärsfjärden, se figur 9. Tillrinningen till trumman från planområdet är förhållandevis låg, vilket innebär att en exploatering av område 3 inte bedöms ha betydande påverkan för tillrinning till trumman. Vidare består marken vid trummans inlopp av skogsmark vilken kan tillåtas ta emot höga flöden. Några åtgärder för detta område har därför inte bedömts relevanta vid exploatering av område Harkskär - Nya tomter, Handläggning 8

9 Figur 9. Ungefärlig placering av trumma under Storuddsvägen, norr om område 3. Karta hämtad från kso.etjanster.lantmateriet.se Enligt information från Länsstyrelsen Gävleborg finns det inte några markavvattningsföretag i planområdet. Planområdet berör ingen grundvattenförekomst och ligger inte inom något vattenskyddsområde. 2.2 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN Marken i område 1 och 2 består enligt SGU:s jordartskarta av sandig morän och område 3 består av morän, se figur 10. Vid platsbesök kunde en generellt stenig och blockig terräng observeras. Figur 10. SGU:s jordartskarta med aktuellt planområde inringat i blått. Område 1 och 2 består av sandig morän och område 3 består av morän (SGU, 2019b) Harkskär - Nya tomter, Handläggning 9

10 Genomsläppligheten i marken klassas som medelhög (SGU, 2019a). Det är därmed inte rekommenderat att endast utforma dagvattenlösningar som bygger på infiltration, då infiltrationskapaciteten kan vara begränsad. 3 BERÄKNINGAR Under denna rubrik redovisas utförda flödesberäkningar relevanta för dimensionering av föreslagna dagvattenlösningar i planområdet. 3.1 DIMENSIONERANDE FLÖDE Befintliga dagvattenflöden och flöden som teoretiskt kan genereras inom planområdet vid framtida markanvändning har beräknats med rationella metoden enligt Svenskt Vatten P110 (2016). Den rationella metoden beskrivs av ekvationen nedan, där Q = Dimensionerande flöde [l/s] kf = Klimatfaktor [-] A = Avrinningsområdets area [ha] φ = Avrinningskoefficient [-] Q = kf A φ i i = Dimensionerande regnintensitet [l/s, ha] Området utgörs av gles bostadsbebyggelse och dimensioneras därför utifrån ett 10-årsregn för trycklinje i marknivå och ett 100-års regn vid höjdsättning för att förhindra skador på byggnader. Samtliga dimensionerande regn multipliceras med klimatfaktor 1,25 för att ta hänsyn till en framtida ökad nederbördsmängd (Svenskt Vatten, 2016). Den dimensionerande regnintensiteten beräknas med Dahlströms formel (Svenskt Vatten, P104). Beräknade dimensionerande flöden för befintlig och framtida markanvändning i redovisas i tabell 1 nedan. Flödena är beräknade vid de olika dimensionerande passager som föreslås i utredningen, så som trummor och centrala diken. Placering av de olika passagerna är markerade i figur 11, 12 och Harkskär - Nya tomter, Handläggning 10

11 Tabell 1. Area, avrinningskoefficient (φ), reducerad area och flöden vid 10- och 100-årsregn för befintlig och framtida markanvändning i planområdet. Den totala flödesökningen som exploateringen medför är sammanställd under Ökad avrinning Markanvändning Area [ha] φ A red [ha] Flöde 10-årsregn [l/s] Flöde 100-årsregn [l/s] Område 1 Dike syd Befintlig 5,7 0,19 1, Framtida 5,7 0,21 1, Ökad avrinning Område 1 Trumma mellan nord och syd (Brusängsvägen) Befintlig 0,5 0,20 0, Framtida 0,5 0,35 0, Ökad avrinning Område 1 Trumma öst (Brusängsvägen) Befintlig 3,9 0,22 0, Framtida 3,9 0,30 1, Ökad avrinning Område 1 Trumma nord (Rabbestigen/Måsviksvägen) Befintlig 4,6 0,20 0, Framtida 4,6 0,21 1, Ökad avrinning Område 2 Trumma (Skärgårdsstigen) Befintlig 1,0 0,15 0, Framtida 1,0 0,28 0, Ökad avrinning Område 3 Trumma (Lilluddsvägen) Befintlig 0,9 0,10 0, Framtida 0,9 0,35 0, Ökad avrinning Harkskär - Nya tomter, Handläggning 11

12 4 FÖRSLAG PÅ DAGVATTENHANTERING I detta avsnitt föreslås åtgärder för dagvattenhantering i Harkskär efter planerad nybyggnation av bostäder. Framtagna lösningar fokuserar som tidigare nämnts på avledning av dagvattnet och presenteras i figur 11, 12 och 13. Förslagen innefattar både befintliga (röda) och nya (blå) lösningar. Heldragna linjer i figurerna är diken, streckade linjer trummor och pilarna visar på utloppspunkter till Harkskärsfjärden. Gula linjer markerar planområdet. Bakomliggande färger i kartan är avrinningsområden. För större format på figurerna, se bilaga. 4.1 OMRÅDE 1 Föreslagen dagvattenhantering inom område 1 presenteras i figur 11. Avledande dagvattenlösningar föreslås utifrån planområdets topografi. Figur 11. Avrinningsområden för område 1 (inom gul linje) med principlösningar för dagvattenhantering. Röda linjer avser befintliga lösningar och blå föreslagna åtgärder. Grön linje visar alternativ lösning till utlopp 3. Heldragen linje symboliserar diken, streckad linje trumma under väg och pil utloppsväg till Harkskärsfjärden. Lila streckad linje i den norra delen markerar plats för vall. Utlopp 1 avvattnar den södra delen av området genom dike (dike syd, tabell 1) som anläggs i ytterkant av området, se figur 11. Fram till diket anläggs tre mindre avskärmande diken inifrån planområdet där det västra diket avleder inkommande flöde från ovanliggande skogsmark, det mittersta avrunnet Harkskär - Nya tomter, Handläggning 12

13 vatten från nybyggd vägkropp och det östra diket avvattnar bakkant av nybyggda bostäder. Befintliga fastigheter öster om området har redan idag problem med påträngande vatten vid höga flöden. Det östra diket fungerar som en avskärmande åtgärd och innebär att vattnet (ca 90 l/s för 10-årsregn och 190 l/s för 100-årsregn) istället i huvudsak kommer att ledas runt befintlig bebyggelse. Föreslagen åtgärd bidrar därmed till en förbättring av befintlig situation. Till utloppspunkt 2 (trumma öst) leds både vatten från södra och norra delen av planområdet. Dagvattnet avleds från norra planområdet i två nyanlagda diken längsmed Brusängsvägen respektive Måsviksvägen. Dikesöppningarna mynnar ut i en trumma som placeras under Brusängsvägen och leder in vattnet till den södra delen av område 1. Framtida 10-årsflöde till trumman har beräknats till 50 l/s och 100-årsflödet till 110 l/s, vilket bör ligga till grund för dimensionering av trumman. Förutom flöden från planområdet belastas utloppspunkt 2 även av avrinning från naturmark väster om planområdet. Naturmarksavrinningen leds in på området genom befintlig trumma (trumma mitt, se figur 3) under Harkskärsvägen och härifrån i befintlig dikesanvisning med nordlig riktning. Avledande dike anläggs vid Brusängsvägen och leder vattnet runt bebyggelse genom ny trumma under nybyggd väg. Efter trumman leds vattnet i befintligt dike fram till utloppspunkt 2. Utloppspunkt 2 tar idag emot 84 l/s och beräknas teoretiskt kunna belastas med ett framtida flöde på 145 l/s vid ett 10-årsregn. Befintlig trumma (öst) vid utloppet bedöms ha dimensionering ca 400 mm. I och med exploatering och ökad avrinning finns behov av att öka denna dimensionering till att motsvara trumma med innerdiameter 600 mm för att kunna hantera ett framtida 100- årsregn beräknat till 310 l/s. Vidare bör status på framledande dike till trumman ses över. Utloppspunkt 3 befinner sig i ett lågpunktsområde vid den nordligaste fastigheten i område 1. Det finns risk för ansamling av vatten vid höga flöden om inte höjdsättning och flödesvägar säkerställs. Fastigheten bör höjas och därefter läggs förslagsvis en trumma under Måsviksvägen med efterföljande dike mellan fastigheter (Harkskär 2:106 och 2:158) ut i Harkskärsfjärden. En alternativ lösning är att anlägga ett dike i bakkant av fastigheten som leder vattnet från fastigheten till utloppspunkt 4, se gul linje i figur 10. Utloppspunkt 4 (trumma nord) ligger norr om det faktiska planområdet men påverkas av viss ökad avrinning i och med exploatering, se figur 11. Vid utloppspunkt 4 ligger fastigheterna Harkskär 2:17, 2:18 och 2:19 som redan vid befintlig markanvändning upplevt påträngande vatten och därför anlagt en privat lösning i form av mindre trumma. I och med exploatering krävs en tydligare avskärmning för att skydda dessa bostäder. Förslagsvis byggs en vall (lila streckad linje i figur 11) med avskärmande dike mellan planområdet och fastigheterna. Från diket leds vattnet genom trumma under befintlig grusväg (Rabbestigen/Måsviksvägen) och därefter i dike med utlopp i Harkskärsfjärden. Framtida flödet till trumman beräknas till 120 l/s för 10- årsregn och 250 l/s för framtida 100-årsregn. Detta flöde innefattar den alternativa lösningen för utlopp 3. Utloppspunkt 4 tar även emot avrinning från skogsmark genom den nordligaste trumman vid Harkskärsvägen Harkskär - Nya tomter, Handläggning 13

14 4.2 OMRÅDE 2 Område 2 är lågt beläget vilket var märkbart vid platsbesöket då stående vatten förekom inom området. I planbestämmelserna föreslås lägsta nivå för underkant grundkonstruktion +2,0 meter över nollplanet (RH2000). Idag har marken en generell lutning i nordlig riktning ned mot vägkorsningen mellan Brusängsvägen och Skärgårdsstigen och slutligen Harkskärsfjärden. Föreslagen dagvattenlösning presenteras i figur 12. Figur 12. Avrinningsområden för område 2 (inom gul linje) med principlösningar för dagvattenhantering. Blå linjer visar föreslagna åtgärder där heldragen linje är diken, streckade linjer är trummor under väg och pil visar utloppsväg till Harkskärsfjärden. För att avleda vatten från planområdet anläggs diken intill planområdet längs Brusängsvägen och Skärgårdsstigen. Diket vid Brusängsvägen avleder vatten från planområdet samt avskärmar inkommande flöden från befintliga fastigheter norr om planområdet. Nya fastigheter lutas i framkant mot Skärgårdsstigen så att vattnet rinner av och avleds i diket. De nya dikena ansluts till en trumma under Skärgårdsstigen följt av trumma under Brusängsvägen, som slutligen mynnar ut i dike med utlopp i Harkskärsfjärden. Framtida flödet från planområdet till trumman under Skärgårdsstigen har beräknats till 80 l/s vid 10-årsregn och 170 l/s vid 100- årsregn. Trumman under Brusängsvägen måste vara dimensionerad för att ta emot vatten från planområdet samt vatten från befintliga fastigheter på väster sida om Brusängsvägen. Det totala flödet till denna trumma bedöms till ca det dubbla inflödet till trumman under Skärgårdsstigen. Det är viktigt att säkra denna flödesväg med tillräcklig dimensionering av trummor för att förhindra översvämning av tomter vid skyfall. Den sydöstra delen av område 2 har en befintlig lutning ned mot Harkskärsfjärden. Nya fastigheter bör fortsatt luta ned mot Harkskärsfjärden i bakkant så att dagvatten kan infiltrera skogsmarken och rinner vidare ut i recipienten Harkskär - Nya tomter, Handläggning 14

15 4.3 OMRÅDE 3 Befintlig lutning för område 3 är ned mot Lilluddsvägen. Denna lutning behålls för de nya fastigheterna så att avvattning och avledning av dagvatten kan ske i det diket som anläggs vid vägen. Marken har en lutning från väst till öst och diket ansluts till en trumma i den östra delen av planområdet, som leder vattnet under Lilluddsvägen till ett dike på andra sidan vägen, med utlopp i Harkskärsfjärden (figur 13). Teoretiskt framtida flöde till trumman har beräknats till 90 l/s vid 10-årsregn och 195 l/s vid 100-årsregn. Figur 13. Avrinningsområden för område 3 (inom gul linje) med principlösningar för dagvattenhantering. Röd linje visar befintlig lösning och blå föreslagna åtgärder. Heldragen linje symboliserar diken, streckad linje trumma under väg och pil utloppsväg till Harkskärsfjärden. Område 3 bidrar med viss avrinning till trumma belägen norr om planområdet, se röd streckad linje i figur 13. Flödet till trumman från område 3 är relativt litet och marken kring trumman utgörs av skogsmark som kan tillåtas att översvämmas vid höga flöden. Några åtgärder för detta område bedöms därför inte vara nödvändiga. 4.4 AVRINNING VID SKYFALL Skyfall motsvarar beräknade teoretiska flöden vid nederbörd med 100-års återkomsttid. Dessa flöden bör ligga till grund vid höjdsättning av de nya fastigheterna samt vid dimensionering av trummor, för att minimera risken för översvämning. En grundprincip för att säkerställa en hållbar dagvattenhantering är att placera byggnader på topografiska höjdpartier och grönytor där dagvatten kan infiltrera i lågpunkter. Där detta inte är möjligt, som exempelvis vid utloppspunkt 3 (figur 11), är det särskilt viktigt att se till så att vatten kan avledas på ett effektivt sätt för att undvika översvämning vid skyfall. De två presenterade alternativen för avledning av dagvattenflödet bör undersökas i detalj i projekteringssteget Harkskär - Nya tomter, Handläggning 15

16 Fastigheten Harkskär 2:110 vid utlopp 2 (figur 11) ligger lägre än Brusängsvägen där utloppstrumman (trumma öst) är placerad. Vid skyfall riskerar fastigheten därmed översvämmas innan vattnet rinner över vägen ned mot Harkskärsfjärden. Det är därför viktigt att vattnet kan avledas på ett effektivt sätt genom trumman under vägen, så att risken att vatten ansamlas vid tomten minimeras. För att ta emot ett framtida 100-årsregn på 310 l/s bör trumman ha dimension motsvarande en innerdiameter på minst 600 mm Harkskär - Nya tomter, Handläggning 16

17 5 REFERENSER Gävle kommun, Del av Varva 3:1 m.fl., Översiktskarta, Granskningshandling Lantmäteriet, Kartsök och ortnamn, Harkskär: Tillgänglig: Länsstyrelsen, Vatteninformationssystem Sverige, Harkskärsfjärden: Tillgänglig: SGU, 2019a.Genomsläpplighetskarta. Tillgänglig: SGU, 2019b. Jordartskarta. Tillgänglig: Svenskt Vatten, Avledning av dag-, drän- och spillvatten. Publikation P110. ISSN: WSP, Harkskär, Nya bostäder, PM Geoteknik. Uppdragsnr Harkskär - Nya tomter, Handläggning 17

18 VI ÄR WSP WSP är ett av världens ledande analys- och teknikkonsultföretag. Vi verkar på våra lokala marknader med stöd av global expertis. Som tekniska experter och strategiska rådgivare har vi tillgång till ingenjörer, tekniker, naturvetare, planerare, utredare och miljöspecialister liksom professionella projektörer, konstruktörer och projektledare. Vi erbjuder hållbara lösningar inom Hus & Industri, Transport & Infrastruktur och Miljö & Energi. Med drygt medarbetare på 500 kontor i 40 länder medverkar vi till en hållbar samhällsutveckling. I Sverige har vi omkring medarbetare. wsp.com WSP Sverige AB Norra Skeppargatan Gävle Besök: Norra Skeppargatan 11 T: Org nr: Styrelsens säte: Stockholm wsp.com Harkskär - Nya tomter, Handläggning 18

19 Bilaga 1. Dagvattenlösning område 1 (fig.11) Harkskär - Nya tomter, Handläggning 19

20 2. Dagvattenlösning område 2 (fig. 12) Harkskär - Nya tomter, Handläggning 20

21 3. Dagvattenlösning område 3 (fig. 13)