Skyfallsmodellering inom den planerade fördelningsstationens avrinningsområde vid Gubbängens IP

Transkript

1 UPPDRAG Fs Högdalen, Utrg Placering UPPDRAGSNUMMER UPPDRAGSLEDARE Johan Dahlberg UPPRÄTTAD AV Lisa Carlsson/Pierre-Louis Ligier GRANSKAD AV Maja Coghlan Skyfallsmodellering inom den planerade fördelningsstationens avrinningsområde vid Gubbängens IP Inledning Ellevio planerar att uppföra en ny fördelningsstation 33/11kV för att avlasta befintliga stationer i söderort. Den planerade fördelningsstationen kommer att vara lokaliserad i anslutning till Gubbängens idrottsplats söder om Stockholm. Pågående exploateringsplaner, framförallt i Farsta, kommer att öka effektuttagen i området och befintliga stationer kommer inom en överskådlig framtid att överbelastas. Syftet med föreliggande utredning var att studera hur den planerade fördelningsstationen påverkas vid händelse av ett 100-årsregn, d.v.s. regn med en återkomsttid av 100 år. Återkomsttiden betecknar dock endast den genomsnittliga tiden mellan två event av samma omfattning och inte den sammanlagda sannolikheten för en period av flera år. I föreliggande utredning har koordinatsystemet Sweref 99TM och höjdsystemet RH2000 använts. Metodik Höjdmodell En höjdmodell baserad på högupplöst laserskannad höjddata som omfattar hela det studerade området skapades med hjälp av ArcGIS. Höjdmodellen har en upplösning av 1x1 m och beskriver befintlig mark/topografi i området. För att kunna studera hur den planerade fördelningsstationen påverkas vid händelse av ett 100-årsregn och för att simulera byggnaden i modellgeometrin höjdes marknivåerna där fördelningsstationen kommer att vara lokaliserad ett par meter. I Figur 1 visas en terrängskuggning av den höjdmodell som skapades över det studerade området. S w e co Vaksalagatan 10 Box 1733 SE Uppsala, Telefon +46 (0) S we c o En er gui d e A B Org.nr Styrelsens säte: Stockholm Li sa Ca r l s so n Civilingenjör Vattenkraft & Dammar Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) lisa.carlsson@sweco.se fördelningsstationens avrinningsområde vid gubbängens ip.docx 1 (7)

2 Figur 1. Terrängskuggning av den höjdmodell som skapades över det studerade området. Avrinningsområde Avrinningsområdet togs fram med hjälp av ArcSWAT som är ett tilläggsprogram till ArcGIS. Med ArcSWAT definierades flödesvägar och delavrinningsområden i hela området som omfattas av den framtagna höjdmodellen. I Figur 2 visas avrinningsområdet ner till väg 229/Örbyleden, vilket är ca 42 ha stort. Det bör noteras att avrinningsområdet enbart skapades utifrån höjdmodellen, d.v.s. hänsyn har ej tagits till varken ledningsnät eller eventuella trummor under vägar. 2 (7) fördelningsstationens avrinningsområde vid gubbängens ip.docx

3 Figur 2. Avrinningsområdet ner till väg 229/Örbyleden. Skyfallsmodellering Med skyfallsmodellen simulerades ett framtida 100-årsregn (år 2100) enligt det dimensionerande scenariot (Scenario C, Ogynnsamt scenario : rännstensbrunnar och ledningar på fastigheter klarar 5-års regn och markens infiltrationskapacitet är låg) som beskrivs i rapporten Skyfallsmodellering för Stockholms stad (Stockholm Vatten, 2015). Utifrån ortofoto delades det studerade området in i olika markanvändningsklasser. I det studerade området identifierades sex stycken olika markanvändningsklasser: gräs/öppen mark, vattenytor (infiltrationsbassäng), tak, skog, idrottsplats och vägar (Figur 3). Dimensionerande nettonederbörd och Mannings tal för de identifierade markanvändningsklasserna hämtades från rapporten Skyfallsmodellering för Stockholms stad (Stockholm Vatten, 2015). Dimensionerande nettonederbördens varaktighet är 50 min. I Tabell 1 redovisas Mannings tal och nettonederbörd för de identifierade markanvändningsklasserna. fördelningsstationens avrinningsområde vid gubbängens ip.docx 3 (7)

4 Figur 3. Identifierade markanvändningsklasser i det studerade området. Tabell 1. Mannings tal och nettonederbörd för de identifierade markanvändningsklasserna. Markanvändning Mannings tal, M 100-årsregn, P100 [mm] Gräs/Öppen mark Vattenytor Tak Skog 5 11 Idrottsplats Vägar Mannings tal och nettonederbörd för infiltrationsbassängen har ansatts till 40 respektive 65 mm vilket motsvarar de värde som användes för sankmark i den översiktliga skyfallskarteringen (Stockholm Vatten, 2015). Nettonederbörd har definierats på så sätt att infiltration och avdrag för ledningsnät inkluderas i analysen (Stockholm Vatten, 2015). 4 (7) fördelningsstationens avrinningsområde vid gubbängens ip.docx

5 Höjdinformation i skyfallsmodellen baserades på den framtagna höjdmodellen. Över modellområdet skapades ett mesh som har en upplösning på 1 meter och består av ca triangulära beräkningsceller i ett s.k. ostrukturerat beräkningsnät. I skyfallsmodellen simulerades nederbörd som källor vid modellens samtliga noder. Skyfallsmodellen har en utströmmande rand, lokaliserad utmed södra sidan av väg 229/Örbyleden. Inget underlag om eventuella trummor under vägar och/eller i dränagediken har erhållits. I Figur 4 visas det aktuella modellområdet. I föreliggande utredning redovisas resultat i form av översvämningsytor med en upplösning av 1x1 m. Upplösningen är således finare än den som användes i den översiktliga skyfallskarteringen, d.v.s. 4x4 m (Stockholm Vatten, 2015). Figur 4. Den röda linjen visar det aktuella modellområdet och den grå polygonen representerar den planerade fördelningsstationen. Simuleringen utfördes med programmet TELEMAC-2D, version 7.2. Programmet är utvecklat av Open Telemac Consortium (Frankrike: EDFs Laboratoire National d'hydraulique, ARTELIA, CEREMA Storbritannien: Daresbury Laboratory, HR Wallingford Tyskland: BundesAnstalt für Wasserbau) och är tillgängligt som öppen källkod. TELEMAC-2D beräknar strömningsmönster i två dimensioner genom att lösa Saint-Venants ekvationer. fördelningsstationens avrinningsområde vid gubbängens ip.docx 5 (7)

6 Resultat I Bilaga 1 redovisas beräknat maximalt vattendjup vid händelse av ett framtida 100-årsregn (år 2100) i enlighet med skyfallssimuleringen utförd av Stockholm Vatten år Resultatet presenteras i två kartor, en karta som visar maximalt vattendjup i hela det studerade området och en karta som visar maximalt vattendjup i direkt anslutning till den planerade fördelningsstationen. De viktigaste resultaten kommenteras nedan med stöd av Figur 5. Skyfallssimuleringen visar att vatten ansamlas i två områden öster om den planerade fördelningsstationen. Maximalt vattendjup uppgår till ca 0,6 m längs vägen Målkurvans södra sida. Det beräknade vattendjupet medför att vägen inte kan trafikeras längs denna sträcka vid händelse av ett 100-årsregn. Vid infarten från väg 229/Österbyleden ansamlas därtill vatten och det maximala vattendjupet i detta område uppgår till ca 0,3 m. Det är således osäkert ifall det kommer att vara möjligt att ta sig fram till fördelningsstationen vid händelse av ett 100-årsregn. På norra sidan av den planerade fördelningsstationen är översvämningen begränsad med ett maximalt vattendjup som uppgår till ca 0,1 m. Vidare visar skyfallssimuleringen att vatten även ansamlas längs sydvästra sidan av den planerade fördelningsstationen. Det maximala vattendjupet uppgår här till ca 0,8 m. För att undvika att vatten ansamlas här bör markytan utformas på så sätt att vatten kan dräneras antingen norr- eller österut. Figur 5. Maximalt vattendjup i närheten av den planerade fördelningsstationen. Den framtagna skyfallsmodellen kan användas för att vidare undersöka och definiera eventuella förbättringsåtgärder angående avrinningsförhållanden. 6 (7) fördelningsstationens avrinningsområde vid gubbängens ip.docx

7 Referenser Stockholm Vatten, Skyfallsmodellering för Stockholms stad simulering av ett 100-årsregn i ett framtida klimat (år 2100). Rapport 15SV737. fördelningsstationens avrinningsområde vid gubbängens ip.docx 7 (7)

8 Teckenförklaring Vattendjup (m) < 0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0,4-0,5 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,8 0,8-0,9 0, ,1 > 1, Planerad Fördelningsstation ,3-0,4 Modellområde ² Bilaga 1 Maximalt vattendjup vid 100-årsregn, utzoomad vy UPPRÄTTAD FÖR Meter UPPDRAG NR. RITAD/KONSTR AV ANSVARIG/GRANSKNING Kjell Gustavsson GRANSKAD AV BESTÄLLAREN Lisa Carlsson BESTÄLLARENS OMBUD SWECO Energuide AB Gjörwellsgatan 22, Box Stockholm Telefon , Telefax GODKÄND AV BESTÄLLAREN SKALA 1:4500 (A3) HANDLÄGGARE Lisa Carlsson Pierre-Louis Ligier REFERENSSYSTEM Sweref 99TM BET

9 Teckenförklaring Vattendjup (m) < 0,1 0,1-0, ,2-0,3 0,3-0,4 0,4-0,5 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,8 0,8-0,9 0, ,1 > 1,1 Planerad Fördelningsstation ² Bilaga 1 SWECO Energuide AB Gjörwellsgatan 22, Box Stockholm Maximalt vattendjup vid 100-årsregn, inzoomad vy Telefon , Telefax UPPRÄTTAD FÖR UPPDRAG NR. RITAD/KONSTR AV HANDLÄGGARE Lisa Carlsson Lisa Carlsson ANSVARIG/GRANSKNING Pierre-Louis Ligier BESTÄLLARENS OMBUD Kjell Gustavsson Meter GRANSKAD AV BESTÄLLAREN GODKÄND AV BESTÄLLAREN 1:400 (A3) Sweref 99TM SKALA REFERENSSYSTEM BET