365 Tappström 3:1 (Wrangels väg) Kort version

Transkript

1 EKERÖ KOMMUN 365 Tappström 3:1 (Wrangels väg) Kort version Sundsvall

2 365 Tappström 3:1 (Wrangels väg). Kort version Datum Uppdragsnummer Utgåva/Status Bo Granlund Magnus Sundelin Bo Granlund Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 454, Norra Kajen Sundsvall Telefon Fax Organisationsnummer

3 Innehållsförteckning 1. Inledning Uppdraget Bakgrund och syfte Tidigare utredningar Dimensioneringskontroll, förutsättningar Modelluppbyggnad Metodik Hårdgjorda ytor, förändring vid förtätad bebyggelse Analyser och beräkningsresultat Dagvattensystemets utformning i Villavägen Beräkningar med dagens dagvattensystem och anslutna ytor Beräkningar med 10-årsregn och minskad belastning från områden uppströms 4D (Villavägen/Wrangels väg) Möjligheter att avlasta Villavägens dagvattensystem genom att avleda vatten från planområdet norrut via Ekerövägens dagvattenledning Slutsatser och diskussion... 7 i

4 PM kort version 1. Inledning 1.1 Uppdraget Arbetet med denna utredning har utförts av Bo Granlund och Magnus Sundelin vid Ramböll Sverige AB på uppdrag av Ekerö kommun. 1.2 Bakgrund och syfte I samband med detaljplanearbetet för en förtätat bebyggelse inom Tappström 3:1 (Wrangels väg), Ekerö, behövs en hydraulisk dagvattenutredning för att studera effekter av olika lösningar för dagvattenhanteringen. Dagvatten från befintlig bebyggelse i området avleds via dagvattenledning i Villavägen som mynnar västerut i Älvnäsviken. Utredningens syfte är att utvärdera vilken påverkan de tillkommande hårdgjorda ytorna ger på flödet i dagvattensystemet och föreslå lämplig storlek på utjämningsmagasin för att kunna undvika ökad toppflödesbelastning. Möjligheter att minska dagens toppflöden och översvämningsrisker längs Villavägen ska även studeras liksom möjligheter att avleda dagvatten till Ekerövägen i stället. 1.3 Tidigare utredningar En tidigare utredning angående dimensioneringskontroll VA-ledningar Villavägen m.fl. har utförts av Ramböll daterad Rapporten innefattar dimensioneringskontroll av spill- och dagvattenledningarna. 2. Dimensioneringskontroll, förutsättningar I beräkningarna har höjdsystemet RH00 använts, dvs kommunens lokala system. Mälarens nivåer är enligt SMHI (lokalt höjdsystem, RH00): HHVY +1,01 MHVY +0,70 MVY +0,32 MLVY +0,15 LLVY -0,12 Vid dimensioneringskontrollen av dagvattennätet har nivån +0,70 (MHVY) använts för utloppet i Mälaren. 1 av 7

5 3. Modelluppbyggnad 3.1 Metodik En datormodell för dagvattensystem består av ett antal avrinningsområden (hydrologisk modell) som vid belastning med regndata genererar avrinningshydrografer (flödeskurvor) vilka blir indata i en rörnätsmodell med ledningar, brunnar, pumpstationer etc (hydraulisk modell). Avrinningsområden för dagvattensystemet längs Villavägen har avgränsats på kartan och anslutits till olika noder (brunnar) i dagvattennätet. Som generellt antagande har ansatts att 20 % av bruttoarean utgörs av hårdgjorda ytor (tak- mark- och gatuytor). För planområdet Tappström 3:1 har arean för de hårdgjorda ytorna karterats i detalj. Vid beräkning med dimensionerande regn har använts sk CDS-regn med varaktighet 360 min och olika återkomsttider upp till 10 år. Regnen är utformade enligt anvisning i Svenskt Vatten P104, ekvation Dahlström I P104 anges även att vid funktionskontroll av befintligt system, t ex efter inträffade översvämningar, där syftet är att visa om det befintliga systemet är korrekt dimensionerat enligt Svenskt Vatten P90 kan man i stället utnyttja en serie med olika blockregn som nederbördsdata. Dimensionering med CDS-regn ger något högre maxflöden och torde ge resultat som är på säkra sidan vid jämförelse med dimensioneringskraven. Vid dimensionering av nya system är det lämpligt att använda en klimatfaktor i regnen som tar hänsyn till den ökade regnintensitet som förväntas i framtiden. Vid beräkning med den hydrauliska modellen simuleras flöden och trycknivåer i ledningar, magasin och övriga anordningar på nätet varvid även dämda förhållanden kan hanteras. För att uppfylla dimensioneringsanvisningarna enligt Svenskt Vatten publikation P90 får ej dämning ske över ledningshjässan vid regn med återkomsttid upp till 2 år och dämning till marknivå får ej ske vid regn med återkomsttid upp till 10 år. I denna utredning har modellverktyget Mike Urban CS använts. Mouse används som beräkningsmotor i Mike Urban. Indata för rörnätets geometri (brunnar, nivåer, ledningar, dimensioner etc) har hämtats från kommunens VA-karta och ledningarnas vattengångsnivåer har kontrollerats i fält genom nedmätning lock-vg av Ekerö kommun. Marknivåer/locknivåer har hämtats från den nya nationella höjddatabasen (höjdsystem RH2000). Nivåuppgifterna har justerats för att stämma med det lokala höjdsystemet RH00 som används i kommunen. Kompletterande nivåuppgifter för inmätta brunnar inom planområdet har hämtats från en VA-utredning (Markstyrkan 2009). 3.2 Hårdgjorda ytor, förändring vid förtätad bebyggelse Ytorna som avleds till dagvattensystemet i Villavägen uppströms brunn 4D (Wrangels väg) har karterats och redovisas nedan: 2 av 7

6 BEFINTLIGT OMRÅDE Område Bruttoyta Takyta Vägyta A. Floravägen B. Wrangels väg C. Villavägen Tot. Hårdgjort Med stöd av illustrationsplanen nedan från har ytorna för det planerade området karterats. PLANERAT OMRÅDE Område Bruttoyta Takyta Vägyta A. Floravägen B. Wrangels väg C. Villavägen * * Tot. Hårdgjort *Om P-däck och huslängan närmast Ekerövägen ansluts mot vägdiket i Ekerövägen avgår 3818 m 2. I beräkningarna antas dessa ytor avledas till Villavägen. 3 av 7

7 4. Analyser och beräkningsresultat 4.1 Dagvattensystemets utformning i Villavägen Figurerna nedan visar de ledningar och brunnar (noder) som ingår i modellen. Dagvattensystemet mynnar i ett utlopp till dike mot Älvnäsviken (Mälaren) i Villavägens förlängning (nod 5CD). Nod 5CD Dagvattenutlopp till dike Figur 1 Noder i beräkningsmodell Villavägen, plan, nedre delen Dagvatten från planområdet Tappström 3:1 ansluter i modellen i nod (brunn) 4D i korsningen Villavägen/Wrangels väg. Nod 4D, Dagvatten från planområdet ansluter Figur 2 Noder i beräkningsmodell Villavägen, plan, övre delen 4 av 7

8 Dagvattenledningen har dimension D500 i övre delen (efter brunn 4D), ökar till D600 efter brunn 34BD och dimensionen blir D800 efter brunn 1D till utloppet i punkt 5CD. 4.2 Beräkningar med dagens dagvattensystem och anslutna ytor Total hårdgjord yta som ansluter till 4D är idag ca m2. Beräkning med 2-årsregn visar att dagvattenledningen i Villavägen dämmer över hjässan på nästan alla ledningssträckor, det dämmer även över marknivå på vissa sträckor. Maxflödet som avleds via brunn 4D vid ett 2-årsregn blir ca 280 l/s. Vid 10-årsregnet dämmer det ytterligare och en länge sträcka dämmer över marknivå. Maxflödet som avleds via brunn 4D blir då ca 330 l/s. Systemet är således underdimensionerat och en framtida ökning av den hårdgjorda arean som ansluts till brunn 4D förstärker problematiken. 4.3 Beräkningar med 10-årsregn och minskad belastning från områden uppströms 4D (Villavägen/Wrangels väg) Total hårdgjord yta som ansluter till 4D är idag ca m2. Exploateringsförslaget innebär en ökning till ca m2 förutsatt att alla ytor avleds via brunn 4D till Villavägen. Det innebär att avrinningen ökar. 10-årsregnet i beräkningen (CDS-regn med totalt 41 mm under 6 timmar) ger en total avrinning om 914 m3 från dessa ytor. Detta medför ytterligare överbelastning av dagvattensystemet vid dimensionerande regn. Om flödestopparna från områden uppströms 4D efter exploatering kan minskas genom magasinering och/eller avledning av dagvatten norrut längs Ekerövägen skulle toppflödesbelastningen på systemet i stället kunna minskas. Beräkningarna nedan visar vilken effekt som kan uppnås vid 10-årsregn av några olika flödesbegränsande åtgärder: A.Bräddning/magasinering vid 4D vid dämning över hjässan på D500- ledningen Med ett bräddavlopp i brunn 4D placerat i höjd med hjässan på utgående ledning kan dämning uppströms denna brunn undvikas samtidigt som toppflödet vidare i systemet minskas från ca 330 l/s till ca 210 l/s. Det uppstår en viss dämning över hjässan på sträckan 4D-19BD men trycklinjen ligger klart lägre än marknivån. Om den bräddade volymen skulle magasineras i ett utjämningsmagasin eller damm vid sidan om brunn 4D krävs en volym på minst 185 m3. Om magasinet 5 av 7

9 ska tömmas med självfall stiger dock trycknivån i brunn 4D i takt med att magasinet fylls vilket medför ökat flöde. För att hindra dämning efter 4D krävs någon typ av flödesreglering eller strypning då flöden över tillåtet värde får brädda åt annat håll eller magasineras (utan att flödet till Villavägen ökar) tills regnintensiteten minskat. B.Flödesreglering och bräddning/magasinering i 4D vid flöden över 125 l/s Vid flödesreglering till max 125 l/s kommer trycklinjen att ligga i nivå med hjässan i systemets övre del. Trycklinjen i systemets nedre del (nedströms 34BD, Åkerövägen) påverkas dock ytterst lite av denna åtgärd. Vid denna reglering på max 125 l/s vidare från 4D krävs en magasinsvolym på minst 245 m3. C.Bortkoppling av alla ytor uppströms 4D, dvs 0-flöden till Villavägen Om alla ytor kopplas bort uppströms 4D så att inget dagvatten tillförs denna brunn kommer ledningssystemet uppströms Åkerövägen att klara sig utan överbelastning. Beräkningarna visar dock att systemets nedre del förblir i princip opåverkad vid 10-årsregnet trots denna åtgärd. Dämning sker även nu över marknivå beroende på att de dominerande ytorna ansluter till systemet längre nedströms brunn 4D. Slutsatser: Flödesbegränsande åtgärder uppströms brunn 4D ger märkbara effekter i systemets övre del fram till brunn 34BD, Åkerövägen. En flödesbegränsning på ca 125 l/s efter 4D är där tillräcklig för att hålla trycklinjen under (eller nära) ledningshjässan vid alla regn. Nedströms denna punkt är den totala belastningen från övriga områden dock så hög att det inte märks på den högsta trycklinjen. 4.4 Möjligheter att avlasta Villavägens dagvattensystem genom att avleda vatten från planområdet norrut via Ekerövägens dagvattenledning Vi har även tittat på möjligheten att avlasta Villavägens dagvattensystem genom att avleda vatten från planområdet norrut via Ekerövägens dike och dagvattenledning. Vägdiket ansluter till en D300-ledning som mynnar i Tappströms kanal. Ledningens kapacitet på hela sträckan är ej kontrollerad men vi antar att den kan avbörda max ca 100 l/s. Om ledningen ska utnyttjas som en resurs för att avlasta Villavägens dagvattensystem antas här att max 50 l/s kan avledas mot Ekerövägen. Beräkning har gjorts med följande scenario: 6 av 7

10 Flödesreglering max 150 l/s till Villavägen och max 50 l/s till Ekerövägen, magasinering av överstigande flöden. Då flödet mot D500-ledningen i Villavägen överstiger 150 l/s bräddar överskottet mot D300-ledningen i Ekerövägen. Om det bräddade flödet dit överstiger 50 l/s magasineras resten av vattenvolymen. När totalflödet understiger 200 l/s magasineras sålunda inget vatten. Genom att dagvattnet kan avledas åt två håll samtidigt minskar behovet av magasinsvolym för flödesutjämning. Maxflödet 150 l/s till Ekerövägen innebär en viss (men kanske acceptabel) dämning över ledningshjässan sker efter brunn 4D. Magasinet behöver i detta fall vara minst ca 170 m3 vid ett CDS-regn med återkomsttiden 10 år. Regnet ger en total avrinning om 914 m3. 5. Slutsatser och diskussion Genom att bygga någon typ av utjämningsmagasin och flödesreglering vid brunn 4D kan avrinningen från planområdet vid 10-årsregnet hanteras utan att dagvattennätet överbelastas på sträckan 4D-34BD (Wrangels väg-åkerövägen). Om ett delflöde även kan avledas via D300-ledningen norrut längs Ekerövägen kan erforderlig magasinsvolym minskas. Beräkningarna visar vidare att flödesbegränsningar uppströms brunn 4D har försumbar effekt i Villavägens nedre del närmare utloppet. För att minska risken för överbelastning och uppdämning där krävs ytterligare magasinsvolymer längre ner i systemet eller ökade ledningsdimensioner. Vid tolkning av resultaten och bedömning av magasinsvolymer bör beaktas att ytavrinningen från områden uppströms 4D ansluter direkt till denna brunn i modellen. Kapaciteten i ledningarna uppströms 4D (D300 från Wrangels väg samt D225 från Villavägens förlängning) begränsar i verkligheten möjligt maxflöde. När beräknad avrinning mot 4D överstiger l/s sker sannolikt dämning till marknivå i uppströms ledningar varför maxflödet är självreglerande. Vid förtätning enligt planförslaget kommer sträckan med D225 att byggas om och beroende på hur den dimensioneras kan möjligt maxflöde mot 4D påverkas och kanske bli högre. 7 av 7