Kontrollberäkningar av Strömslunds dagvattensystem med avseende på marköversvämningar

Transkript

1 TROLLHÄTTAN ENERGI AB Kontrollberäkningar av Strömslunds dagvattensystem med avseende på marköversvämningar UPPDRAGSNUMMER Modellberäkning av maximala trycklinjer i dagvattensystemet vid nederbörd med återkomsttiden 10 år SWECO ENVIRONMENT AB ZOYA SALEHPOUR MATS ANDRÉASSON

2 Organisation Personer Roll Telefon Mats Andréasson Uppdragsledare +46 (0) Zoya Salehpour Handläggare +46 (0) Ove Nordmark Kvalitetsgranskare +46 (0) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED ÅTERKOMSTTIDEN 10 ÅR

3 Sammanfattning I augusti 2014 inträffade ett stort antal källaröversvämningar i samband med mycket kraftig nederbörd i Strömslund, beläget i den västra delen av Trollhättans stad. Med anledning av denna händelse har Sweco fått i uppdrag av Trollhättan Energi AB att utreda om avloppssystemet uppfyller skäliga anspråk på säkerhet mot översvämning. Detta har utförts genom kontrollberäkningar av avloppssystemet, i enlighet med Svenskt Vattens dimensioneringskrav för avloppsledningsnät. Sweco har utfört dessa kontrollberäkningar avseende totalt 41 st. fastigheter i Strömslund, som enligt uppgift ska ha drabbats. Resultatet från beräkningarna visade att totalt 21 st. fastigheter av 41 st. studerade fastigheter riskerar att drabbas av översvämningar via spillvattensystemet vid ett regn med 10 års återkomsttid. Kontrollberäkningar har också utförts beträffande dagvattensystemet med fokus på de fastigheter där resultat beträffande beräknad maximal trycklinje i avloppssystemet ligger under källargolvsnivån i syfte att kontrollera om dessa fastigheter riskerar översvämningar från dagvattensystemet, d.v.s. om maximal trycklinje i dagvattenledningen vid fastigheten kan nå över marknivå. En hydraulisk modell har upprättats utifrån digitalt underlag och inmätningar i avloppssystemet. Modellen har kalibrerats genom inläggande av deltagande belastningsytor vid nederbörd motsvarande uppmätta flöden (nivå- och hastighetsmätning) i 15 st. punkter och uppmätta nivåer i 8 st. punkter i avlopps- och dagvattensystemet, se rapport Kontrollberäkningar av avloppsledningsnätet i Strömslund. Beräkningar har utförts enligt beräkningsfall nedan: 1. Kontrollberäkning med kalibrerad datormodell under förutsättning att ledningarna i systemet har Mannings tal (råhetstal) 82 för betongledningar och 90 för plastledningar (benämnt grundfallet) 2. Känslighetsanalys genom att Mannings tal generellt har sänkts till 60 för hela ledningssystemet, d.v.s. friktionsförlusterna i ledningssystemet ökas. Dagvattensystemet i området har kalibrerats utifrån flödesmätningar i området, se rapporten Kontrollberäkningar av avloppsledningsnätet i Strömslund, därför ökades inte deltagande ytorna i modellen i känslighetsanalysen. Känslighetsanalysen har bara genomförts med sänkt Mannings tal För samtliga studerade fastigheter indikerar beräkningsresultaten god funktion beträffande dagvattenledningssystemen, då de beräknade maximala trycklinjerna låg under marknivå vid alla fastigheterna. Sweco Skånegatan 3 Box 5397 SE Göteborg, Telefon Sweco Environment AB Org.nr Styrelsens säte: Stockholm Zoya Salehpour Civilingenjör Vattensystem Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) zoya.salehpour@sweco.se

4 Innehållsförteckning 1 Omfattning 1 2 Resultat av kontrollberäkning Fastigheterna Urd 5-7 och 9, samt Munin 1 och Fastigheterna Magne 5 och 6, samt Munin Fastigheten Magne Fastigheten Ägir Fastigheterna Åsyn 1 och 5, samt Midgård Fastigheterna Pyramidpoppeln 1 och 2, samt Almen 3 och Boken Fastigheten Balder Sammanställning av beräkningsresultat 16 3 Referenser 18 Förklaringstabell Förklaring till figurer / ritningar nr 2, 4, 6, 8, 10, 12 och 14. Figur/beteckning Förklaring Spillvattenledning Dagvattenledning XXXNNNN (exempelvis DNB3201, SPL197, SRB192, kombination av 3 bokstäver och 3-4 siffror) Identitetsnummer för en nedstigningsbrunn eller punkt på ledningsnätet. Vissa av dessa brunnar/punkter i ledningsnätet återfinns även i trycklinjeprofilerna. MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

5 1 Omfattning Denna utredning har fokus på dagvattensystemet i Strömslund. Kontrollberäkning av avloppsledningsnätet i samma område visade att totalt 21 st. fastigheter av 41 st. studerade fastigheter riskerar att drabbas av översvämningar via avloppssystemet vid ett regn med 10 års återkomsttid. Denna studie har fokus på de fastigheter där den beräknade maximala trycklinjen i avloppssystemet ligger under källargolvsnivån i syfte att utreda om dessa fastigheter riskerar översvämningar från dagvattensystemet, d.v.s. om maximal trycklinje i dagvattenledningen vid fastigheten ligger ovan marknivå. En hydraulisk modell har upprättats utifrån digitalt underlag och inmätningar i avloppsoch dagvattensystemet. Modellen har kalibrerats genom inläggande av deltagande belastningsytor vid nederbörd motsvarande uppmätta flöden (nivå- och hastighetsmätning) i 15 st. punkter och uppmätta nivåer i 8 st. punkter i avlopps- och dagvattensystemet, se rapport Kontrollberäkningar av avloppsledningsnätet i Strömslund. Beräkningar har utförts enligt beräkningsfall nedan: 1. Kontrollberäkning med kalibrerad datormodell under förutsättning att ledningarna i systemet har Mannings tal (råhetstal) 82 för betongledningar och 90 för plastledningar 2. Känslighetsanalys genom att Mannings tal generellt har sänkts till 60 för hela ledningssystemet, d.v.s. friktionsförlusterna i ledningssystemet ökas. Då dagvattenmodellen har kalibrerats utifrån utförda flödesmätningar i området ökades inte de deltagande ytorna i modellen i känslighetsanalysen. Känslighetsanalysen har utförts enbart genom sänkning av Mannings tal 2 Resultat av kontrollberäkning Nedan redovisas beräkningsresultat i form av beräknade maximala trycklinjer (röd linje) för de olika ledningssträckorna med de översvämningsdrabbade fastigheterna vid grundfallet. I tabellen på sidan 16 redovisas även beräkningsresultaten (kolumn 4 gäller grundfall). I kolumn 6 i tabellen på sidan 16 redovisas också beräkningsresultaten med sänkt Mannings tal. I figur 15 på sidan 17 redovisas en karta med beräkningsresultaten (dagvattensystem) för drabbade fastigheter i Strömslund. 1(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

6 2.1 Fastigheterna Urd 5-7 och 9, samt Munin 1 och 10 Figur 1 Ledningssträcka 1 i Strömslund (röd sträcka avser redovisad profil) 2(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

7 Nedan redovisas beräknad maximal trycklinje för ledningssträcka 1 med fastigheterna Urd 5-7 och 9, samt Munin 1 och 10. Figur 2 Resulterande maximal trycklinje (röd) längs med ledningssträcka 1 i Strömslund, beräknat för blockregn med 10 års återkomsttid (Dahlströms nya formel, P104). Av den beräknade trycklinjeprofilen framgår att beräknad maximal trycklinje endast ligger ovan marknivå i brunnen innan Urd 9. 3(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

8 2.2 Fastigheterna Magne 5 och 6, samt Munin 9 Figur 3 Ledningssträcka 2 i Strömslund (röd sträcka avser redovisad profil) 4(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

9 Nedan redovisas beräknad maximal trycklinje för ledningssträcka 2 med fastigheterna Magne 5 och 6, samt Munin 9. Figur 4 Resulterande maximal trycklinje (röd) längs med ledningssträcka 2 i Strömslund, beräknat för blockregn med 10 års återkomsttid (Dahlströms nya formel, P104). Av den beräknade trycklinjeprofilen framgår att den beräknade maximala trycklinjen inte stiger över marknivå i närheten av fastigheterna. 5(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

10 2.3 Fastigheten Magne 4 Figur 5 Ledningssträcka 3 i Strömslund (röd sträcka avser redovisad profil) 6(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

11 Nedan redovisas beräknad maximal trycklinje för ledningssträcka 3 med fastigheten Magne 4. Figur 6 Resulterande maximal trycklinje (röd) längs med ledningssträcka 3 i Strömslund, beräknat för blockregn med 10 års återkomsttid (Dahlströms nya formel, P104). Av den beräknade trycklinjeprofilen framgår att beräknade maximala trycklinjen inte stiger över marknivå i närheten av fastigheten. 7(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

12 2.4 Fastigheten Ägir 9 Figur 7 Ledningssträcka 4 i Strömslund (röd sträcka avser redovisad profil) 8(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

13 Nedan redovisas beräknad maximal trycklinje för ledningssträcka 4 med fastigheten Ägir 9. Figur 8 Resulterande maximal trycklinje (röd) längs med ledningssträcka 4 i Strömslund, beräknat för blockregn med 10 års återkomsttid (Dahlströms nya formel, P104). Av den beräknade trycklinjeprofilen framgår att den beräknade maximala trycklinjen inte stiger över marknivå i närheten av fastigheten. 9(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

14 2.5 Fastigheterna Åsyn 1 och 5, samt Midgård 8 Figur 9 Ledningssträcka 5 i Strömslund (röd sträcka avser redovisad profil) 10(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

15 Nedan redovisas beräknad maximal trycklinje för ledningssträcka 5 med fastigheterna Åsyn 1 och 5, samt Midgård 8. Figur 10 Resulterande maximal trycklinje (röd) längs med ledningssträcka 5 i Strömslund, beräknat för blockregn med 10 års återkomsttid (Dahlströms nya formel, P104). Av den beräknade trycklinjeprofilen framgår att den beräknade maximala trycklinjen inte stiger över marknivå i närheten av fastigheterna. 11(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

16 2.6 Fastigheterna Pyramidpoppeln 1 och 2, samt Almen 3 och Boken 7 Figur 11 Ledningssträcka 6 i Strömslund södra (röd sträcka avser redovisad profil) 12(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

17 Nedan redovisas beräknad maximal trycklinje för ledningssträcka 6 med fastigheterna Pyramidpoppeln 1 och 2, Almen 3 och Boken 7. Figur 12 Resulterande maximal trycklinje (röd) längs med ledningssträcka 6 i Strömslund södra, beräknat för blockregn med 10 års återkomsttid (Dahlströms nya formel, P104). Av den beräknade trycklinjeprofilen framgår att den beräknade maximala trycklinjen inte stiger över marknivå i närheten av fastigheterna. 13(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

18 2.7 Fastigheten Balder 8 Figur 13 Ledningssträcka 7 i Strömslund södra (röd sträcka avser redovisad profil) 14(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

19 Nedan redovisas beräknad maximal trycklinje för ledningssträcka 7 med fastigheten Balder 8. Figur 14 Resulterande maximal trycklinje (röd) längs med ledningssträcka 7 i Strömslund södra, beräknat för blockregn med 10 års återkomsttid (Dahlströms nya formel, P104). Av den beräknade trycklinjeprofilen framgår att den beräknade maximala trycklinjen inte stiger över marknivå i närheten av fastigheten. 15(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

20 2.8 Sammanställning av beräkningsresultat ALMEN 3 Adress Daltorpsvägen 17 Gatunivå i förbindelsepunkt (+m) Maximal trycklinje vid förbindelsepunkt (grundfall) (+m) Maximal trycklinje över/under marknivå (grundfall) Maximal trycklinje vid förbindelsepunkt (Mannings tal 60) (+m) Maximal trycklinje över/under marknivå (Mannings tal 60) 67, under 64,90 under BALDER 8 Kapellgatan 10 81,9 79,2 under 79,2 under BOKEN 7 MAGNE 4 Vallbrottsgatan 4 Nornornas väg 11 69,1 68,10 under 68,70 under 68 66,3 under 66,5 under MAGNE 5 MAGNE 6 MIDGÅRD 8 MUNIN 1 MUNIN 10 MUNIN 9 Fastighetsbeteckning PYRAMID- POPPELN 1 PYRAMID- POPPELN 2 URD 5 URD 6 URD 7 URD 9 ÅSYN 1 Nornornas väg 9 Nornornas väg 7 67,9 66,6 under 66,6 under 68 66,75 under 66,80 under Bohusgatan 7 70,7 68,7 under 69,2 under Albertsvägen 29 Vässlegatan 14 Nornornas väg 8 Daltorpsvägen 15 Daltorpsvägen 13 Albertsvägen 31 Vässlegatan 11 Nornornas väg 14 Nornornas väg 18 Albertsvägen 51 67,2 65,70 under 65,80 under 67,7 66,1 under 66,1 under 67, under 66,6 under 67,5 66,10 under 66,10 under 68 66,40 under 66,50 under 67,3 65,70 under 65,80 under 67,9 66,80 under 66,80 under 68,5 67,30 under 67,3 under 69,2 68,80 under 68,90 under 71,8 71,4 under 71,4 under ÅSYN 5 Bohusgatan 8 70,7 68,70 under 69,20 under ÄGIR 9 Naglumsgatan 10 80,6 78,60 under 78,60 under Enligt beräkningsresultaten når den maximala trycklinjen inte över marknivå vid någon av de studerade fastigheterna. Fastigheternas läge framgår av kartan i Figur 15 på nästa sida. 16(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

21 Figur 15 beräkningsresultat (dagvattensystem) för drabbade fastigheter i Strömslund 17(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED

22 3 Referenser Dahlström B. (2010): Regnintensitet - en molnfysikalisk betraktelse. Svenskt Vatten Utveckling, rapport Svenskt Vatten (2004): Dimensionering av allmänna avloppsledningar, publikation P90. Svenskt Vatten (2011): Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem, publikation P104. Sweco (2016): Mätrapport Strömslund, mätningsinsats för underlag till hydraulisk modellering. Sweco (2016): rapport Strömslund, Kontrollberäkningar av avloppsledningsnätet i Strömslund. SWECO Environment AB Västra Regionen Mats Andréasson Uppdragsledare Zoya Salehpour Handläggare modellering Ove Nordmark Kvalitetsgranskare 18(18) MODELLBERÄKNING AV MAXIMALA TRYCKLINJER I DAGVATTENSYSTEMET VID NEDERBÖRD MED