Dagvattenutredning Södertälje bussdepå. Grontmij AB Vatten- och ledningsteknik

Transkript

1 Södertälje bussdepå Grontmij AB Vatten- och ledningsteknik

2 Vår referens Vatten- och ledningsteknik, Vendy Lymeus Rapport Namnteckning Granskad av Åke Svensson Godkänd av Lisa Söderbaum Innehållsförteckning 1 Sammanfattning Bakgrund Beskrivning av uppdraget Syfte och metod Orientering Södertälje kommuns dagvatten- och kretsloppspolicy Förutsättningar och befintligt dagvattensystem Flödesberäkningar Dagvattenflöden från befintliga och tillkommande ytor Bidrag från omkringliggande naturmark Tillåtet utgående flöde Förslag på dagvattenhantering Dimensionering av dagvattenmagasin Referenslista Webbaserade referenser Personliga referenser Bilagor Bilaga 1. Befintliga VA-ledningar... Bilaga 2. Beräkning av dagvattenflöden vid 2- och 10-årsregn... Bilaga 3. Beräkning av magasinsvolym... Bilaga 4. Produktblad ALFA Lamelloljeavskiljare... Bilaga 5. Tekniskt PM Geoteknik samt installationsritningar... Bilaga 6. Principskiss dagvattenhantering... Grontmij AB Besök Mejerivägen 1 E-post Vendy.Lymeus@grontmij.com Box Org nr Direktnr Stockholm Styrelsens säte Stockholm Fax

3 1 Sammanfattning AB SL avser utvidga sin verksamhet vid bussdepån i korsningen Genetaleden/Hovsjövägen med ca 1 hektar. Detaljplaneändring pågår och som underlag i denna kräver Södertälje kommun en dagvattenutredning. Grontmij har på uppdrag av AB SL genomfört en översiktlig dagvattenutredning för området omfattande behov av nya ledningar, dagvattenmagasin och reningsanläggningar. Dagvattnet från bussdepån samlas idag upp i ett internt ledningssystem och leds till två lamelloljeavskiljare av klass 1 och 2. Från avskiljarna transporteras dagvattnet via det kommunala dagvattensystemet, bestående av ledningar och diken, till recipienten Lilla Måsnaren. Det interna nätet är ifrån 70-talet och är inte dimensionerat efter de flöden som rekommenderas idag. Även befintligt kommunalt dagvattensystem har begränsad kapacitet och recipienten är hårt belastad av föroreningar. Det är därför viktigt att dagvattnet från bussdepån omhändertas på ett sådant sätt så att påverkan på ledningssystem och recipient minimeras. Utredningen visar att de tillkommande ytorna kommer att öka dagvattenflödet från bussdepån med ca 50 %. För att ta hand om det ökade flödet kan en ledningskomplettering behövas i den norra och östra delen av området samt ett fördröjningsmagasin på ca 100 m 3 placeras i områdets nordvästra hörn. Befintliga lamelloljeavskiljare har kapacitet nog för det ökade dagvattenflödet efter utbyggnad, men om ledningskomplettering utförs måste ytterligare en oljeavskiljare installeras för rening av dagvatten från de nya ytorna i norr och öster. Grontmij AB 3 (12)

4 2 Bakgrund AB SL avser utvidga sin verksamhet vid bussdepån i korsningen Genetaleden/Hovsjövägen med ca 1 hektar. De tillkommande ytorna utgörs främst av bussuppställningsplatser. Detaljplaneändring för området pågår och som underlag i denna kräver Södertälje kommun en dagvattenutredning. Samtidigt pågår VA-projektering för en ny detaljplan avseende ett handelsområde nedströms bussdepån, kallat Vasa arbetsområde. I detta område ska ett dammsystem byggas för fördröjning och rening av dagvatten. Utbyggnaden av bussdepån får inte påverka dagvattenhanteringen i Vasa arbetsområde. 2.1 Beskrivning av uppdraget Uppdraget avser en dagvattenutredning för bussdepåns befintliga och tillkommande ytor. Utredningen omfattar behov av komplettering av befintligt dagvattensystem i form av ledningar, dagvattenmagasin och rening. Utredningen innehåller följande moment: Beräkningar av flöden vid 2-års- och 10-årsregn Kontroll av befintliga ledningars kapacitet Dimensionering av fördröjningsmagasin Ev. dimensionering av nya oljeavskiljare 2.2 Syfte och metod Syftet med utredningen är att skapa underlag för den detaljplaneändring som måste till stånd för att AB SL ska kunna utvidga sin verksamhet enligt önskemål. Som underlag har ledningskartor och planskisser använts, samt övrig information som lämnats ut av Södertälje kommun och AB SL. 2.3 Orientering Bussdepån upptar en yta på cirka 3 ha och är belägen vid korsningen Genetaleden/Hovsjövägen strax norr om E20, se bild 1 och 2. Grontmij AB 4 (12)

5 Bild 1. Orienteringskarta Bild 2. Planområdet Grontmij AB 5 (12)

6 2.4 Södertälje kommuns dagvatten- och kretsloppspolicy För att värna om kommunens sjöar och vattendrag har Södertälje kommun tagit fram en dagvattenpolicy. Enligt denna ska dagvattnet i så stor utsträckning som möjligt tas om hand lokalt (LOD). LOD ska i första hand tillämpas genom infiltration eller perkolation inom tomt- eller kvartersmark och i andra hand genom fördröjning och bortledning. Beroende på markanvändning, geologiska förhållanden, recipientens känslighet mm ställs olika krav på rening av dagvatten. Kommunen har därför klassat in olika typer av dagvatten utifrån markanvändning. Bussdepån faller under föroreningsklass 4-5 (starkt trafikerade vägar, gator, parkeringsplatser, parkeringshus, vägtunnlar och industriområden), där minimikravet är att dagvatten avskiljs från olja inom områden som trafikeras med tunga fordon och har högfrekventerade parkeringplatser. Södertälje kommun kräver att dagvattnet från bussdepån genomgår oljeavskiljning av klass 1och kan komma att ställa krav på provtagning av utgående dagvatten samt eventuella åtgärder (Persson, ). 2.5 Förutsättningar och befintligt dagvattensystem Ungefärliga lägen hos befintliga dagvattenledningar inom bussdepån framgår av ritningarna i bilaga 1 och 5. Nya inmätningar av brunnar bör göras inför projektering för att fastställa korrekta lägen. Dagvattnet renas i två stycken lamelloljeavskiljare av klass 1 och 2, LOA 2000 och LOA 2500, med hydraulisk kapacitet 600 l/s respektive 900 l/s (bilaga 4). Installationen av oljeavskiljarna gjordes troligen i slutet av 2003 eller i början av 2004, enligt uppgift från Södertälje kommun (Persson, ). Detta stämmer också väl överens med dateringen av det geotekniska PM och den arbetsritning som upprättats av Tyréns inför installationen av oljeavskiljarna (bilaga 5). Den geotekniska undersökningen visar vidare att infiltrationsmöjligheterna är begränsade i området. Från avskiljarna leds det renade dagvattnet via en dagvattenledning utmed Genetaleden till ett dike. Därifrån leds vattnet genom en mm kulverterad ledning och ett dike fram till Vasa pumpstation. Där lyfts vattnet upp till Vasa våtmark innan det rinner ut till sjön Lilla Måsnaren. Våtmarken är anlagd för rening av dagvatten men dess kapacitet bedöms inte vara tillräcklig för att rena ytterligare tillkommande dagvatten. Lilla Måsnaren är idag hårt belastad av föroreningar från Södertälje tätort och det är därför viktigt att dagvatten från bussdepån renas innan det når våtmarken. Grontmij AB 6 (12)

7 3 Flödesberäkningar Dimensionerande regnintensitet (I) har valts enligt Svenskt Vattens publikationer P90 (Svenskt Vatten, 2004) och P104 (Svenskt Vatten, 2011). Den dimensionerande arean definieras som Ej instängt område inom citybebyggelse och dimensionerande regn är därför 2-årsregn enligt tabell 4.5 i P90. Regnets varaktighet väljs till 10 min, vilket är praxis som bygger på långa serier av nederbördsobservationer. Dimensionerande regn väljs därför till 135 l/sha enligt tabell 8.7 i P104. Till detta adderas 15 % klimatpåslag 1, vilket ger dimensionerande flöde 155 l/s. Dagvattenflöden kan beräknas på flera sätt och olika metoder är lämpliga under olika förutsättningar. Det enklaste sättet är att använda den så kallade rationella metoden. För att metoden ska vara tillämplig bör området vara någorlunda rektangulärt och avrinningskoefficienter med samma värde bör vara jämnt fördelade över området. De aktuella ytorna uppfyller dessa kriterier och det dimensionerande flödet (Q dim ) kan därför beräknas enligt Där Q ddd = A φ I Q dim = flöde (l/s) A = area (ha) ϕ = avrinningskoefficient I = regnintensitet (l/sha) Beräkningarna redovisas i bilaga Dagvattenflöden från befintliga och tillkommande ytor Enligt AB SL (Sjölund, ) är befintlig markyta m 2, varav m 2 är takyta. Övrig yta är asfalterad. Situationsplanen visar att området kommer att utökas med m 2 asfaltsyta. Tillkommande takyta är försumbar. Avrinningskoefficienten antas vara 0,8 för asfalterad yta och 0,9 för takyta enligt tabell 4.8 i P90 (Svenskt Vatten, 2004). Dagvattenflödet från befintliga respektive tillkommande ytor vid 2-års- respektive 10-årsreg redovisas i tabell 1-4. Det totala flödet från ytorna efter utbyggnad vid 2-års- respektive 10-årsregn, samt procentuell ökning, visas i tabell 5. Tabell 1. Dagvattenflöde från befintliga ytor vid 2-årsregn Befintliga ytor A (ha) φ I (l/sha) Q (l/s) Tak 0,3135 0, ,7 Asfalt 1,8285 0, ,7 Summa 2, ,5 Tabell 2. Dagvattenflöde från tillkommande ytor vid 2-årsregn Tillkommande ytor A (ha) φ I (l/sha) Q (l/s) Tak 0,0000 0, Asfalt 1,1325 0, ,4 Summa 1, ,4 1 Enligt Svenskt Vatten P 104 bör statistiskt fastställda regnintensiteter ökas med % för att ta höjd för framtida klimatförändringar Grontmij AB 7 (12)

8 Tabell 3. Dagvattenflöde från befintliga ytor vid 10-årsregn Befintliga ytor A (ha) φ I (l/sha) Q (l/s) Tak 0,3135 0, ,0762 Asfalt 1,8285 0, ,3950 Summa 2, ,1 Tabell 4. Dagvattenflöde från tillkommande ytor vid 10-årsregn Tillkommande ytor A (ha) φ I (l/sha) Q (l/s) Tak 0,0000 0, ,0000 Asfalt 1,1325 0, ,6 Summa 1, ,6 Tabell 5. Totalt dagvattenflöde vid 2-års- respektive 10-årsregn Återkomsttid (år) Totalt flöde (l/s) Ökning (%) Det utbyggda området kommer alltså att ge upphov till ett dagvattenflöde på cirka 411 l/s vid 2-årsregn och 716 l/s vid 10-årsregn, vilket innebär en ökning på drygt 50 % jämfört med befintliga ytor. 3.2 Bidrag från omkringliggande naturmark Området är till stor del omgivet av skogsmark. Marken i norr, mellan befintlig bussdepå och Genetaleden, kommer att ersättas av hårdgjord yta och bidraget härifrån har redan beräknats i föregående avsnitt. Dagvatten från området mellan E20 och bussdepån bedöms inte nå den hårdgjorda ytan, utan samlas upp i ett dike utanför bussdepåns gräns och bidrar marginellt till ökat flöde i ledningssystemet. I öster, mellan bussdepån och bostadsområdet Vibergen, ligger en skogsbeklädd kulle som bidrar till dagvattenflödet från bussdepån. Utifrån höjdkurvor har den befintliga bidragande ytan grovt uppskattats till omkring m 2. Efter utbyggnad kommer gränsen för den asfalterade ytan att förflyttas cirka 20 m österut, vilket innebär att den bidragande skogsytan kommer att minska till cirka m 2. Avrinningskoefficienten för skogsytan antas vara 0,1 enligt tabell 4.8 i P90 (Svenskt Vatten, 2004). Detta ger flöde 0,1x0,4x155 = 6,2 l/s vid 2-årsregn och 0,1x1,2x270 = 10,8 l/s vid 10-årsregn. Det totala dagvattenflödet från bussdepån blir då 411+6,2 420 l/s vid 2-årsregn och ,8 730 l/s vid 10- årsregn. 3.3 Tillåtet utgående flöde Enligt Telge Nät kan befintligt dagvattennät omhänderta flödet från befintliga ytor vid ett 2-årsregn med varaktighet 10 min (I = 135 l/sha, utan klimatpåslag). Detta flöde redovisas i tabell 6. Tabell 6. Tillåtet flöde till befintligt dagvattennät Befintliga ytor A (ha) φ Q 2 (l/s) Tak 0,3135 0,9 38,1 Asfalt 1,8285 0,8 197,5 Skog 0,7 0,1 9,5 Summa 2, Tillåtet utgående flöde är alltså cirka 245 l/s. Allt utöver detta måste fördröjas. Grontmij AB 8 (12)

9 4 Förslag på dagvattenhantering Befintligt kommunalt dagvattensystem har inte kapacitet nog för det tillkommande flödet, varför fördröjning och flödesreglering är nödvändigt. Även SL:s interna dagvattennät är underdimensionerat i den norra delen (norr om befintlig kommunal ledning D400) och i den sydöstra delen, vid 2-årsregn med 10 minuters varaktighet och 15 % klimatpåslag (155 l/sha). Om inga åtgärder vidtas för det interna ledningsnätet kommer dämning att uppstå vid 2-årsregn. För att undvika dämning föreslås följande: För den norra delen skulle en anslutning kunna ske till den befintliga kommunala D400-ledningen. Tillkommande ytor i sydöstra delen, d.v.s. söder om befintlig kommunal ledning D400, bör anslutas till befintliga ledningar D150-D225 i östra delen. Nya ledningar som ansluts till D400 måste gå via oljeavskiljare klass 1. I samband med projektering av utbyggnaden bör en noggrann yt- och brunnsavvägning samt en kontroll av ledningsdimensioner utföras, för att fastställa exakt vilka delar av det befintliga ledningsnätet som behöver förstärkas. Hur nya dagvattenledningar ska förläggas och anslutas till befintlig kommunal ledning D400 beror också i hög grad på hur de nya uppställningsytorna i norr och öster utformas med avseende på lutningar. I bussdepåns nordvästra hörn placeras ett dagvattenmagasin som via en brunn med flödesregulator ansluts till befintlig kommunal ledning D400. Flödesregulatorn begränsar utgående flöde från området till 245 l/s, vilket innebär att dagvatten dämmer till magasinet vid större flöden än 245 l/s. Utgående flöde leds via befintligt dagvattensystem till recipienten. Se bilaga 6 för en principskiss. 4.1 Dimensionering av dagvattenmagasin Dagvattenmagasinet dimensioneras för att ta emot flödet vid ett 2-årsregn med 15 % klimatpåslag (Q in ) och släppa vidare 245 l/s (Q ut ). Vid större regn tillåts vatten bli stående i lågpunkter på markytan 2. Erforderlig volym beräknas enligt Där V mmmmmmm = V ii V uu V ii = Q ii T V uu = Q uu T Q ii = I A rrr T = regnets varaktighet (s) A red = reducerad area = Axφ (ha) Beräkningarna redovisas i bilaga 3. Den reducerade arean beräknas till 2,7 ha enligt tabell 7. Tabell 7. Total reducerad area Typyta φ A (ha) A red (ha) Tak 0,9 0,3135 0,28215 Asfalt 0,8 2,961 2,3688 Skog 0,1 0,4 0,004 Summa 2,6910 I tabell 8 visas hur magasinsvolymen varierar med regnets intensitet och varaktighet. Regnintensiteterna är hämtade från tabell 8.7 i P104. Den maximala volymen (gulmarkerad) motsvarar erforderlig magasinsvolym. 2 Överenskommelse med Mats Sjölund, AB SL, Grontmij AB 9 (12)

10 Tabell 8. Erforderlig magasinsvolym vid 2-årsregn, 15 % klimatpåslag T (s) I (m 3 /sha) KF* Q in (m 3 /s) V in (m 3 ) V ut (m 3 ) V mag (m 3 ) 300 0,175 1,15 0, ,132 1,15 0, ,107 1,15 0, ,090 1,15 0, *Klimatfaktor Dagvattenmagasinet behöver alltså ha en volym på cirka 100 m 3. En lämplig lösning är att förlägga fyra stycken parallella rörmagasin. Vartdera magasinet ska ha en volym på 100/4 = 25 m 3 vilket, vid innerdiameter 1000 mm, ger längden L = m π 0,52 Varje rörmagasin förses med en spolbrunn i ena änden och en slambrunn i den andra. Från magasinet leds vattnet till en brunn på den kommunala ledningen D400. I brunnen installeras en flödesregulator med utgående flöde 245 l/s. Vem som ska äga brunnen med regulatorn måste diskuteras med Telge Nät. En principskiss av lösningen återfinns i bilaga 6. Om magasinet istället dimensioneras för 10-årsregn blir erforderlig volym cirka 326 m 3 enligt tabell 9. Tabell 9. Erforderlig magasinsvolym vid 10-årsregn, 15 % klimatpåslag T (s) I (m 3 /sha) KF* Q in (m 3 /s) V in (m 3 ) V ut (m 3 ) V mag (m 3 ) 300 0,301 1,15 0, ,236 1,15 0, ,193 1,15 0, ,167 1,15 0, ,133 1,15 0, *Klimatfaktor Grontmij AB 10 (12)

11 5 Referenslista Svenskt Vatten (2004). Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Publikation P90. Svenskt Vatten (2011). Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem. Publikation P104. Södertälje Kommun (2001). Dagvattenpolicy i Södertälje kommun. Februari Antaget av KF juni Webbaserade referenser Personliga referenser Anders Persson, Miljökontoret, Södertälje kommun Elisabet Öhman, Telge Nät AB Mats Sjölund, AB SL Grontmij AB 11 (12)

12 Bilagor Bilaga 1. Befintliga VA-ledningar Bilaga 2. Beräkning av dagvattenflöden vid 2- och 10-årsregn Bilaga 3. Beräkning av magasinsvolym Bilaga 4. Produktblad ALFA Lamelloljeavskiljare Bilaga 5. Tekniskt PM Geoteknik samt installationsritningar Bilaga 6. Principskiss dagvattenhantering Grontmij AB 12 (12)