Dagvattenutredning. Näsström Maskin AB, Uppsala kommun

Transkript

1 Dagvattenutredning Näsström Maskin AB, Uppsala kommun Box Uppsala Telefon Fax Org.nr F-skattebevis

2 Sida 2 (17) Uppdragsnamn Dagvattenutredning Näsström Maskin Uppsala kommun L.Hallgren Arkitektkontor AB Lars Hallgren Box Uppsala Uppdragsgivare L.Hallgren Arkitektkontor AB Vår handläggare Karin Lundvall Datum Innehållsförteckning 1 SAMMANFATTNING 3 2 BAKGRUND OCH SYFTE Underlag Förutsättningar 4 3 PLANOMRÅDET OCH DESS FÖRUTSÄTTNINGAR Geologiska förutsättningar Geohydrologi Vattenskyddsområde Översiktlig beskrivning av dagens markanvändning och dagvattenhantering Befintliga VA-ledningar Deltagande ytor 8 4 FLÖDESBERÄKNINGAR Beräkningsförutsättningar Flöden Flöden före utbyggnad Flöden efter utbyggnad 10 5 FÖRORENINGAR I DAGVATTNET Föroreningsberäkningar 11 6 FÖRSLAG PÅ FRAMTIDA DAGVATTENHANTERING Generellt gällande fördröjning och rening Förutsättningar/principer för fördröjning Beräkningar fördröjning Beräkningar magasinvolym Förslag på fördröjningsåtgärder Förslag på reningsåtgärder Alternativ lösning 17

3 Sida 3 (17) 1 Sammanfattning har på uppdrag av Lars Hallgren Arkitektkontor utfört en dagvattenutredning för fastigheten Gamla Uppsala 21:24. Området är cirka 1 hektar stort. Syftet med utredningen är att beskriva dagvattensituationen i området för och efter den planerade utbyggnaden. Utredningen ska även redovisa lämpliga och möjliga reningsoch fördröjningsåtgärder. Området består i grunden av postglacial- och glacial lera. Fastigheten ingår i området för Lerdammsparken där marken har nyttjats som lertäkt och ytlagren ersatts med fyllningsmassor av okänt ursprung. Utifrån avläsningar från kringliggande grundvattenrör kan grundvattennivån grovt uppskattas till omkring Det betyder att grundvattnet ligger på ca 6-7 meters djup då marknivån är ca +24,5 inom närbelägna kvarter. I och med utbyggnaden så kommer den tidigare naturmarken att hårdgöras vilket kommer att ge stor effekt på dagvattnet både när det gäller flöde och föroreningshalter. Dagvattenflödet vid ett regn med återkomstid på 10 år beräknas vara 66 l/s från området före utbyggnad. Efter planerad utbyggnad beräknas det totala utflödet av dagvatten bli cirka 182 l/s. Utan fördröjningsåtgärder ökar då dagvattenflödet med 116 l/s. Efter planerad utbyggnad och med föreslagna fördröjningsåtgärder blir flödet ut till dagvattennätet vid ett 10-årsregn 29 l/s. Flödet till det befintliga diket som går längs Österleden blir 9 l/s. Diket är periodvis högt belastat vid snösmältning och kraftiga nederbördsmängder. Föreslagna åtgärder innebär en klar förbättring då flödet minskar från dagens 66 l/s till 9 l/s. Fördröjning föreslås ske i två magasin. Förslag till utformning visas på bild 10 och 11 i utredningen. Fördröjningsmagasinen utförs som makadamdiken. Tvärsnittsarean för dikena är ca 2 respektive 3 m 2. Längderna på makadamdikena blir enligt följande: Vid västra delen av fastigheten placeras ett 84m långt makadamdike, vilket motsvarar en magasinvolym på 76 m 3 Vid östra delen av fastigheten placeras ett 67m långt makadamdike, vilket motsvarar en magasinvolym på 40 m 3 Beräkningarna visar att samtliga föroreningshalter efter utbyggnaden hamnar under riktvärdet förutom halterna av bly och kadmium. Halterna är något förhöjda jämfört med riktvärdet. När det gäller årsutsläpp i kg/år så ökar alla mängder med undantag av Kadmium. Makadamdiken fungerar samtidigt som rening av dagvattnet genom fastläggning. Reningseffekten redovisas i tabell 9.

4 Sida 4 (17) 2 Bakgrund och syfte har på uppdrag av Lars Hallgren Arkitektkontor utfört en dagvattenutredning för fastigheten Gamla Uppsala 21:24, som underlag till detaljplanearbetet. Fastigheten utgörs idag av en asfalterad industritomt med en kontorsbyggnad och 10 parkeringar, ytan är i dag c:a 0,26 ha. Verksamheten bedrivs av Näsström Maskin AB som är ett grossistföretag med försäljning av verktyg och maskiner. Verksamheten planerar att utökas och fastighetens yta blir då ca 1 ha. Två nya lager- och kontorslokaler planeras att byggas. Antalet parkeringsplatser ökar till ca 40 st. Syftet med utredningen är att beskriva dagvattensituationen i området för och efter den planerade utbyggnaden. Utredningen ska även redovisa lämpliga och möjliga reningsoch fördröjningsåtgärder. 2.1 Underlag - Plan- och sektionsritningar Lars Hallgren Arkitektkontor ( ) - Grundkarta över Lerdammsparken (pappersformat, juli-2012) - Orienteringskarta - Gamla Uppsala Ortofoto - Ledningskartor erhållna från: Uppsala Vatten och Avfall AB ( ) - Kravspecifikation för dagvattenutredning för del av Lerdammsparken, Uppsala Vatten ( ) - Svenskt vattens publikation Dimensionering av allmänna avloppsledningar (P90) - VAV P105, Hållbar dag- och dränvattenhantering, råd vid planering och utformning, Svenskt vatten 2.2 Förutsättningar Enligt Miljökontorets riktlinjer, Uppsala kommun, ska oljeavskiljning alltid ske vid parkering inomhus eller under tak. Där det finns 50 parkeringsplatser utomhus eller fler bör en oljeavskiljning utföras. Det kan ske med översilningsyta eller oljeavskiljare. Uppsala Vatten önskar förslag på rening och fördröjning av dagvattnet från området, se kapitel 6.

5 Sida 5 (17) 3 Planområdet och dess förutsättningar Planområdet är cirka 1 hektar stort och är beläget i Uppsala kommun cirka 3,5 km norr om Uppsala centrum. Området avgränsas av Österleden i sydväst och Linné stig i nordväst. Sydväst om området rinner Fyrisån. Greta Arwidssons väg E4 Linné stig Näsström Maskin Österleden Bild 1. Översiktskarta över Gamla Uppsala 21:24 med omnejd Området planeras att exploateras i enlighet med arkitektritning, se Bild 2. Nya byggnader är svartmarkerade. Då detta är ett tidigt skede i arbetet kan exploateringen komma att ändras. Utredningen kommer även beakta den flödesförändring som kommer av planerad utökning. Bild 2. Bearbetad arkitektritning över området (Lars Hallgren Arkitektkontor AB)

6 Sida 6 (17) 3.1 Geologiska förutsättningar Området består i grunden av postglacial- och glacial lera. Fastigheten Gamla Uppsala 21:24 ingår i området för Lerdammsparken, där har marken nyttjats som lertäkt och ytlagren ersatts med fyllningsmassor av okänt ursprung. Näsström Maskin Bild 3. Jordartskarta över Gamla Uppsala 21:24 med omnejd, randigt område består av fyllning. 3.2 Geohydrologi Utifrån avläsningar från kringliggande grundvattenrör kan grundvattennivån grovt uppskattas till omkring Marknivån inom fastigheten ligger på ca vilket innebär att grundvattnet ligger ca 6-7 meter under markytan. Ytvatten avbördas idag via närbelägna diken eller stenkista, samt sjunker ner i fyllning och mulljordslager. Vid riklig nederbörd eller tjälade förhållanden kan även ytavrinning ske i terrängens lutningsriktning. Den troliga grundvattenriktningen är riktad sydväst mot Fyrisån. 3.3 Vattenskyddsområde Arbetsområdet gränsar till yttre vattenskyddsområde för Uppsala kommuns vattentäkt. Gränsen går söder om Österleden och väster om Jan Fridegårds väg, se Bild 4. Bild 4. Yttre vattenskyddsområde markerat med blårandig skuggning Jan Fridegårds väg Näsström Maskin Österleden

7 Sida 7 (17) 3.4 Översiktlig beskrivning av dagens markanvändning och dagvattenhantering Idag består fastighetens mark av asfalterad yta samt en grönyta bestående av gräs och sly. Befintlig markanvändning för området som ska bebyggas redovisas nedan i Tabell 1. Befintlig markanvändning Yta (ha) Takytor 0.12 Hårdgjorda ytor 0.14 Grönytor 0.69 Totalt 0.95 Tabell 1. Befintlig markanvändning och bidragande ytor till avrinningen för planområdet I dag avleds dagvattnet från fastigheten ut till kringliggande diken. Dessa diken är periodvis högt belastade vid snösmältning och kraftiga nederbördsmängder. Dagvattnet från de olika lokalgatorna leds till befintligt dagvattensystem. Dagvattenledningar redovisas med grön färg och flödesriktningen med svarta pilar i bilden. Greta Arwidssons väg Linné stig, grusväg Bef. fastighetsgräns Österleden Dike längs med Österleden Bild 5. Gamla Uppsala 21:24 med befintliga dagvattenledningar (gröna) och dagvattnets flödesriktningar med svarta pilar.

8 Sida 8 (17) 3.5 Befintliga VA-ledningar Den planerade utbyggnaden påverkar inte den befintliga huvudvattenledning (diam. 800) som korsar fastigheten enligt bild 6. Däremot kommer troligtvis spill, vatten, värme el mm att beröras av utbyggnaden och behöver då utredas i samband med detaljprojekteringen. Bef. vattenledning Ny fastighetsgräns Österleden Bild 6: Befintlig vattenledning blåmarkerad. 3.6 Deltagande ytor I och med utbyggnaden av området kommer en förändring av ytanvändningen att ske (jämför Tabell 1 och 2) vilket kommer att ha effekt på dagvattnet. Takytorna ökar och grönytan försvinner vilket innebär att dagvattenflödet ökar. Markanvändningen efter utbyggnad redovisas i Tabell 2. Den planerade markanvändningen omfattar ca 0,95 ha enligt arkitektens ritning (bild 2). Planerad markanvändning Yta (ha) Takytor 0,4 Hårdgjorda ytor 0,55 Grönytor 0 Total yta 0,95 Tabell 2. Planerad markanvändning

9 Sida 9 (17) 4 Flödesberäkningar 4.1 Beräkningsförutsättningar Beräkningar har gjorts utifrån följande förutsättningar: Planområdets storlek på 0,95 ha Lars Hallgren Arkitektkontor AB arbetsmaterial med planerad bebyggelse 4.2 Flöden Flöden före utbyggnad Dimensionerande flöden har beräknats med rationella metoden enligt Svenskt Vattens P90 med regnintensitet enligt VAV P105. Återkomsttiden är satt till 10 år med en varaktighet på 10 minuter. Dagvattenflödet är beräknat efter olika ytor utifrån dagens nyttjande av marken (se Bild 7). Valda avrinningskoefficienter för de olika ytorna och flöden innan utbyggnad redovisas i Tabell 3. Flöden redovisas även för de olika ytorna. Dagvattenflödet från området letar sig så småningom ner till diket längs Österleden. Flödet före utbyggnad beräknas vara 66 l/s från området. Bild 7. Ytor innan utbyggnad. Takytor visas med gult, hårdgjorda ytor grått och grönytor grönt Varaktighet Yta Avrinnings koefficient A red 10-års regn, 10 min Q dim. Yta\Enhet ha ha l/s, ha l/s Takytor Hårdgjorda ytor Grönytor Totalt Tabell 3. Dagvattenflöde vid ett 10-års regn med 10 minuters varaktighet för området innan utbyggnad

10 Sida 10 (17) Flöden efter utbyggnad Dagvattenflödet är beräknat efter olika ytor efter utbyggnad utifrån arkitektens skiss (se Bild 8). De flöden som genereras vid ett regn med återkomsttiden 10 år och en varaktighet på 10 minuter efter utbyggnad redovisas i Tabell 4. Bild 8. Ytor efter utbyggnad. Takytor visas med gult och hårdgjorda ytor grått Varaktighet Yta Avrinnings koefficient A red 10-års regn, 10 min Q dim. Yta\Enhet ha ha l/s, ha l/s Takytor Hårdgjorda ytor Totalt Tabell 4. Dagvattenflöde vid ett 10-års regn med 10 minuters varaktighet för hela området efter utbyggnad Eftersom andelen takytor ökar och andelen grönytor minskar vid exploatering ökar dagvattenflödet från området. Efter planerad utbyggnad av området beräknas utflödet av dagvatten vara cirka 182 l/s det vill säga en ökning med cirka 116 l/s.

11 Sida 11 (17) 5 Föroreningar i dagvattnet 5.1 Föroreningsberäkningar Föroreningsmängder i dagvattnet har beräknats utifrån schablonhalter i modellverktyget StormTac (Larm 2010). Beräkningsförutsättningar som programmet kräver är markanvändning och nederbördsdata. I Tabell 6 redovisas föroreningskoncentrationerna efter utbyggnad jämfört med riktvärden. Riktvärde 3VU 1 används för specifik verksamhetsutövare som inte har direktutsläpp till recipient. Föroreningskoncentrationerna är beräknade utifrån planerad utbyggnad, markanvändningen och markyta. Föroreningar redovisas innan reningsåtgärder. Riktvärde 3VU Området efter utbyggnad Området före utbyggnad Området efter utbyggnad Ämne (halter) (halter) (Kg/år) (Kg/år) P Fosfor, ug/l N Kväve, mg/l Pb Bly, ug/l Cu Koppar, ug/l Zn Zink, ug/l Cd Kadmium, ug/l Cr Krom, ug/l Ni Nickel, ug/l SS Suspenderade ämnen, mg/l Olja Olja, mg/l Tabell 6. Föroreningshalter före och efter exploatering innan rening Beräkningarna visar att samtliga föroreningshalter efter utbyggnad hamnar under riktvärdet förutom halten bly och kadmium. Halterna är något förhöjda jämfört med riktvärdet. När det gäller årsutsläpp i kg/år så ökar alla mängder med undantag av Kadmium. Idag infiltreras allt dagvatten inom området, efter utbyggnad kommer dagvattnet att ledas till befintligt dagvattensystem samt till befintligt dike via ledningar. 1 Riktvärdesgruppens förslag på dagvattenriktvärden (2009)

12 Sida 12 (17) 6 Förslag på framtida dagvattenhantering 6.1 Generellt gällande fördröjning och rening Läge, utformning och storlek på föreslagen lösning fastställs mer precist vid detaljprojekteringen. Höjdsättningen i detaljprojekteringen ska anpassas så att dagvatten med självfall kan rinna bort från husen och förhindra att få instängda områden. Materialval bör noga begrundas för att förhindra föroreningar från att nå dagvattnet. Särskilt bör tungmetaller såsom bly, koppar och zink undvikas. 6.2 Förutsättningar/principer för fördröjning Med hänsyn till att det dimensionerade flödet från planområdet beräknas öka från cirka 66 l/s till cirka 182 l/s skall vattnet ut från området fördröjas och utjämnas. Uppsala Vatten har ställt krav på att det ökade flödet ut från området ska fördröjas. Följande principer och förutsättningar har följts för dimensionering av fördröjningsmagasinen: Inflödet till fördröjningsmagasinen beräknas för ett 10-årsregn för avrinningsområdet för planerad markanvändning, dvs inkluderat befintliga och planerade byggnader. Tillåtet anslutande flöde till befintligt dagvattensystem är 45 l/s och ha, enligt kravspecifikation från Uppsala Vatten ( ). Det ger med en fastighetsyta på 0,65 ha ett anslutande flöde på 29 l/s. En befintliga vattenledning (diam.800) går tvärs över fastigheten och bör inte korsas. Därför fördelas områdets flöde till två magasin och således två utloppspunkter. Från den västra ytan ansluts dagvattnet till befintligt dagvattensystem i den nordvästra spetsen av fastigheten och flödet från den östra ytan ansluts i sydost till befintligt dike som går längs Österleden. Utflödet till diket är 9 l/s, vilket är samma flöde som motsvarande grönyta genererade innan utbyggnad.

13 Sida 13 (17) 6.3 Beräkningar fördröjning Dagvatten från området delas i två delar, se bild 9. Flödet från del 1 ansluts till befintligt dagvattensystem och flödet från den del 2 ansluts till det dike som går längs Österleden, se Bild 9. Anslutningspunkt 1 Del 1 Del 2 Anslutningspunkt 2 Bild 9. Ytfördelning och anslutningspunkter Det framräknade flödet 182 l/s fördelas och leds till fördröjning. Fördelningen av flödet enligt nedan, tabell 7. Varaktighet Yta Avrinnings koefficient A red 10-års regn, 10 min Q dim. Yta\Enhet ha ha l/s, ha l/s Del 1: Takyta Del 1: Hårdgjord yta Summa del Del 2: Takyta Del 2: Hårdgjord ytor Summa del Tabell 7. Dimensionerande dagvattenflöde efter utbyggnad, fördelat på de två avrinningspunkterna Flödet från yta 1 på 126 l/s leds till ett magasin, detta flöde fördröjs så att endast 29 l/s kommer ut från magasinet. Flödet från yta 2 på 56 l/s kommer att ledas till ett annat magasin, detta utflöde fördröjs till 9 l/s Det innebär en klar förbättring vad det gäller belastning på diket. Flödet minskar från dagens 66 l/s till 9 l/s.

14 Sida 14 (17) 6.4 Beräkningar magasinvolym Beräkning av magasinvolym se nedan, tabell 8. Avrinningsområde Yta Inflöde magasin 10- års regn Max. tillåtet Utflöde magasin *) Magasinsvolym ha l/s l/s m 3 Del 1 0, Del 2 0, Summa Tabell 8. Beräkning av magasinsvolym för fördröjning av dagvatten *) se kap. 6.2 Förutsättningar/principer för fördröjning 6.5 Förslag på fördröjningsåtgärder Dagvattnet fördröjs och renas i makadamfyllda dräneringsdiken som då fungerar som magasin. Dessa förläggs på fastigheten. I övre delen av magasinet placeras en dräneringsledning med slits i överkant. Denna fungerar som en bräddledning om fördröjningen i diket inte räcker till vid höga flöden. Principskisser se Bild 10 och 11. Bild 10. Principskiss på magasinlösning, bilden visar en sektion över makadamfyllt dike i lokalgata Vattenlåset är mycket viktig för funktion och livslängd på makadamdiket eftersom det förhindrar att skräp och löv flyter med in och sätter igen diket.

15 Sida 15 (17) Bild 11. Principskiss i plan över makadamfyllt dike i lokalgata Tvärsnittsarean för diket på yta 1 är ca 3m 2 och längd 84 m. Motsvarande för diket på yta 2 är ca 2m 2 med en längd på 67m. Med ensidiga diken och ett uppskattat hålrum i makadam på ca 30 % ger detta fördröjningsvolymer på: Magasin yta 1: 84m x 3 m 2 x 0,3=76 m 3 Magasin yta 2: 67m x 2 m 2 x 0,3=40 m 3 Dessa fördröjningsvolymer räcker väl till för att hantera de dimensionerande flödena från dagvattnet beräknade i tabell 7. Antaget utflöden från magasin 1 är 29 l/s vilket motsvarar en 200 mm ledning med 10 promilles lutning. Antaget utflöde från magasin 2 är 9 l/s vilket motsvarar en 110mm ledning med 10 promilles lutning.

16 Sida 16 (17) Föreslagna lägen på makadamdiken se Bild 12. Makadamdike, 84m Makadamdike, 67m Bild 12. Placeringsförslag på makadamdiken 6.6 Förslag på reningsåtgärder Avledning av dagvatten i makadamdiken ger även en reningseffekt på vattnet genom fastläggning. I Tabell 9 redovisas de reducerade föroreningsmängderna efter rening i makadamdikena. Beräkningarna visar att dagvattnet från ytorna får en god reduktion av föroreningar genom fastläggning. Före exploatering Efter exploatering (utan rening) Reduktion i makadam-diken Utsläpp till bef. dagvatten system/dike kg/år kg/år kg/år kg/år Fosfor Kväve Bly Koppar Zink Kadmium Krom Nickel SS Olja Tabell 9. Reduktion av föroreningar till utsläppsmängder

17 Sida 17 (17) Dagvatten från tak och asfaltytor samlas upp i dagvattenbrunnar inom planområdet, därifrån leds det till de två makadamdikena. Utloppen från makadamdikena leds till dagvattennätet respektive till dike. Årsmängderna ökar något för ämnena fosfor, kväve, bly, zink och koppar jämfört med mängderna före exploatering. De totala mängderna är ändå förhållandevis låga i sin helhet. För dagvatten från del 2 som leds till diket längs Österleden kommer ytterligare reduktion att ske i själva diket framför allt på. Denna reduktion är inte inräknad i tabell Alternativ lösning Ett alternativ till ovanstående förslag är att använda sig av rörmagasin för fördröjning samt installera filterkasetter (till exempel Flexiclean) i dagvattenbrunnarna för rening, under förutsättning att det fungerar med höjdsättningen. Detta måste i så fall utredas i projekteringsskedet. Karin Lundvall Tel Karin.lundvall@bjerking.se Helen Indal Gimbring Tel Helen.indal.gimbring@bjerking.se Granskad av Anna Blomlöf Tel Anna.blomlof@bjerking.se