Erfarenheter från arbetet med Stockholms dagvattenvägledning Jonas Andersson, WRS VAK 20 mars 2015 jonas@wrs.se www.wrs.se Dagvattenvägledning Stockholm (1) Dagvattenvägledning Stockholm (2) Jämförelse med gamla strategin Klimat/flödesfrågan lyfts in som lika viktig som föroreningsaspekten Föroreningsmatrisen ersätts med ytor i särskilt fokus, hållbar dagvattenhantering samt krav på dagvattenutredningar Förändrat förhållningssätt till recipienter ingas status får försämras. Prioritering vid åtgärder i befintlig miljö. Dagvattnet ska synliggöras - fokus på öppna hållbara dagvattenlösningar gärna med ett gestaltningsvärde Större vikt vid hur staden ska arbeta med dagvattenfrågan Drift och underhåll av dagvattenanläggningarna understryks Dagvattenvägledningen Organisation Beställare är Stockholm Vatten och Stockholms Stad Projektledare Eva Vall, SVAB Stadens dagvattengrupp: SVAB, Sbk, Explo, Mf och Tk Konsultgruppen: Jonas Andersson, Gilbert Svensson (Urban Water), Sofia Eskilsdotter (SEs Lanskap), Örjan Ståhl (Viös) m.fl. Tidplan Leverans succesivt under vår-höst 2015 Dagvattenvägledning Stockholm (3) Dagvattenvägledning Stockholm (4) Dagvattenvägledningen Uppdraget Beräkningsmetodik för flöden och föroreningar (beräkningsmetodik för t.ex. dagvattenutredningar i större exploateringar) Finna rimlig insatsnivå avseende LOD på innerstadens kvartersmark och illustrera detta i exempelsamling. Hantering av dagvatten på parkeringsytor - råd/exempelsamling Hantering av dagvatten på vägar Exempelsamling dagvattensystem/ anläggningsbeskrivningar Dagvattenvägledningen Projektmål En webb-baserad, lättorienterad, information och vägledning avseende dagvattenhanteringen i staden ska tas fram. Materialet ska i första hand underlätta stadens handläggares respektive byggherrars arbete med dagvattenfrågor vid nyexploatering och större omvandling samt bidra till att mer enhetliga bedömningar och insatser görs runt om i staden. Avseende åtgärder i befintlig miljö hänvisas till vattenprogrammets sida. Avseende miljötillsynen kommer detta att beskrivas i en senare etapp av vägledningen. Dagvattenvägledning Stockholm (5) Dagvattenvägledning Stockholm (6) 1
Diskussion om åtgärdsnivåer för dagvatten i Stockholm Allmänna frågeställningar Varför söker vi efter ett hållbarhetsmått att förhålla oss till i exploateringar? Vad styr måttet, ambitionsnivån? Hur ta hänsyn till 140 000 nya bostäder? Ska det vara en basnivå för hela staden eller specifikt per recipient? Behöver det vara olika regler beroende på täthet i stad? Hur och var i så fall går den gränsen? Ska man sätta samma beting på befintliga områden som vid nyexploatering? Viktigt att åtgärda dagvatten vid ombyggnationer i staden? (!) Dagvattenvägledning Stockholm (7) Dagvattenvägledning Stockholm (8) Förslag som har diskuterats Riktvärden Relatera till beting i recipienten (MKN och åtgärdsplaner) Reglering av yta (eller volym) som ska avsättas på allmän platsmark per yta tät stadsbebyggelse. Regnvolym som ska kunna hanteras av anläggningar eg. annat sätt att uttrycka ovanstående. Krav på att allt dagvatten ska passera minst 1 eller 2 reningssystem/reningssteg. Relatera till beting i recipienten Fastställa åtgärdsbehov utifrån belastningsbudget och behov av minskad belastning till recipienten. Kan t.ex. beskrivas som maximal belastning per hektar markyta i avrinningsområdet. Fördelas betinget lika över befintlig exploaterad mark och ny exploatering? Eller högre beting för ny exploatering? Andra sätt att relatera till MKN och åtgärdsplaner? Dagvattenvägledning Stockholm (9) Dagvattenvägledning Stockholm (10) Hur långt måste vi rena för att nå MKN? Exempel fosfor (ekologisk status) i sjön Trekanten Avrinningsområde 60 ha Beräknad acceptabel medelhalt i tillrinnande vatten 50 μg/l (dubbla referensvärdet 26 μg/l gräns för god status) Acceptabel årsbelastning 9 kg P Detta motsvarar 0,15 kg/ha och år från tillrinningsområdet (jämför med ca 0,8-0,9 kg/ha och år från ett normalt urbant område) Hur stor andel av nederbörden behöver hanteras i reningssystem? Regndata för Stockholm bearbetade av DHI Regndata för åren 1984-2014 (totalt 55 stationsår) Regndefinition: Uppehållstid 12 timmar (dvs. 12 timmar mellan regntillfällen, för tömning av magasinsvolym) Data för åren 1984-2006 tidigare redovisade i Svenskt Vatten publikation P104. Reduktionsbehovet är drygt 80 % jämfört med schablonhalten för bostadsområde (dvs. 80 % mindre utsläpp än bef. område) För att nå god status förutsätts samma åtgärdsnivå i befintlig bebyggelse! Dagvattenvägledning Stockholm (11) Dagvattenvägledning Stockholm (12) 2
Intensitet [l/s ha] Nederbördsvolym [mm] Dagvattenvägledning Stockholm (13) Dagvattenvägledning Stockholm (14) Några slutsatser utifrån regndata Det är bara 3-4 regn per år som är större än 20 mm LOD-anläggningar som fångar 20 mm kommer att fördröja >90 % av årsnederbörden För ett tioårsregn så motsvarar det en minska regnintensitet från 219 till 120 l/s och ha. 70 60 50 40 30 100 år 50 år 20 år 10 år 5 år 20 10 0 2 år 1 år t f =30 minuter (den tid det tar att fylla upp den tröga volymen) 0 20 40 60 80 100 120 Regnvaraktighet [minuter] Dagvattenvägledning Stockholm (15) Dagvattenvägledning Stockholm (16) 800 700 600 500 400 300 0,5 år 1 år 2 år 5 år 10 år 20 år 50 år 100 år Dagvatten från parkeringsytor 200 100 120 l/ s ha (dim. flöde) 0 0 20 40 60 80 100 120 Varaktighet [minuter] Fakta om parkeringsdagvatten och förslag på system för rening och utjämning Dagvattenvägledning Stockholm (17) Dagvattenvägledning Stockholm (18) 3
Föroreningar på parkeringsplatser Regnet spolar med sig ämnen som har legat på parkeringsytor till dagvattensystemet. Regnvattnet tar även med sig föroreningar från luften. Den största källan till föroreningar i dagvattnet från parkeringsplatser kommer från bilar. En mindre del av föroreningar kommer från asfalten. Dagvatten från parkeringsplatser innehåller ofta tungmetaller, olja och PAH:er (polycykliska aromatiska kolväten). De vanligaste metallerna i vägdagvatten är bly, koppar, kadmium, nickel och zink. Föroreningar som finns i stor mängd i parkeringsdagvatten Föroreningar Partikelbundna (%)* Bly 80-95 5-20 x Koppar 60-80 20-40 x Zink 50-70 30-50 x Lösta (%)* Höga Måttliga Låga Kadmium 40 60 x x Krom 71 29 x Nickel 60 40 x Kvicksilver 80 20 x PAH:er 95-90 5-10 (fri) x x Fosfor 70-60 30-40 x Kväve/Nitrat 10 90 x Suspenderat material Salt/klorid (vinter) - - x 100 x Dagvattenvägledning Stockholm (19) Dagvattenvägledning Stockholm (20) Näringsämnen: En stor andel (cirka 60%) av totalkväve finns som totalt löst kväve (nitrat). Forskning har visat att dagvatten från parkeringsplatser kan innehålla mycket fosfor och det ökar mer med intensiteten av antalet bilar på parkeringsplatsen. I dagvattnet uppträder fosfor huvudsakligen som partiklar. Källor till Näringsämnen Fosfor Kväve Avgaser (lokalt) X (70%) X (20%) Smörjmedel/motorolja X (5-10%) Atmosfäriskt nedfall (långväga transport) X (2-3%) X (80%) Fågelspillning hund/kattspillning X (15-20%) X (10%) Tungmetaller: Tungmetaller i naturen kan bindas till olika ämnen och kommer alltid finnas kvar i ekosystemet i en eller annan form. Hur giftiga tungmetallerna är påverkas bland annat av vattnets ph, syrehalten och dess alkalinitet. Källor till tungmetaller Cd Co Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn Bensin x x x x Avgas x x Motorolja x x x x x Antifrysvätska x x Underredsbehandling x x Bromsbelägg x x x x x Däck x x x x x Asfalt x x x Betong x x x Dieselolja x Motorslitage x x x x x Referens: EPA Dagvattenvägledning Stockholm (21) Dagvattenvägledning Stockholm (22) Dagvatten från parkeringsplatser innehåller olja och organiska kolväten. Stora mängder av PAH kommer från däckslitage och avgaser. Asfalt består till 90% sten, 5% filler och 5% bindemedlet bitumen. I bitumen finns små mängder organiska miljögifter (PAHer). Spill från fordon är ytterligare en spridningskälla. Polära organiska ämnen innehåller fetter som kommer från motorolja, humus från växter och tensider. Källor PAH:er Opolär olja /kolväten Phenolic Resins /polära Växter/ naturlig X x x Bensinspill x X Ofullständig förbränning/avgaser x X x Motorolja x X x Bromsolja x x Däck x x x Asfalt x x Rostskyddsmedel/frostskyddsvätska och rengöringsmedel Polär Olja (tensider, humusämnen, fetter) x Olja i parkeringsdagvatten Fri olja: Dagvatten innehåller oftast olja i denna form. Vid avspolning av golv med oljespill utan högtryck uppkommer vanligen fri olja. Dispergerad olja: Dispergerad olja bildas under tillförande av energi t.ex. pumpning, blandning och tryck eller kraftig omrörning. Emulgerad olja: uppkommer vid förekomst av ytaktiva ämnen som bildar stabila emulsioner, avfettningsmedel och rengöringsmedel. Löst olja: Löst olja är en form av emulgerad olja med droppstorlek <5 mikron. Löst olja kan normalt inte avskiljas i en oljeavskiljare. Former av olja Droppsorlek (µm) Höga Måttliga låga Fri olja (90-95%) >150 x Dispergerad olja 20-150 x Emulgerad olja 5-20 x Löst olja <5 x Dagvattenvägledning Stockholm (23) Dagvattenvägledning Stockholm (24) 4
Processer som gynnar fastläggningen av relevanta föroreningarna Typ av reningsprocesser för olika föroreningar Sedimentering (effektiv på partikelbundna ämnen) Filtrering (effektiv på partikelbundna ämnen) Infiltration (effektiv på partikelbundna ämnen, lösta ämnen ) Biologiska & kemiska processer (effektiv på organiska, partikelbundna och lösta ämnen) De vanligaste reningsmetoderna för avskiljning av metaller bygger på sedimentation av partiklar och andelen lösta ämnen är viktig för den totala avskiljningen. Föroreningar som inte är bundna till partiklar kan inte avskiljas vid en sedimentationsanläggning utan går vidare till recipienten. Vägsalt kan också följa med dagvattnet till en sedimentationsanläggning och även där öka lösligheten av metallerna. Dessa typiska vinterfenomen gör att metaller som har avskiljts till sedimenten under resten av året kan gå tillbaka till vattnet och förs vidare till recipienten (Barber et al. 2006). Dagvattenvägledning Stockholm (25) Dagvattenvägledning Stockholm (26) Reningsresultat (preliminära data) Anläggningstyp Genomsläpplig beläggning Infiltration i grönyta Svackdike (infiltrationsstråk) Kross/makadamdike Föroreningsreduktion (%) Susp. Fosfor Koppar Zink PAH Olja Tot-P Löst P Tot-Cu Löst Cu Tot-Zn Löst Zn 90 50-60 iu 75-80 iu 90-95 iu 75-85 85 70 30 40 50-80 iu 50-88 iu 80 iu 70 30 5 70 80 60 88 60 85 70-75 20-50 5 30-60 iu 30-60 iu 60-70 80 Växtbädd 85 60 iu 60 iu 90 iu 85 60 Skelettjord Magasin under mark 75 50-70 40-80 50-90 25-40 50-90 25-40 60 65 Brunnsfilter Oljeavskiljare 50 10 iu 20 iu 40 iu 45 45 Dammar 80 55 40-80 65 25-40 50 25-40 70 80 Förslag på system för rening och utjämning Med utgångspunkt i de reningsprocesser som beskrivs ovan har ett antal förslag på lämpliga system för utjämning och rening av parkeringsdagvatten tagits fram. Genomsläpplig beläggning Infiltration i grönyta Svackdike (infiltrationsstråk) Kross/makadamdike Växtbädd Skelettjord Magasin under mark Brunnsfilter Oljeavskiljare Dagvattenvägledning Stockholm (27) Dagvattenvägledning Stockholm (28) Faktorer som påverkar halten av föroreningar på parkeringsplatser Antal Fordon: Mängden trafik/bilar (årlig genomsnittlig dagstrafik på parkeringsplatsen). Fler bilar ger högre koncentration av föroreningar. Säsong/nederbörd: Viktiga faktorer som påverkar koncentrationerna och belastningen är tillgången på material och intensiteten av flödet för transport av partiklarna. Längden av den torra perioden före ett regn påverkar också mängden föroreningar. Parkeringsplatsförhållanden och underhåll: halkbekämpning (saltning, sandning, snöplogning), typ av ytmaterial (betong eller asfalt, konventionella asfalt eller poröst) påverkar föroreningsmängden. Markanvändning: stad eller landsbygd och närhet till industri. Förslag på kategorisering av parkeringsytor Parameter 1: Trafikintensitet på ytan 1. Boendeparkering här står bilarna ofta minst ett dygn innan de flyttas (många i Stockholm använder inte bilen för att pendla till jobbet). 2. Arbetsplats- och pendlarparkering här står bilarna ofta över dagen (man kommer på morgonen och åker på eftermiddagen). 3. Handels- och verksamhetsparkering många bilrörelser per parkeringsplats och dag. Varje parkeringsplats kan användas av 5-10 bilar på en dag. Vid verksamheter kan man förvänta sig ökade föroreningsmängder på ytan. Dagvattenvägledning Stockholm (29) Dagvattenvägledning Stockholm (30) 5
Förslag på kategorisering av parkeringsytor Parameter 2: Typ av fordon A. Lätt trafik B. Tung trafik Tung trafik på en parkeringsyta medför större slitage på beläggningsytan vilket genererar mer föroreningar. Den tunga trafiken medför även ökade risker för utsläpp i samband med olyckstillbud och brand. Tung trafik påverkar också genom att det begränsar vilka reningsanläggningar som kan användas. Bl.a. finns risk för komprimering av vissa porösa beläggningar. Att tänka på vid val av system för olika kategorier (förslag under utveckling) Kategori 1. Boendeparkering: I första hand rekommenderas infiltration i gräsyta samt inom parkeringsytan genomsläpplig asfalt eller annan genomsläpplig beläggning, växtbäddar eller svackdike/infiltrationsstråk. Vissa parkeringsytor kan inte enkelt passas in i den kategoriindelning som görs ovan. Till exempel byter vissa ytor användning mellan dag och natt (kontor/bostadsparkering). I dessa fall bör parkeringsytan hanteras i enlighet med råd för den kategori som har högst trafikintensitet Dagvattenvägledning Stockholm (31) Dagvattenvägledning Stockholm (32) Att tänka på vid val av system för olika kategorier (förslag under utveckling) 3. Handels- och verksamhetsparkering För denna kategori måste systemet utformas så att föroreningar koncentreras till vissa delar av ytan där infiltrations/reningsanläggningar placeras. I de fall man tillämpar infiltration så behöver man planera för att kunna rena marken under infiltrationsanläggningen med långa tidsintervall. I de fall man anlägger magasin under mark måste dessa utformas så att sediment kan avlägsnas regelbundet. Befintlig miljö (förslag under utveckling) I befintlig miljö gäller samma rekommendationer som vid nybyggnation, men teknikvalet styrs i ännu större utsträckning av parkeringsytans innevarande utformning. Exempelvis får insatsen att ändra ytans lutning samt att finna ytor för infiltration bedömas och ställas i relation till att anlägga underjordiska lösningar som magasin och filter. För parkeringsytor i kategori 3 är det viktigt att reningstekniken klarar att både avskilja partikelbundna och lösta föroreningar. Om tekniker som underjordiska magasin tillämpas behöver dessa kompletteras med filter eller annan reningsteknik för lösta föroreningar. Alltid rening av lösta föroreningar? Tillåta infiltration eller ej? Dagvattenvägledning Stockholm (33) Dagvattenvägledning Stockholm (34) Tack för mig! Jonas Andersson, WRS VAK 20 mars 2015 jonas@wrs.se www.wrs.se Dagvattenvägledning Stockholm (35) 6