PM Dagvattenutredning Göteborgs Stad Stadsbyggnadskontoret Komplettering av dagvattenutredning för detaljplan för bostäder norr om Billdals kyrka Göteborg 2015-03-09
Komplettering av dagvattenutredning för detaljplan för bostäder norr om Billdals kyrka Datum 2015-03-09 Uppdragsnummer 1320011921 Utgåva/Status Granskad Kjell Norberg Mikaela Rudling Piotr Kozakowski Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 5343, Vädursgatan 6 402 27 Göteborg Telefon 010-615 60 00 Fax www.ramboll.se Organisationsnummer 556133-0506
v:\45\15\1320011921\3_teknik\w\dokument\beskrivningar\pm och rapport med framsida 1.docx Sammanfattning Stadsbyggnadskontoret, Göteborg Stad, håller på att ta fram en ny detaljplan för bostäder norr om Billdals kyrka. Det har i projektet tidigare tagits fram en översiktlig dagvattenutredning (Norconsult, 2012-12-21, rev. 2013-03-11). Efter synpunkter från Länsstyrelsen är denna utredning tänkt till att förtydliga ett antal punkter. Utredningen ska se till ett större område än vad som tidigare studerats. I vilken omfattning påverkas omkringliggande fastigheter och hur påverkas recipienterna Haga å och Krogabäcken. Utredningen ska även gå in mer i detalj för att se om området och befintlig vägtrumma har kapaciteten att ta emot och eventuellt fördröja den mängd dagvatten som behövs lokalt. Arbetet innefattar också att utreda vilken kapacitet som finns i utloppsdiket samt vägdiket väster om Södra Särövägen. I arbetet ingår också att ta fram en kalkyl på investerings-, drift- och underhållskostnader för föreslagna åtgärder. Eftersom det är en hög grundvattennivå i området så förordas öppna lösningar för att avleda dagvattnet. Ett förslag på dagvattenhantering har framarbetats efter de förutsättningar som finns, se bilaga 4. Förslaget bygger på att dagvattnet avleds och fördröjs i öppna lösningar i ytterkanterna av planområdet. Dagvattnet från vägarna och tomterna innanför vägstrukturen avleds till makadamdiken och/eller svackdiken som följer den planerade vägstrukturen. I anslutning till dessa diken och vägen kan även små regnträdgårdar anläggas för att ytterligare fördröja och öka reningen av dagvattnet. Planområdets förändring av markanvändning och ökade dagvattenflöde bedöms ha en låg inverkan på omgivande recipienter. Utloppsdike och vägtrumma har idag en kapacitet att ta emot den ökade mängden dagvatten från planområdet förutsatt att diket rensas till ursprungliga förhållanden. Naturmarksområdet runt utloppsdiket bör även fortsättningsvis användas som översvämningsyta. Det är möjligt att fördröja ett 10-årsregn inom planområdet med de föreslagna dagvattenlösningarna. Vid extrema regn, 100 års regn, kan med fördel gatorna hjälpa till att avleda och fördröja dagvattnet. i
v:\45\15\1320011921\3_teknik\w\dokument\beskrivningar\pm och rapport med framsida 1.docx Innehållsförteckning 1. Inledning... 1 1.1 Uppdraget... 1 1.2 Underlag och källor... 1 1.3 Koordinat- och höjdsystem... 2 2. Områdesbeskrivning... 2 2.1 Förtydligande av hydrogeologiska och geotekniska förhållanden... 3 3. Beräkningar... 4 3.1 Dimensionerande regnintensitet... 4 3.2 Dimensionerande dagvattenflöde... 5 3.3 Erforderligt behov av dagvattenfördröjning... 5 3.4 Kapacitetsberäkning av dike och vägtrumma... 6 4. Dagvattenlösningar... 7 4.1 Diken... 7 4.1.1 Svackdiken... 7 4.1.2 Makadamdiken... 8 4.2 Fördröjningsdammar... 9 4.3 Regnträdgårdar... 10 4.4 Förslag på dagvattenhantering i området... 12 5. Investeringskostnader... 13 6. Drift- och underhållskostnader... 14 7. Extrema förhållanden... 14 8. Slutsatser... 15 Bilagor Bilaga 1 Avrinningsområden och delområden innan exploatering, format A1, skala 1:1000 Bilaga 2 Beräkningar Bilaga 3 Avrinningsområden och delområden efter exploatering, format A1, skala 1:1000 Bilaga 4 Skiss för föreslagen dagvattenhantering ii
Komplettering av dagvattenutredning för detaljplan för bostäder norr om Billdals kyrka (PM/Rapport) 1. Inledning Stadsbyggnadskontoret, Göteborg Stad, håller på att ta fram en ny detaljplan för bostäder norr om Billdals kyrka. Det har i projektet tidigare tagits fram en översiktlig dagvattenutredning (Norconsult, 2012-12-21, rev. 2013-03-11). Efter att planen varit ute för samråd (augusti/september 2012) och granskning (maj/juni 2014) har det inkommit synpunkter, framförallt från Länsstyrelsen, när det gäller dagvattenhanteringen som behöver utredas vidare eller i närmre detalj. 1.1 Uppdraget Ramböll Sverige AB har fått i uppdrag från Göteborg Stads Stadsbyggnadskontor att utföra en komplettering av en befintlig dagvattenutredning. Detta PM är alltså ingen fullständig dagvattenutredning utan är avsedd att komplettera och förtydliga den översiktliga dagvattenutredning som tidigare tagits fram. Efter synpunkter från Länsstyrelsen är denna utredning tänkt till att förtydliga ett antal punkter. Utredningen ska se till ett större område än vad som tidigare studerats. I vilken omfattning påverkas omkringliggande fastigheter och hur påverkas recipienterna Haga å och Krogabäcken. Utredningen ska även gå in mer i detalj för att se om området och befintlig vägtrumma har kapaciteten att ta emot och eventuellt fördröja den mängd dagvatten som behövs lokalt. Arbetet innefattar också att utreda vilken kapacitet som finns i utloppsdiket samt vägdiket väster om Södra Särövägen. Utöver Länsstyrelses synpunkter vill även Göteborg Stad att utredningen ska ta fram en kalkyl på investerings-, drift- och underhållskostnader för föreslagna åtgärder. 1.2 Underlag och källor Dagvattenutredning till detaljplan, Bostäder norr om Billdals kyrka, (Norconsult), Datum: 2012-12-21, Rev. 2013-03-11 Granskningsyttrande Länsstyrelsen, Yttrande över detaljplan för bostäder norr om Billdals kyrka inom stadsdelen Billdal i Göteborg Stad, Västra Götaland, Datum: 2014-06-30 Geoteknisk undersökning för detaljplan, Projekterings-PM, (Skanska), 2012-04-19, rev. 2012-11-30 1 av 15
PM Hydrogeologi KV Billdal 21:1, 22:8 och 28:3, (Ramböll), Datum: 2013-02-12. Planbeskrivning, rubrik Klimatanpassning, Stadsbyggnadskontoret. Samrådsredogörelse, Stadsbyggnadskontoret, Datum: 2014-05-20 Grundkarta med ledningsplan i dwg-format, Erhållen: 2015-01-12 Fältbesök och möte med intilliggande fastighetsägare (fast. 22:11), Datum: 2015-02-03 Inmätning av befintliga trummor, brunnar och dike i området, Datum: 2015-01-13, 2015-02-09 Ett startmöte 2015-01-12, och ett arbetsmöte, 2015-02-17 med Stadsbyggnadskontoret Dagvatten inom planlagda områden, Va-verket, Göteborg P90 Dimensionering av allmänna avloppsledningar (Svenskt Vatten) P104 Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem (Svenskt Vatten) P105 Hållbar dag- och dränvattenhantering (Svenskt Vatten) 1.3 Koordinat- och höjdsystem Denna rapport använder koordinatsystem SWEREF 99 12 00 och höjdsystemet RH2000. 2. Områdesbeskrivning För att läsa mer om befintliga förhållanden och områdesbeskrivning för området hänvisas till Norconsults rapport. I denna utredning ska det utredas vilken påverkan planområdet har på omgivande område sett ur ett större perspektiv. Vid genomgång av avrinningsområde sågs att allt vatten rinner ut via ett dike väster om planområdet som går i öst-västlig riktning. Detta dike benämns hädanefter som utloppsdike. För att tydliggöra vilket dike som avses se bilaga 1. Vid studerandet av avrinningsområdet sågs att inget vatten från avrinningsområdet rinner direkt till Krogabäcken utan allt mynnar ut i Haga å. Med detta i åtanke bedöms att planområdets påverkan på Krogabäcken är försumbar. Avrinningsområdets totala area är på 14 ha. Haga åns avrinningsområde är på 1477 ha. Området där byggnation kommer att ske är på ca 2 ha. Planområdet och det totala avrinningsområdet är alltså väldigt litet i jämförelse med Haga åns. Planområdets inverkan på Haga å bedöms därför som ringa, se även under rubrik Klimatanpassning i Planbeskrivningen. 2 av 15
För att utreda kapaciteten i befintlig vägtrumma, utloppsdiket och det västra diket gjordes inmätningar av vattengångar och sektioner av dikena (dikesbotten och släntkrön), se bilaga 1. Ett fältbesök genomfördes också tillsammans med ett möte med fastighetsägare till 22:11. Vid mötet gavs bakgrundsinformation om hur området tidigare sett ut och hur dagvattensituationen ser ut idag i området. I området finns idag en brunn dit dagvatten från fastighet 22:11 leds. Denna brunn har mätts in med vattengångar och avsikten är att det ska tas med vid vidare detaljprojektering av området och att fastighet 22:11 även fortsatt kan leda sitt dagvatten till brunnen. 2.1 Förtydligande av hydrogeologiska och geotekniska förhållanden Vid samråd och granskning har det framkommit att det kan behövas ett förtydligande när det gäller de hydrogeologiska och geotekniska förhållandena i området. Intilliggande fastighetsägare är oroliga för en sänkning av grundvattnet i området vilket därmed skulle kunna skada grundläggningen av deras hus eftersom många hus i området ligger på så kallad rustbädd. En rustbädd av organiskt material kan skadas när grundvattenytan sänks eftersom syret i luften kommer i kontakt med det organiska materialet. När syre kommer i kontakt med det organiska materialet börja det ruttna vilket gör att huset grundläggning kan skadas. De geotekniska undersökningar som genomförts (Skanska, 2012-04-19, rev. 2012-11-30) visar att området består av ett lager mulljord med en tjocklek på ca 0,5 m. Under detta finns en siltig sand med en mäktighet av 0,5 1 m. Under detta finns sedan en lera med varierande mäktighet från 3 25 m. Allt underlagras av en friktionsjord som troligen är morän. Enligt tidigare PM (Ramböll, 2013-02-12) gör lagerföljden att det finns två skilda grundvattenmagasin. Ett ytligt i mulljorden och den sandiga silten och ett djupare i friktionsjorden under leran. Dessa grundvattenmagasin är väl avgränsade av den hydrauliskt täta leran. Vid byggnation och eventuell omgrävning av befintliga diken inom planområdet kommer dessa diken ej föreslås att fördjupas. Istället skall erforderlig fördröjning och avledning i dikena erhållas genom att ge dikena ett mer meandrande utseende och bitvis en ökad bredd. Eftersom marknivån i de västra delarna av planområdet skall höjas kommer även volymen i dikena att öka då dikenas djup (nivån mellan befintlig dikesbotten och marknivån) ökar i de västra delarna. Det är även i de västra delarna som den största fördröjningsvolymen är planerad, se bilaga 4. Detta kan ses som en positiv effekt för grundvattenförhållanden då de 3 av 15
öppna fördröjningsdammarna bidrar till en mer stabil/kontinuerlig grundvattenbildning. Om dikena mot förmodan skulle behöva fördjupas gentemot deras ursprungliga sektion för att erhålla erforderlig fördröjningsvolym, eller avvattna området, bör en vidare undersökning göras. Det viktiga är då att fördjupningen inte sker djupare än att leran fortsatt kommer att vara en hydraulisk barriär mellan de två grundvattenmagasinen. 3. Beräkningar Vid genomgång av beräkningar och avrinningsområden ansågs det nödvändigt att komplettera och beräkna om de dagvattenflöden som tidigare tagits fram. I och med att allt vatten leds ut från planområdet via vägtrumman och sedan vidare i utloppsdiket sattes två beräkningspunkter ut vid dessa uppsamlingspunkter, beräkningspunkt 1 och 2. Beräkningspunkt 1 är vid utloppsdikets mynning vid vägdiket. Beräkningspunkt 2 är vid inloppet till befintlig vägtrumma (se även bilaga 1). Totala avrinningsområdet till beräkningspunkt 1 är som tidigare nämnts 14 ha. Detta område benämns även som delområde A. En beräkning av ett dagvattenflöde med 10 års återkomsttid och en varaktighet på 40 min ger ett befintligt flöde på ca 550 l/s. 3.1 Dimensionerande regnintensitet Beräkningar gjordes utifrån Svenskt Vatten publikation P90, dimensionering av allmänna avloppsledningar. När inga intensitet- eller varaktighetssamband finns för området kan man utgå från Dahlströms ekvation, se bilaga 2. Beräkningar för att ta fram intensiteten för olika varaktigheter gjordes för delområde B, se tabell 1. Tabell 1. Dimensionerande regnintensitet Varaktighet i Å (l/s*ha) 10 min 228 20 min 151 Dessa värden användes sedan för beräkning av dagvattenflöden för samma områden. 4 av 15
3.2 Dimensionerande dagvattenflöde Beräkningar gjordes utifrån Svenskt Vatten publikation P90, dimensionering av allmänna avloppsledningar, se bilaga 2. En sammanställning av resultaten för delområde B redovisas i tabell 2. Tabell 2. Beräkningar av dagvattenflöde Varaktighet Flöde innan exploatering (l/s) Flöde efter exploatering (l/s) 10 min 127 282 20 min 173 185 Flödena redovisas med en säkerhetsfaktor satt till 1.2, satt utifrån rekommendationer från P90. Beräkningarna visar alltså att det dimensionerande flödet (största flödet) innan exploatering är den deltagande arean för regn med en varaktighet satt till 20 min. Flödet blir 173 l/s. Efter exploatering är det området med den deltagande ytan för ett 10 minuters regn som är störst och därmed det dimensionerande. Flödet blir 282 l/s. 3.3 Erforderligt behov av dagvattenfördröjning Beräkningar gjordes utifrån Svenskt Vatten publikation P90, dimensionering av allmänna avloppsledningar, se bilaga 2. Resultaten visar att det behövs en fördröjningsvolym på ca 140 m 3 från planområdet. 2 Göteborg stad har idag ett krav på att 10 mm regn per m hårdgjord yta ska fördröjas inne på den nya fastigheten. Då utseendet på det planerade villaområdet ej är fastställt antas den planerade hårdgjorda ytan kunna representeras av den reducerade arean för villaområdet vilket är ca 0,5 ha, bilaga 2. Detta ger en fördröjningsvolym på ca 50 m 3. Den erforderliga fördröjningsvolymen för området sätts till den beräknade volymen ca 140 m 3 enligt bilaga 2. det är denna volym som behöver fördröjas inom planområdet med hjälp av föreslagna dagvattenlösningar. 5 av 15
3.4 Kapacitetsberäkning av dike och vägtrumma Vägtrumman i beräkningspunkt 2 är en betongledning, dim. 600 med en lutning på ca 0,7 %. Trumman har en beräknad kapacitet på ca 350 500 l/s. Intervallet för kapaciteten beror på vilket Mannings tal som används. Mannings tal som använts är 50 och 70. Mannings tal 50 är en uppskattning för ett gammalt betongrör som delvis är igenväxt och 70 representerat ett relativt rent men gammalt betongrör. Utloppsdiket har en beräknad kapacitet på ca 250-500 l/s. Utloppsdiket är ca 190 m långt och har ett varierande djup mellan 0,8-0,2 m där de djupaste delarna är längst i öster, vid S. Särövägen, och de lägsta delarna finns i väster vid anslutningen till Haga å. Diket har en varierande bredd på ca 3-4 m och en längsgående lutning på 0,2 %. Kapacitetsberäkningen har gjorts för en typ sektion av diket som är placerad ungefär på mitten av sträckan. Sektionen har ett djup på ca 0,5 m och en släntlutning på 1:3 respektive 1:6. Även för denna kapacitetsberäkning har ett intervall för Manningstal använts, Mannings tal 15-30. Mannings tal 15 representerar en grävd kanal, stenigt jordmaterial med grov yta som är till stora delar igenväxt. Mannings tal 30 representerar en grävd kanal, stenigt jordmaterial med grov yta och någon växtlighet. Den varierande kapaciteten på trumman och diket beror alltså på hur rensad och/eller igensatt trumman och diket är. De lägre siffrorna representerar kapaciteten enligt befintliga förhållanden och de högre siffrorna motsvarar en kapacitet vid upprustning och rensning. Både vägtrumman och utloppsdiket måste rensas för att ha kapacitet att klara av befintlig och det utökade dagvattenflöde som sker vid förändrad markanvändning. Speciellt utloppsdiket bör ses över och rensas och återställs till ursprunglig sektion och skick. Eftersom utloppsdikets djup minskar närmare utloppet till Haga å kommer naturmarken runt dessa sektioner att översvämmas medan sektionerna längre uppströms i diket har en högre kapacitet. Naturmarksområdet kring utloppsdiket fungerar idag som en översvämningsyta för utloppsdiket vilket det bör göra även fortsättningsvis. Området kan liknas vid ett våtmarksområde och är rikt på fågelliv. I och med att naturmarksområdet tillåts översvämmas anses kapaciteten på utloppsdiket vara tillräckligt. Naturmarksområdet har en marknivå kring +1 m ö h och S. Särövägen ligger på en nivå kring +2,5 m ö h. Marknivåerna i området möjliggör en invallning av utloppsdiket vilket skulle leda till att diket får en ökad kapacitet och att omkringliggande mark inte skulle översvämmas. Denna åtgärd anses dock inte relevant att undersöka vidare i denna utredning då området även fortsättningsvis föreslås användas som översvämningsyta för att bibehålla ekosystemet i området. Västra diket har en max volym på ca 800 m 3. 6 av 15
4. Dagvattenlösningar I Norconsults rapport presenteras flera fördröjningsmagasin som skulle fungera i området. De lösningar som tas upp och beskrivs där kommer inte att beskrivas mer i detta PM utan hänvisar till vad som tidigare skrivits. 4.1 Diken För att avleda och fördröja avrinning kan olika avrinningsstråk användas (avrinningsstråk kan även syfta på infiltrationsstråk och dräneringsstråk). Ofta utgörs avrinningsstråken av olika typer av diken, till exempel öppna gräsbeklädda diken, svackdiken, eller underjordiska diken, makadamdiken. 4.1.1 Svackdiken Svackdikena är ytliga avrinningsstråk där dagvattnet visualiseras, renas och fördröjs. Svackdiken (figur 1) avser grunda, öppna avrinningsstråk med flacka slänter. Figur 1. Svackdiken i Fjärilsparken, Malmö. Källa: VA SYD. Avbördningsförmågan i ett svackdike påverkas i hög grad av friktion mellan vattnet och gräsytan, den så kallade råheten samt lutningen i flödesriktningen. Råheten påverkas av växtval och skötsel av grönytan. När dagvattnet rinner i svackdikena reduceras hastigheten på grund av vegetationen och därmed avskiljs föroreningar genom sedimentering. Avrinningshastigheten minskar avsevärt jämfört med transport i ledningar. Flödestopparna nedströms minskar. Är lutningen större än 2 % bör svackdiket förses med fördämningar för att på så sätt minska vattenhastigheten och öka fördröjningseffekt. 7 av 15
Dikena bör göras flacka och breda för att få högsta reningseffekt genom att få så lång uppehållstid som möjligt så att föroreningar hinner suspendera. Den beväxta ytan binder och bryter ner föroreningarna och tar även upp de näringsämnen som finns i dagvattnet. Det beväxta lagret bör ha en tjocklek på ca 30 cm. Dikena bör också utformas med permeabla väggar vilket gör att vattnet kan infiltrera. Svackdikena bidrar till en reduktion av vattenvolymerna samt minskar flödestopparna. Vid höga flöden skall det finnas bräddningsmöjligheter från svackdikena för att minimera risken att bundna föroreningar slammar upp och sprids. Även under vinterförhållanden och i samband med snösmältning har det konstaterats att smältvattnet infiltreras i gräsytor. Vintertid kan svackdikena användas som snöupplag vilket lämpar sig då snö som röjs från gator och vägar anses innehålla föroreningar som delvis renas i svackdikena. Fördelen med svackdiken är att dagvattnet renas till viss del och att det är ett trevligt inslag med kombinationen vatten och grönyta i området. En nackdel är att de är ytkrävande och kräver ett visst underhåll. 4.1.2 Makadamdiken Ett alternativ till ett öppet dike kan vara att anlägga ett makadamdike under en skålad gräsyta där dagvatten kan ansamlas. Avtappningen av makadamdiken utförs med en dräneringsledning som läggs nära botten i fyllningen eller så kan det avtappas genom infiltration ut i omgivande marklager (figur 2). En fördel med makadamdiken är att de kan anläggas under till exempel gräs- eller asfaltsytor. Makadamdike har främst fördröjande förmåga men de har även viss renande effekt. Nackdelen med makadamdiken är att de oftast behöver grävas om med ca 10-15 års mellanrum då den hydrauliska kapaciteten avtar med tiden. Figur 2. Makadamdike med dräneringsledning i botten. Källa: Svenskt Vatten P105. 8 av 15
4.2 Fördröjningsdammar Med öppna vattenytor skapas tilltalande inslag i bostadsmiljön (figur 3). Dagvattenmagasinen kan utföras på många sätt och förutsättningarna på platsen får ofta styra utförandet. Fysiska begränsningar är kanske den faktor som spelar störst roll och kan leda till en viss problematik gällande dagvattenhantering i redan bebyggda områden. Befintliga bebyggelsestrukturer tillåter kanske bara en viss kategori av öppen dagvattenhantering på grund av platsbrist. För att magasinen ska vara snygga så krävs underhåll och eventuellt behövs kontinuerligt tillflöde av vatten för att undvika stillastående vatten som kan få problem med bland annat alger. Ett ytterligare sätt att undvika alg-beväxning är att plantera träd runt dammen för att ge skugga och därmed sänka temperaturen i vattnet vilket hämmar tillväxten av alger. Vid utformning av fördröjningsdamm bör följande tas i beaktning: Dammens slänter bör ges flacka lutningar, 1:4 eller flackare, med hänsyn till skötsel samt säkerhetsaspekter. Djupet i dammen bör variera för rikare biologiskmångfald samt bättre rening. Dock får inte dammen vara för djup då det kan leda till syrefria miljöer och anaerobnedbrytning vilket ger upphov till dålig lukt. Dammen bör vara långsmal. Längd: bredd cirka 3:1 rekommenderas. Vattnet ska ha så lång rinntid i dammen som möjligt. Fördröjningsdammens djup och placering beror på grundvattennivån i området. Fördröjningsdammen kommer att medge utjämning av dagvattentoppar och medföra en viss rening av dagvatten genom sedimentation. 9 av 15
Figur 3. Öppet fördröjningsmagasin i form av en dagvattendamm med permanent vattenyta. Källa: VA-SYD 4.3 Regnträdgårdar Regnträdgårdar (Rain Gardens) (figur 4) är en genomsläpplig växtbädd som används för att infiltrera dagvatten från närliggande hårdgjorda ytor. Eftersom regnträdgård byggs upp på en väldränerad växtbädd ställs det krav på att växterna ska klara perioder av både torka och höga vattennivåer. Med en välkomponerad växtmix får man regnträdgård som fyller en teknisk funktion men också ett mycket vackert inslag i gatumiljön eller parken. En regnträdgård byggs upp så att allt det inströmmande vattnet ska kunna magasineras och infiltreras effektivt inom ett dygn efter nederbördstillfället. Bara under korta perioder i samband med kraftiga regn kommer regnträdgården att ha någon synlig vattenyta. Eftersom bädden är planterad med växter så medför det att en regnträdgård dessutom har en mycket större förmåga att avdunsta vatten än exempelvis en steril infiltrationsbädd av makadam. 10 av 15
Figur 4. En stor regnträdgård vid Stadshus i Brisbane, Kalifornia. Dit leds dagvatten från parkeringsytor och byggnaden. Systemen med regnträdgård har utvecklats och används nu med framgång även i städernas gatumiljöer. Dagvattnet från tak, vägar och parkeringsytor leds till närliggande regnträdgård där växterna renar och avdunstar stora delar av vattnet innan överskottet infiltrerar ned genom bädden (www.vegtech.se). Jämfört med en öppen dagvattendamm i stadsmiljön så genererar regnträdgård i idealfallet inget överskottsvatten som måste ledas vidare i det konventionella dagvattensystemet. Allt vatten infiltreras lokalt och kan skapa ett slutet dagvattensystem inom kvarteret. Regnträdgårdar kan även utformas att fungera på platser med begränsade infiltrationsmöjligheter. Då blir regnträdgårdarna mer som fördröjningsmagasin och överskottsvattnet måste ledas vidare. Bygghöjd för gräs och perenner ca 350 mm, mindre buskar ca 400mm, mindre träd och större buskar ca 600 mm och större träd ca 800mm. Valet av växter och platsens förutsättningar avgör den exakta uppbyggnaden. För uppbyggnad på bjälklag gäller att det utförs med vattenhållande skikt, dräneringsskikt, tätskikt och eventuellt rotskydd. Regnträdgårdens infiltrationsförmåga minskar därmed drastiskt. 11 av 15
4.4 Förslag på dagvattenhantering i området Eftersom det är en hög grundvattennivå i området så förordas öppna lösningar för att avleda dagvattnet. Med öppna lösningar menas till exempel öppna diken och/eller fördröjningsdammar. Detta eftersom de har en hög kapacitet, gör flödet trögare och även har en viss renande effekt. Lösningar under mark skulle snabbt vattenfyllas av högt stående grundvatten och därmed inte uppnå önskad effekt. Ett förslag på dagvattenhantering har framarbetats efter de förutsättningar som finns, se bilaga 4. Förslaget bygger på att dagvattnet leds runt i öppna lösningar i ytterkanterna av planområdet. Dagvattnet från vägarna och tomterna innanför vägstrukturen avleds till makadamdiken och/eller svackdiken som följer den planerade vägstrukturen. I anslutning till dessa diken och vägen kan även små regnträdgårdar anläggas för att ytterligare fördröja och öka reningen av dagvattnet. I södra delen av planområdet finns det idag ett öppet dike som eventuellt behöver rensas eller breddas men som kan avleda vattnet från fastigheterna i söder. Fastigheterna i norra delen kan avleda sitt dagvatten norrut där ett nytt öppet dike anläggs. Det finns möjlighet att längs båda dessa dikenas sträckor anlägga små fördröjningsdammar med strypt utlopp som vid höga flöden kan fördröja en större volym vatten. Det dagvatten som idag kommer in i planområdet från öster ansluts till de öppna dikena och/eller makadamdikena. Detsamma gäller för den brunn som idag tar emot dagvatten från fastighet 22:11. För att uppnå en ökad fördröjning och ökad kapacitet kan dräneringsledningarna anslutas norrut så att de följer med det öppna diket via fördröjningsdammarna innan det leds ut från området. Gröna tak är en bra lösning för att ta upp och fördröja regn med återkomsttid på 1-2 år (upp till 15 mm). I planområdet finns det planer på en lekyta men dess placering mitt i planområdet gör den inte särskilt lämplig för att fungera som översvämningsyta som tidigare föreslagits. Det är inte önskvärt att ha en lågpunkt mitt i området. Även om ledningar skulle kunna leda bort vattnet så finns en överhängande risk att det vid extrema regn skapar olägenheter för kringliggande fastigheter. Systemet är tänkt att vara öppet mot havet. Idag fungerar vägen delvis som barriär mot havet men vid höga havsnivåer kan vattnet tryckas upp mot planområdet via trumman. Havsnivåernas påverkan på området diskuteras ur ett större perspektiv under rubrik Klimatanpassning i Planbeskrivningen. Det positiva med ett öppet system mot havet är att man tydligt ser vad som händer och det är lättare att sätta in åtgärder om det behövs. 12 av 15
Det finns möjligheter att fördröja dagvatten även i det västra diket. Diket bör rensas. Små fördröjningsdammar med strypta utlopp kan förlänga uppehållstiden i diket. Området är flackt och öppna lösningar gör det lättare att få till en bra höjdsättning eftersom de inte har samma lutningskrav som till exempel ledningar. För detta område blir det med föreslagna lösningar inga problem att få till en bra höjdsättning för dagvattnet. 5. Investeringskostnader Entreprenadkostnaderna har beräknats utifrån á-priserna från prissatta mängdförteckningar från tidigare projekt. Entreprenadkostnaderna har även beräknats utifrån Norconsults á-prislista för markarbeten, januari 2012. En procentsats på 20 % för oförutsedda kostnader har även lagts till. Byggherrekostnader, som exempelvis projekteringskostnader och byggledningskostnader, ingår inte i entreprenadkostnaderna. Investeringskostnaderna redovisas i tabell 3. Tabell 3. Beräkningar av investeringskostnader Uppskattade kostnader för åtgärder Dike Volym/ Enheter Inkluderar Total kostnad Öppet dike 430 m schakt, grässådd 300000 Makadamdike 365 m schakt, ledning, fyllnad, Fördröjningsdamm Öppna dammar (5 st x 25 m 3 ) Regnträdgårdar Regnträdgårdar (5 st x 4 m 2 ) Gröna tak geotextil, grässådd 125 m 3 schakt, geotextil, grässådd 20 m 2 Anläggningskostnad (5000 kr/m 2 ) 350000 500000 100000 (35 st) 1050 m 2 Anläggningskostnad (550 kr/m 2 ) 577500 SUMMA 1972500 Diverse oförutsedda utgifter (20%) 394500 NY TOTALSUMMA 2367000 13 av 15
6. Drift- och underhållskostnader Kostnad för skötsel uppgår årligen till ca 5-8 % av anläggningskostnaderna. Kostnaderna för skötsel baseras på grova uppskattningar. En bedömning görs för varje enskilt fall och kostnaderna varierar från år till år. Nyanlagda anläggningar kräver utökad skötsel de tre första åren. Underhåll för gröna tak innebär framförallt gödning, 1 gång per år under våren om det alls behövs. Översilning kräver inga särskilda underhållsåtgärder. Om översilningsytan däremot underbyggs kommer viss sedimentering ske där som stannar i makadamen. Flacka diken och grönområden för dagvattenhantering underhålls som gräsytor i övrigt och kräver därför ingen speciell skötsel. Makadamdiken och övriga magasin bestående av makadam behöver grävas om efter ca 10 15 år eftersom de hydrauliska förutsättningarna ändras med tiden till följd av olika grad av igensättning. För att fördröjningsdammar ska vara snygga så krävs en del underhåll. Sedimentrensning och slamsugning (av brunnar) kan krävas kontinuerligt. Vid stillastående vatten kan det ge problem med bland annat alger. En regnträdgård är förhållandevis underhållskrävande, skräp kommer behöva rensas, växtmaterial behöva skötas osv. Samtidigt är det ett trevligt tillskott till miljön som underhållsaspekten inte bör tillåtas överskugga helt. Även en traditionell plantering behöver skötas. För alla typer av anläggningar ska man vid planeringen tänka på åtkomst för skötsel, såsom angöring med gräsklippare, snöröjningsfordon, övriga maskiner etc. 7. Extrema förhållanden Vid extrema skyfall, så kallade 100 års regn, utsätts dagvattensystemet för stora påfrestningar. Beräkningar har gjorts för att se vilken skillnad ett regn med en återkomsttid på 100 år skulle ha på planområdet. Beräkningarna visar att innan exploatering är dagvattenflödet ca 380l/s. Efter exploatering ökar dagvattenflödet till ca 600 l/s. Ett 100 års regn innebär alltså ungefär en fördubbling av flödet jämfört med ett 10 års regn. 14 av 15
Beräkningarna för vilken dagvattenfördröjning som behövs vid 100 års regn blev drygt 3 gånger så stort. Att dimensionera ett fördröjningsmagasin för 100 års regn är dock ej aktuellt ur ett samhällsekonomiskt perspektiv. Höga kantstenar och en smart höjdssättning av gatorna skulle istället kunna vara en bättre hjälp vid mer extrema förhållande genom att bidra med avledning och fördröjning. Bräddning av systemet skulle och ge möjligheter till ett större tillåtet flöde. Planområdets närhet till havet och större vattendrag som Haga å gör att området skulle kunna utsättas för extrema vattennivåer. Stadsbyggnadskontoret har undersökt dessa extrema vattennivåer och det finns presenterat Planbeskrivningen under rubrik Klimatanpassning. 8. Slutsatser Planområdets förändring av markanvändning och ökade dagvattenflöde bedöms ha en låg inverkan på omgivande recipienter. Utloppsdike och vägtrumma har idag en kapacitet att ta emot den ökade mängden dagvatten från planområdet förutsatt att diket rensas till ursprunglig sektion. Naturmarksområdet runt utloppsdiket bör även fortsättningsvis användas som översvämningsyta. Det är möjligt att fördröja ett 10-årsregn inom planområdet med de föreslagna dagvattenlösningarna. Vid extrema regn, 100 års regn, kan med fördel gatorna hjälpa till att avleda och fördröja dagvattnet. 15 av 15
Ramböll Sverige AB www.ramboll.se
Beräkningar Bilaga 2 Komplettering av dagvattenutredning 2015-03-09 Uppdragsnummer: 1320011921 1. Beräkning av dimensionerande regnintensitet Beräkningarna bygger på Svenskt Vattens publikation P90, Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Om korrekt utarbetade egna intensitets-varaktighetssamband för undersökningsområdet saknas kan uttrycket enligt Dahlström (2010), ekvation 1, användas. 3 i Å = 190 Å ln (T R) 0,98 + 2 (1) T R Där, i Å = regnintensitet, l/s, ha T R = regnvaraktighet, minuter Å = återkomsttid, månader Avrinningsområdet för beräkningspunkt 2 alltså delområde B (se beräkningar 3.1 och bilaga 1) delades in i två olika regintensitetsområden. För båda sattes en återkomsttid på 10 år. Varaktigheten sattes till 10 min för det ena området och 20 min för det andra. En varaktighet på 20 min ger en medverkande area på ca 3,4 ha vilket motsvara den totala arean för delområde B. En varaktighet på 10 min ger en medverkande area på ca 2,5 ha. För 10 min ger det: T R = 10 min i Å = 120 mån Detta resulterar i en regnintensitet på 228 l/s, ha. För 20 min ger det: T R = 20 min i Å = 120 mån Detta resulterar i en regnintensitet på 151 l/s, ha. 1
2. Beräkning av dimensionerande dagvattenflöde Beräkningarna bygger på Svenskt Vattens publikation P90, Dimensionering av allmänna avloppsledningar. För beräkning av dagvattenflödet (q) har rationella metoden använts, ekvation 2. q=a x φ x i Å (2) Där, q d dim = dimensionerade flöde, l/s A = avrinningsområdets area, ha φ = avrinningskoefficient i Å = dimensionerande regnintensitet, l/s och ha A R = reducerad area, A x φ Avrinningskoefficienten för olika typer av ytor är hämtade från P90. Vid beräkningen av den deltagande ytan har följande rinntider använts: Ledning i allmänhet 1,5 m/s, stor ledning 1,0 m/s, dike och rännsten 0,5 m/s, svack- och makadamdiken 0,7 m/s, sluttande bergyta med vegetation 0,2 m/s och naturmark 0,1 m/s. Den deltagande arean för ett 10 minuters regn efter exploatering är större än den innan exploatering eftersom rinntiden blir snabbare. Den deltagande arean för ett 20 minuters regn blir det samma före och efter exploatering då det utgör hela arean för delområde B. Beräkning av dimensionerande flöden innan exploatering: Delområde B, varaktighet: 20 min, deltagande area: 3,4 ha. Delyta A, ha φ A red, ha i Å (l/s och ha) q d dim (l/s) Säkerhetsfaktor, f (*1,2) Tak 0,15 0,9 0,14 151 20,39 24,46 Asfalterade ytor 0,40 0,8 0,32 151 48,32 57,98 Berg sluttande 0,67 0,4 0,27 151 40,47 48,56 Villatomt 0,10 0,25 0,03 151 3,78 4,53 Naturmark 2,08 0,1 0,21 151 31,41 37,69 TOTALT 3,40 0,96 144 173 2
Beräkning av dimensionerande flöden efter exploatering: Delområde B, varaktighet: 10 min, deltagande area: 2,9 ha. Delyta A, ha φ A red, ha i Å, l/s och ha q d dim (l/s) Säkerhetsfaktor, f (*1,2) Tak 0,10 0,9 0,09 228 20,52 24,62 Asfalterade ytor 0,38 0,8 0,30 228 69,31 83,17 Berg sluttande 0,32 0,4 0,13 228 29,18 35,02 Villatomt 0,10 0,25 0,03 228 5,70 6,84 Villa tomter<1000m2 flack terräng 1,90 0,25 0,48 228 108,30 129,96 Naturmark 0,10 0,1 0,01 228 2,28 2,74 TOTALT 2,90 1,03 235 282 ÖKNING EFTER EXPLOATERING: EXKLUSIVE SÄKERHETSFAKTOR: 109 l/s 90 l/s 3
3. Beräkning av erforderligt behov av dagvattenfördröjning Beräkningarna bygger på Svenskt Vattens publikation P90, Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Beräkningar enligt ekvation 3,4 och 5. M dim = maximum av (V in (t) v ut (t)) (3) V in (t) = T R * i Å * A red * 60/1000 (4) V ut (t) = T R * q ut * 60/1000 (5) T R = i Å = regnvaraktighet, minuter dimensionerande regnintensitet, l/s, ha A red = reducerad area efter exploatering, ha q ut = nollavrinning, det strypta utflödet från magasinet, l/s V in = tillrinning, m 3 V ut = avtappning, m 3 M dim = magasineringsbehov, m 3 Dagvattenfördröjningen beräknades utifrån ett regn med återkomsttid på 10 år. Vid beräkningarna sattes det strypta utflödet till max avrinning från naturmark (20 l/s ha) enligt figur 4.6 i P90. Vilket är ett hårdare krav än flödet ut från området innan exploatering. Kravet väljs för att ta höjd för ökade flöden och ge en förbättring av befintliga förhållanden. Beräkning delområde B efter exploatering Medverkande area A = 2,9 ha Reducerad area A red = Nollavrinning q 0 = 1,03 ha 58,0 l/s Återkomsttid Å = 10 år 4
T R, min i Å, l/s, ha V in, m 3 V ut, m 3 M dim, m 3 10 228 141 35 106 15 181 167 52 115 20 151 187 70 117 40 95 235 139 96 60 71 265 209 56 80 58 287 278 9 120 43 320 418-98 140 39 333 487-154 200 30 366 696-330 260 24 392 905-513 320 21 414 1114-699 400 18 441 1392-951 500 15 469 1740-1271 600 13 495 2088-1593 800 11 541 2784-2243 Säkerhet 20 %: 1,2 Maximum av M dim 117 m 3 Erforderligh behov av dagvattenfördröjning, inkl säkerhet: 141 m 3 5
Ramböll Sverige AB www.ramboll.se
Öppet dagvattendike Kulvertering Fördröjningsyta Avledning och fördröjning av ytvatten Bef. dagvattenbrunn, anslutningspunkt fastighet 22:11 Bilaga 4 BOSTÄDER NORR OM BILLDAL KYRKA DAGVATTENHANTERING SKISS, A3 2015-03-04 9 Ramböll