Väsby Entré Beräkning av kanal för Väsbyån vid stationsområdet Objekt: 1205 Handläggare: Mats Ekström Konsult: Structor Uppsala AB 753 30 UPPSALA
, 753 30 UPPSALA Tel: 018-60 01 10 UPPDRAG Väsby Entré kanalberäkning PM ANTAL BLAD: 9 BLAD NR: 1 UPPDRAG NR SIGN DATUM 2013-09-18 SEN. REV. 1205 MEM 1. Bakgrund I samband med Upplands-Väsby kommuns Planprogram av området Väsby Entré planeras en omdragning av Väsbyån där den passerar stationsområdet. Structor utreder utformningen av en planerad öppen kanal som ersättning för den befintliga kulverteringen. Underlag -Grundkarta, VA-karta -Relationsritningar trummor, bottenprofil. -va-planer och sektioner längs ån. -Beräknade vattennivåer, flöden (VBB VIAK dat.931012) -Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB), översvämningskartering utmed Oxundaån, rapport dat. 2013-07-02. 2. Befintliga förhållanden Väsbyån som är ca 4 km lång förbinder Edssjön och Oxundasjön och rinner från söder till norr. I ån finns Mälardalens och kanske även Sveriges största lekplats för asp. På en sträcka av ca 160 m vid buss- och järnvägsstationen är ån kulverterad med 2 st plåttrummor dimension 3,61x 2,23 m. Vid inloppen är galler monterade. Bredden på ån uppströms varierar mellan ca 3-6 m, djupet bedöms variera mellan ca 0,5 1,5 m i genomsnitt. Vid extrema flöden (HHQ) stiger vattenytan ovan åns kanter och flera sträckor i uppströmsdelarna kommer att översvämmas enligt VBB Viak:s flödesberäkning. Det angivna uppströmsdelarna är belägna vid Älvsundavägen, uppströms Älvsundaforsen, uppströms kulvertinloppet bussterminalen samt uppströms överfallsdamm Åvägen. Se bilaga 5. Befintliga plåttrummor: tvärsnittsarea (A) ca 2 x 5,75 m² lutning 0,55 Inloppet är försett med galler där skräp samlas som stryper flödet. Även gallret i sig stryper flödet. Gallret utgörs av spjälor av plattstål dim. 90 x 15 mm, c/c 150 mm. Tvärsnittsarean minskar då med 0,61 m² per trumma, Arean blir 2 x 5,14 m². STRUCTOR UPPSALA AB Org.nr 556769-0176 Hemsida: 753 30 UPPSALA U:\1205 Väsby Entré\P\Dokument\PM\PM_Kanal.docx
, 753 30 UPPSALA Tel: 018-60 01 10 UPPDRAG Väsby Entré kanalberäkning PM ANTAL BLAD: 9 BLAD NR: 2 UPPDRAG NR SIGN DATUM 2013-09-18 SEN. REV. 1205 MEM Flödet beräknas enligt Coolebrook-White formel där en råhetskoefficient k sätts in. För k=2,2 (korrugerad plåt) blir flödet med galler: Q= 2 x 5,9 m³/s = 11,8 m³/s. Utan galler: 2 x 7,2 m³/s=14,4 m³/s. Karakteristiska flöden för Väsbyån vid passage genom centrum (bilaga 5): LQvin = 0,3 m³/s lågvattenföring vintertid LQsom = 0,8 m³/s lågvattenföring sommartid (1/6 31/10) MQ = 1,2 m³/s medelvattenföring beräknat på helår HQ = 4,5 m³/s högvattenföring HHQ = ca 12 m³/s extrem (teoretiskt beräknad) högvattenföring Figur 1. Blå linje=befintlig kulvertering, röd linje=planerad sträckning kanal. STRUCTOR UPPSALA AB Org.nr 556769-0176 Hemsida: 753 30 UPPSALA U:\1205 Väsby Entré\P\Dokument\PM\PM_Kanal.docx
, 753 30 UPPSALA Tel: 018-60 01 10 UPPDRAG Väsby Entré kanalberäkning PM ANTAL BLAD: 9 BLAD NR: 3 UPPDRAG NR SIGN DATUM 2013-09-18 SEN. REV. 1205 MEM 3. Framtida förhållanden Befintliga trummor under busstation slopas, ån leds i en ca 270 m lång öppen betongkanal från en punkt söder om Bankes bro vidare längs Industrivägen mellan Väsby gymnasium och busstation till utloppet vid gångbron norr om Centralvägen. Se figur 1. I botten läggs mindre stenar av varierande storlek. 4. Beräkningar Djup och bredd beräknas med hjälp av Mannings formel uttryckt som: Q = Sb ½ x A x M x R 2/3 där Q=flöde m³/s M=Mannings tal (experimentellt framtaget värde för lednings/kanalväggens beskaffenhet) A=tvärsektionens våta area, m² P=våta perimetern, m. (vattnets beröring med ledningsväggen) R=A/P hydrauliska radien Sb= längslutningen. 0,55 (0,00055) Värden på Mannings råhetstal, n. (Experimentellt framtagna värden enligt Applied hydrology, Chow m.fl. 1988) : Manning's Roughness n for Open Channels Channel Type Manning n Minimum Normal Maximum 1. Lined or Constructed Channels d. Gravel Bottom with sides of: 1. Formed concrete 0.017 0.020 0.025 2. Random stone mortar 0.020 0.023 0.026 Mannings tal, M=1/n: Typ av kanal Minimum Normal Maximum Sidor av slät betong 58 50 40 med sten/grusbotten sidor av mursten med sten/grusbotten 50 43 38 STRUCTOR UPPSALA AB Org.nr 556769-0176 Hemsida: 753 30 UPPSALA U:\1205 Väsby Entré\P\Dokument\PM\PM_Kanal.docx
, 753 30 UPPSALA Tel: 018-60 01 10 UPPDRAG Väsby Entré kanalberäkning PM ANTAL BLAD: 9 BLAD NR: 4 UPPDRAG NR SIGN DATUM 2013-09-18 SEN. REV. 1205 MEM Flöden vid olika värden på bredd, djup och M-värde: Bredd x djup, m : 4,5 x 2,5 4,5 x 2,6 4,5 x 2,7 4,25 x 2,5 4,25 x 2,6 4,25x2,7 Flöde m³/s : M=35 10,3 10,85 11,4 9,5 10 10,5 M=40 11,8 12,4 13 10,9 11,5 12,05 M=45 13,25 13,95 14,7 12,26 12,9 13,55 M=50 14,7 15,5 16,3 13,6 14,3 15 Tabell 1 Slutsats För att klara extremflödet HHQ=12 m³/s väljs dimension enligt tabell 1. M-värdet är beroende av hur kanalen utformas, eventuell vegetation och större stenar medför högre motstånd=lägre M-värde. Konstruktionsdjupet ökas med tjockleken på stenfyllningen. Vid extremflödet stiger vattenytan ovan åns kanter och där vattennivåer över +3,0 RH00 (+3,56 m RH2000) angivits kommer verklig vattennivå p.g.a. översvämningen att reduceras till ett uppskattat värde av ca +3,2 RH00 (+3,76 m RH2000) enligt VBB VIAK:s beräkning 931012. Flödet på 12 m³/s bedöms motsvara ett 200 års flöde (MSB rapport) och vattennivån kommer vid medelvattenföringen att nå upp till knappt halva höjden i kanalen. Bilagor: 1. Sektion betongkanal (RH2000) 2. Längdprofil betongkanal (RH2000) 3. Samordningsplan, relationsritning 60.775 dat. 9.12.1978 (RH00) 4. Bottenprofil Väsbyån, ritning 61.367 dat.8.1.1992 (RH00) 5. Väsbyån Beräknade vattennivåer, 10.12.1992 (RH00) 6. Trycklinjeberäkning Storm & Sanitary Analyzis (RH2000) STRUCTOR UPPSALA AB Org.nr 556769-0176 Hemsida: 753 30 UPPSALA U:\1205 Väsby Entré\P\Dokument\PM\PM_Kanal.docx
, 753 30 UPPSALA Tel: 018-60 01 10 UPPDRAG Väsby Entré kanalberäkning PM ANTAL BLAD: 9 BLAD NR: 5 UPPDRAG NR SIGN DATUM 2013-09-18 SEN. REV. 1205 MEM Bilaga 1 STRUCTOR UPPSALA AB Org.nr 556769-0176 Hemsida: 753 30 UPPSALA U:\1205 Väsby Entré\P\Dokument\PM\PM_Kanal.docx
1.00 0.98 0.98 0.88 0.88 0.86 Bilaga 2. Längdprofil ny kanal 0.5 BETONG 4,5 x 2,5 m 0.5 0.5
Bilaga 6. Kontrollberäkning av trycklinje i Storm and Sanitary analyzis: Bredd 4,5, djup 2,5 m. Lutning 0,55, M=40 nivå (m) RH2000 Ungefärlig marknivå Trycklinje vid flöde 12 m³/s Ök kanal bottennivå