Grap 13117 Dagvattenutredning Näskubben 2, Kärrtorps Centrum Geosigma AB 2016-05-16
SYSTEM FÖR KVALITETSLEDNING Uppdragsledare: Cecilia Sköld / Per Askling Uppdragsnr: 603727 Grap nr: 13117 Version: 4.0 Antal Sidor: 21 Beställare: BESQAB Beställares referens: Anna Lindström Titel och eventuell undertitel: Dagvattenutredning Näskubben 2, Kärrtorps Centrum Författad av: Klas Persson och Cecilia Sköld Joel Salzer Stefan Eriksson Stefan Eriksson Granskad av: Sofia Brodd Per Askling Per Askling Per Askling Datum: 2013-06-27 2015-01-19 2016-03-11 2016-05-16 Datum: 2013-06-28 2015-01-19 2016-03-11 2016-05-16 GEOSIGMA AB www.geosigma.se geosigma@geosigma.se Bankgiro: 5331-7020 PlusGiro: 417 14 72-6 Org.nr: 556412-7735 Uppsala Postadress Box 894, 751 08 Uppsala Besöksadress Vattholmavägen 8, Uppsala Tel: 010-482 88 00 Teknik & Innovation Seminariegatan 33 752 28 Uppsala Tel: 010-482 88 00 Göteborg Stora Badhusgatan 18-20 411 21 Göteborg Tel: 010-482 88 00 Stockholm Sankt Eriksgatan 113 113 43 Stockholm Tel: 010-482 88 00 Sidan 2 (21)
Innehåll 1 Uppdraget... 4 1.1 Bakgrund... 4 1.2 Syfte... 4 2 Förutsättningar för planområdet... 5 2.1 Planområde... 5 2.1.1 Nuvarande förhållanden... 5 2.1.2 Markanvändning Planerad... 6 2.2 Allmänt om dagvatten... 7 2.2.1 Infiltrationskapacitet... 7 2.3 Översiktliga avrinningsförhållanden och befintlig dagvattenhantering... 9 2.4 Recipient Status... 9 2.5 Förutsättningar för dagvattenhanteringen... 10 3 Material och metoder... 12 3.1 Platsbesök... 12 3.2 Flödesberäkningar... 12 3.3 Beräkning av dimensionerande utjämningsvolym... 12 3.4 Föroreningsberäkning... 12 4 Resultat... 13 4.1 Beräknade flöden... 13 4.2 Dimensionerande utjämningsvolym... 14 4.3 Föroreningsbelastning... 14 4.4 100-årsregn... 16 5 Lösningförslag för dagvattenhantering... 17 5.1 Generella rekommendationer... 17 5.2 Makadamdike... 18 5.3 Skelettjord... 19 5.4 Extremregn... 20 6 Referenser... 21 Sidan 3 (21)
1 Uppdraget 1.1 Bakgrund BESQAB planerar att bygga bostäder i kvarteret Näskubben 2 i Kärrtorps centrum, Stockholm, se Figur 1-1. I samband med detaljplanearbetet har BESQAB gett Geosigma i uppdrag att utföra en dagvattenutredning. Denna rapport är en revidering av tidigare utförda utredningar från juni 2013 och januari 2015. 1.2 Syfte Dagvattenutredningen syftar till att utreda vilka förändringar den planerade exploateringen kan ha på dagvattenbildningen, samt att bedöma förutsättningarna för lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD), genom infiltration eller fördröjning. Bedömningen grundar sig på de lokala markförhållandena, dimensionerande dagvattenflöden, samt dagvattnets föroreningsgrad. Uppdraget syftar även till att dimensionera utjämningsmagasin och reningsanläggningar för dagvattnet för att reducera flödestoppar och samtidigt rena dagvattnet genom sedimentation och fastläggning av partiklar. Till grund för principlösningar i dagvattenutredningen ska Stockholms stads dagvattenstrategi (2015) följas. Figur 1-1. Plan för nybebyggelse i kvarteret Näskubben 2. Sidan 4 (21)
2 Förutsättningar för planområdet 2.1 Planområde 2.1.1 Nuvarande förhållanden Planområdet är cirka 3 100 m 2 och utgörs i dagsläget av en del av Kärrtorpsvägen, en förskola och förskolans gård, se Figur 2-1. Dagvattnet i området leds idag till en kombinerad ledning i Kärrtorpsvägen och infiltreras delvis inom grönområdena. Området sluttar från norr till söder. Troligtvis påverkas planområdet i viss mån av avrinnande dagvatten från fastigheten norr om planområdet. Delområde A i den västra delen av planområdet består av vägbana och parkering, utan infiltrationsmöjligheter. Delområde B utgörs av förskolan, vilken kommer att rivas när de nya bostadshusen byggs. Delområde C är en del av förskolegården och består av omväxlande alfaltsytor, grusytor och naturmark. Grus- och sandytor, gräsremsor och annan naturmark finns inom detta delområde nedanför asfaltsytorna i marklutningens riktning. Det finns därför vissa förutsättningar för att dagvatten som bildas i detta delområde kan infiltrera marken och bilda grundvatten. Delområde D består av naturmark och gårdsytor med grus och sand, det vill säga goda förutsättningar för att nederbörd ska kunna infiltrera genom de ytligaste marklagren. Jordlagren är dock troligtvis tunna vilket begränsar infiltrationskapaciteten. Figur 2-1. Ortofoto över planområde med delområden och ungefärliga flödesriktningar baserat på höjdkurvor. Sidan 5 (21)
2.1.2 Markanvändning Planerad I Figur 2-2 visas ungefärligt den planerade markanvändningen inom planområdet. Området har delats in efter avrinnings- och infiltrationsegenskaper för de olika marktyperna och underlagen. Figur 2-2. Skiss av planerad markanvändning kvarteret Näskubben 2 efter exploatering. Rosa = takyta, ljust grön = naturmark och grönytor, mörkt grön = planteringar och grått = gångvägar/utplatser/plattsättningar. Sidan 6 (21)
Figur 2-3. Gångväg genom detaljplaneområdet Näskubben 2. 2.2 Allmänt om dagvatten Dagvatten definieras som ett tillfälligt förekommande vatten som avrinner markytan vid regn och snösmältning. Generellt är ytavrinningens flöde och föroreningshalt kopplad till markanvändningen i ett område. Främst är det dagvatten från industriområden, vägar och parkeringsytor som innehåller föroreningar. Exploatering av ett tidigare grönområde leder till större areal av hårdgjorda ytor och det är därför viktigt att i ett tidigt skede utreda vilka konsekvenser detta har på dagvattensituationen. Vid lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD) används dagvattenlösningar som efterliknar vattnets naturliga kretslopp, såsom infiltration i mark, i stället för att leda bort dagvattnet i konventionella ledningar. På så sätt minskas mängden dagvatten som behöver tas omhand i dagvattennätet och det sker en naturlig rening av dagvattnet. 2.2.1 Infiltrationskapacitet Infiltrationshastigheten genom en jord beror bland annat på dess kornstorlek, packningsgrad och markens vattenhalt. När marken är torr är infiltrationskapaciteten som högst för att sedan avta vid ökad mättnadsgrad. Vid helt mättade förhållanden kan infiltrationshastigheten sättas lika med jordens hydrauliska konduktivitet, K S, dividerat med jordens effektiva porositet, n. I sandiga eller grusiga jordar, som har hög dräneringsförmåga, kan man i allmänhet förvänta sig att mättade eller nära mättade förhållanden aldrig uppkommer nära markytan, så att jordens infiltrationskapacitet inte avtar särskilt mycket ens under långvariga regn med dimensionerande intensitet. För att marken inte ska översvämmas måste markens Sidan 7 (21)
infiltrationshastighet vara så stor att den kan hantera dimensionerande flöden. I Tabell 2-1 nedan anges övergripande infiltrationshastigheter för olika svenska typjordar. Tabell 2-1. Mättad infiltrationskapacitet för olika jordtyper (VAV, 1983) Jordtyp Infiltrationshastighet Morän 47 mm/h Sand 68 mm/h Silt 27 mm/h Lera 4 mm/h Matjord 25 mm/h Enligt SGU:s översiktliga jordarts- och jorddjupskarta, se Figur 2-4 och Figur 2-5, består området huvudsakligen av tunna jordlager (0 1 meter) ovanpå berg i dagen. Längs med planområdets södra gräns finns fläckvis områden med lera med en mäktighet av 1 5 meter. Baserat på denna översiktliga information, samt observationer gjorda vid platsbesöket, finns troligtvis begränsade förutsättningar för naturlig infiltration av dagvatten. Figur 2-4. Utdrag ur SGU:s jordartskarta. Röd färg markerar berg, gul/beige färg markerar postglacial lera och gul färg markerar sand. Näskubben 2 ligger ungefär inom den svarta polygonen. Sidan 8 (21)
Figur 2-5. Utdrag ur SGU:s jorddjupskarta. Näskubben 2 ligger ungefär inom den svarta polygonen. 2.3 Översiktliga avrinningsförhållanden och befintlig dagvattenhantering Fastigheten ligger i Årstavikens avrinningsområde. Marken inom fastigheten sluttar åt sydväst, med höjder som inom området varierar mellan +36 +39 meter. Figur 2-1 visar antagna naturliga flödesriktningar för avrinnande dagvatten baserat på topografiska förhållanden. Det finns inga instängda områden inom planområdet som riskerar att översvämmas vid ett extremregn. Näskubben 2 är idag ansluten till den kombinerade spill- och dagvattenledning som går i Kärrtorpsvägen, i höjd med befintlig byggnad. Hög flödesbelastning på det kombinerade avloppsystemet kan leda till bräddning av obehandlat spill- och dagvatten. Det är ur det perspektivet viktigt att dagvattnet från kvartersmark tas omhand inom området så långt det är möjligt. 2.4 Recipient Status Dagvatten från området samlas upp i kombinerade spill- och dagvattenledningar som leds till Henriksdals reningsverk för rening innan det släpps ut i Saltsjön. För att minska belastningen på ledningssystemet till Henriksdals reningsverk och minska behovet av kostsam rening av dagvattnet är målet med denna utredning att en stor del av dagvattnet ska kunna fördröjas och infiltreras till grundvattnet. Om dagvatten från planområdet infiltreras till grundvattnet rinner vattnet slutligen till Årstaviken som blir recipient. För Årstaviken finns ingen beslutad statusklassificering av Länsstyrelsen, eftersom Årstaviken är en preliminär vattenförekomst. Enligt länsstyrelsens VattenInformationsSystem i Sverige, VISS (www.viss.lansstyrelsen.se) har Årstaviken ett uppsatt mål på god ekologisk status till 2021 på grund av det morfologiska tillståndet med en hög andel anlagd och brukad mark. Årstaviken uppnår inte god kemisk Sidan 9 (21)
ytvattenstatus på grund av överskridande halter av tributyltennföreningar, bly, kadmium, kvicksilver, antracen och bromerad difenyleter. Figur 2-6. Årstavikens ytvattenförekomst (www.viss.lansstyrelsen.se). Föreslagna miljökvalitetsnormer (MKN) för Årstaviken är god ekologisk potential med en tidsfrist till år 2021 och god kemisk ytvattenstatus, med mindre stränga undantag för kvicksilver och bromerad difenyleter, eftersom det inte anses tekniskt möjligt att åtgärda dessa ämnen. Tidsfristerna för att åtgärda problemen med överskridande halter av tributyltenn, bly, kadmium och antracen är föreslagna att sättas till 2027. 2.5 Förutsättningar för dagvattenhanteringen Stockholm stad har tagit fram ett antal mål att arbeta efter för att nå en hållbar dagvattenhantering (Stockholm stad 2016): En hållbar dagvattenhantering i Stockholm ska långsiktigt skapa värden för stadsmiljön och minimera negativ påverkan på naturen och människors hälsa. Hanteringen ska vara fokuserad på enkla och småskaliga lösningar, på såväl allmän mark som på kvartersmark. I större skala kan dagvatten med fördel synliggöras och integreras i den byggda allmänna miljön och stärka stadens gröna strukturer. 1. Förbättrad vattenkvalitet i stadens vatten Dagvattenhanteringen ska bidra till en förbättring av stadens yt- och grundvattenkvalitet så att god vattenstatus eller motsvarande vattenkvalitet kan uppnås i stadens samtliga vattenområden. 2. Robust och klimatanpassad dagvattenhantering Dagvattenhanteringen ska vara anpassad efter förändrade klimatförhållanden med intensivare nederbörd och höjda vattennivåer i sjöar, kustvatten och vattendrag. 3. Resurs och värdeskapande för staden Sidan 10 (21)
Dagvatten är en del av vattnets kretslopp i staden och ska användas som en resurs för att skapa attraktiva och funktionella inslag i stadsmiljön. 4. Miljömässigt och kostnadseffektivt genomförande För att nå målsättningen om en hållbar dagvattenhantering behöver frågan beaktas i stadsbyggnadsprocessens alla skeden parallellt med en systematisk åtgärdsplanering. En viktig förutsättning är samsyn, samordning och en genomtänkt ansvarsfördelning mellan stadens förvaltningar och bolag. Sidan 11 (21)
3 Material och metoder 3.1 Platsbesök Planområdet besöktes den 11 juni 2013. 3.2 Flödesberäkningar Dagvattenflöden för delområden med olika markanvändning har beräknats med rationella metoden enligt sambandet: = ( ) (Ekvation 1) där Q dim är flödet (liter/sekund) från ett delområde med en viss markanvändning. i är regnintensiteten (liter/sekund hektar) för ett dimensionerande regn med en viss återkomsttid och beror på t r som är regnets varaktighet, vilket är lika med områdets rinntid. φ är den andel av nederbörden som rinner av som dagvatten för rådande markförhållanden och dimensionerande regnintensitet. Avrinningskoefficienter för olika markanvändningskategorier har tagits från Svenskt Vattens publikation P90. A är den totala arean (hektar) för det aktuella delområdet. Arealerna för områdena med olika markanvändningstyper före och efter detaljplanens implementering har beräknats i ArcGIS utifrån ortofoto och plankartor i dwg-format. f är en ansatt klimatfaktor, Svenskt Vatten P104 rekommenderar generellt en klimatfaktor mellan 1,05-1,30 beroende på i vilken del av Sverige planområdet ligger. En klimatfaktor på 1,2 har ansatts för att ta höjd för klimatförändringar och ökade nederbördsmängder. 3.3 Beräkning av dimensionerande utjämningsvolym Beräkningar av dimensionerande utjämningsvolymer för eventuella fördröjningsanläggningar görs enligt sambandet (Larm & Alm, 2014): =60 ( /1000) (Ekvation 2) där V dmax är den dimensionerande utjämningsvolymen (m 3 ) och Q out är den maximala avtappningen från området. V dmax beräknas som en maxfunktion av olika Q dim och t r och sambandet tar höjd för vilken typ av regn (korta regn med högre intensitet eller långa regn med lägre intensitet) som bidrar med störst volym vatten, som behöver fördröjas eller utjämnas. 3.4 Föroreningsberäkning Beräkningar av föroreningsbelastning i dagvattnet utförs med modellverktyget StormTac v.16.1.4. StormTac använder sig av schablonhalter framtagna inom ramen för olika forskningsprojekt och längre utredningar och bygger på långa mätserier från olika typer av markanvändningsområden (Larm, 2000). Halterna av olika ämnen kan momentant variera kraftigt beroende på flödet och lokala förhållanden. Sidan 12 (21)
4 Resultat 4.1 Beräknade flöden I beräkningarna har vedertagna avrinningskoefficienter enligt Svenskt Vatten P90 använts, se Tabell 4-1. Planområdet är litet och består av flera olika typer av markanvändning och därför har en avvägd avrinningskoefficient beräknats enligt sambandet: =( + +.)/ (Ekvation 3) Det bör noteras att mycket små förändringar i avrinningskoefficienten kan ge relativt stora skillnader i flödet så de redovisade flödena bör främst ses som indikatorer på hur flödena kommer att förändras vid den nya markanvändningen och inte som exakta värden. Inom markanvändning naturmark ingår även bidragande områden utanför planområdet. Tabell 4-1. Använda avrinningskoefficienter för markanvändningen, samt beräknade avvägda avrinningskoefficienter för nuvarande och planerad markanvändning. Markanvändning φ (-) Area nuvarande markanvändning (m 2 ) Area planerad markanvändning (m 2 ) Takytor 0,9 420 1722 Gångvägar/uteplatser/ plattsättningar 0,7 290 623 Naturmark/grönytor 0,1 1907 482 Planteringar 0,05 0 297 Väg 0,85 326 0 Parkering 0,85 181 0 φ Atot (-) nuvarande markanvän dning φ Atot (-) planerad markanvän dning 0,43 0,64 I enlighet med Svenskt Vatten P90 har ett återkommande 10-årsregn använts för beräkning av dimensionerande flöden. Dagvattenflöden från fastigheten vid ett återkommande 10-årsregn med 10 minuters varaktighet, för nuvarande och planerad markanvändning är beräknade enligt Ekvation 1 i Kapitel 3.2 och visas i Tabell 4-2. I tabellen visas även förändringen i årsmedelflöde och dimensionerande flöde. Vid beräkningar av dagvattenflöde efter planerad förtätning av fastigheten har en klimatfaktor på 1,2 använts. Enligt beräkningar utförda enligt Svenskt Vatten P104 och Dahlström (2010) motsvarar ett 10-årsregn med 10 minuters varaktighet en regnintensitet på 228 liter/sekund hektar. Årsnederbörden har satts till 636 millimeter. Den procentuella förändringen är större för det dimensionerande flödet för ett 10-årsregn än för årsflödena. Detta beror på att årsflödena inte är beroende av ett enskilt regns intensitet och därmed inte heller rinntid och varaktighet. Sidan 13 (21)
Tabell 4-2. Beräknade dagvattenflöden för nuvarande och planerad markanvändning vid dimensionerande flöde för ett 10-årsregn med 10 minuters varaktighet (228 liter/sekund hektar) samt årsflöden (årsnederbörd 636 millimeter). Nuvarande markanvändning Planerad markanvändning Dimensionerande flöde för ett 10- årsregn med 10 minuters varaktighet (liter/sekund) Årsmedelflöde (liter/sekund) 32 0,031 56 0,046 Procentuell ändring: 75 % 48 % Små förändringar i avrinningskoefficienten kan ge relativt stora skillnader i flödet. Därför ska de redovisade flödena främst ses som indikatorer på hur flödena kan förändras vid den nya markanvändningen. Planerad markanvändning enligt föreslagen planskiss skulle medföra ökade dagvattenflöden med cirka 75 % för ett dimensionerande 10-årsregn. 4.2 Dimensionerande utjämningsvolym Den dimensionerande utjämningsvolymen har beräknats enligt Ekvation 2 i Kapitel 3.3. För att fördröja områdets dagvatten så att ingen ökad belastning på befintligt dagvattensystem, vid ett 10-årsregn, kommer att ske i framtiden krävs en utjämningsvolym på 20 m 3. 4.3 Föroreningsbelastning För beräkning av föroreningshalter i dagvatten från olika typer av markanvändning har schablonvärden från databasen StormTac v.16.4 använts, se Tabell 4-3. Schablonvärdena är framtagna vid vetenskapliga studier med långa mätserier av dagvatten. Beräknad föroreningsbelastning från schablonhalterna jämförs med riktvärden för delavrinningsområden uppströms utsläppspunkt till recipient, Nivå 2M, enligt RTK:s riktvärdesindelning (Region- och trafikplanekontoret, 2009). Tabell 4-3. Föroreningsbelastning i dagvatten från planområdet för nuvarande och planerad markanvändning samt föroreningsbelastning efter föreslagen rening, beräknat i StormTac (Larm, 2000). Föroreningsbelastningen kan jämföras med RTK:s riktvärden (Region- och trafikplanekontoret, 2009). Rött = halten överstiger riktvärde, Orange = halten överstiger nuvarande halt, Grön = halten understiger nuvarande halt. Föroreningshalter Ämne Enhet Riktvärde Efter Reningseffekt Nuvarande Planerad föreslagen (%) rening Fosfor µg/l 175 120 150 63 57 Kväve µg/l 2500 1 400 1 100 470 58 Bly µg/l 10 5,5 2,2 0,39 83 Koppar µg/l 30 17 15 2,3 85 Zink µg/l 90 68 110 16 85 Kadmium µg/l 0,5 0,37 0,6 0,09 85 Krom µg/l 15 5,1 4,1 0,57 86 Nickel µg/l 30 3,1 3,9 0,47 88 Sidan 14 (21)
Kvicksilver µg/l 0,07 0,033 0,019 0,009 52 Suspenderad substans µg/l 60 000 41 000 21 000 1 800 91 Olja (mg/l) µg/l 700 350 160 17 89 PAH (µg/l) µg/l Saknas 0,32 0,32 0,11 67 Benso(a)pyren µg/l 0,07 0,012 0,0085 0,0017 67 Tabell 4-4. Föroreningsbelastning i dagvatten på årsbasis från planområdet för nuvarande och planerad markanvändning samt föroreningsbelastning efter föreslagen rening, beräknat i StormTac (Larm, 2000). Ämne Enhet Föroreningsmängder Nuvarande Planerad Efter föreslagen rening Fosfor kg/år 0,12 0,22 0,092 Kväve kg/år 1,3 1,6 0,69 Bly kg/år 0,0055 0,0033 0,00057 Koppar kg/år 0,017 0,022 0,0033 Zink kg/år 0,068 0,16 0,023 Kadmium kg/år 0,00036 0,00088 0,00013 Krom kg/år 0,0051 0,006 0,00084 Nickel kg/år 0,0031 0,0057 0,00069 Kvicksilver kg/år 0,000033 0,000027 0,000013 Suspenderad substans kg/år 41 31 2,7 Olja (mg/l) kg/år 0,35 0,23 0,025 PAH (µg/l) kg/år 0,00032 0,00046 0,00015 Benso(a)pyren kg/år 0,000012 0,000013 0,0000042 För planerad markanvändning indikerar schablonhalterna att zink och kadmium överstiger riktvärdena innan rening, vilket kan åtgärdas genom att inte välja tak som innehåller zink och kadmium då takmaterialet är den främsta källan till dessa ämnen. Övriga jämförda ämnen ligger under riktvärden uppsatta av Region- och trafikplanekontoret, vilket indikerar att områdets dagvatten inte är kraftigt förorenat. Efter föreslagen rening i makadamdike och skelettjordar minskar belastningen på recipient för alla ämnen jämfört med förhållandena för nuvarande markanvändning. Eftersom recipienten har problem med vissa förorenande ämnen är det positivt att minskningen av dessa ämnen är betydande, med en reningseffekt enligt nedan: Tributyltennföreningar 57 % Bly 83 % Kadmium 85 % Kvicksilver 52 % Antracen 57 % Bromerad difenyleter 57 % Sidan 15 (21)
4.4 100-årsregn Vid ett 100-årsregn skapas dagvattenflöden i planområdet på 120 liter/sekund, vilket medför att planområdets dagvattenlösning inte kan hantera allt tillrinnande vatten. För att inte erhålla ett ökat dagvattenflöde, jämfört med dagens situation, vid ett dimensionerande 100-årsregn krävs ett fördröjningsmagasin på 44 m 3. Eftersom planområdet ligger i en sluttning bedöms planområdet inte få några problem med översvämningar vid extremregn större än det dimensionerande 10-årsregnet. När området höjdsätts bör man ha i åtanke att vattnet ska transporteras ut mot Kärrtorpsvägen och avrinna längs vägen i de fall dagvattensystemet översvämmas. Sidan 16 (21)
5 Lösningförslag för dagvattenhantering 5.1 Generella rekommendationer Den föreslagna exploateringen i planområdet enligt gällande planskiss kommer totalt att medföra ökade dagvattenflöden med cirka 75 %, se Tabell 4-2. Planområdet består av tunna jordlager och berg i dagen, vilket medför att naturlig infiltration av dagvatten till grundvatten inte är effektiv i planområdet. Planområdets närområde består av relativt tätbebyggd förortsbebyggelse och i nuläget är inga områden utanför planområdet kända som extra lämpliga för dagvattenhantering, till exempel dammar, grönytor eller liknande. Eftersom möjligheterna för effektiv infiltration av dagvatten är begränsade på grund av tunna jordlager, berg i dagen och lera, samt att ytor där dagvatten kan fördröjas är begränsade föreslås att man arbetar med småskaliga lokala lösningar för hantering av dagvatten, exempelvis växtbäddar, trädplanteringar och porösa jordar under hårdgjorda ytor. Det finns lösningar som kan implementeras på små ytor i området och som kan anpassas till ny bebyggelse. Enligt Stockholm stad ska det vid exploatering eftersträvas lokalt omhändertagande av dagvatten och en minskad belastning på dagvattennätet och recipienten. Således bör dagvattenhanteringen inom undersökningsområdet utformas att efterlikna naturliga lösningar för att maximera den mängd vatten som kan fördröjas och därigenom renas, vilket kan åstadkommas med till exempel porösa jordar dit dagvatten leds för att dels fördröjas och dels förbrukas av växter. För att skapa en fungerande dagvattenhantering med en minskad belastning både på befintligt dagvattensystem och på recipienten, efter planerade förändringar av fastigheten, föreslås följande åtgärder: Under planteringsytor skapas skelettjord som kan omhänderta dagvatten från takytor genom stuprörsutkastare där dagvatten kan förbrukas av växter I ett stråk norr om den östra byggnaden skapas ett makadamdike ovanpå garaget För att underlätta dagvattenhanteringen i området bör kantsten undvikas. Makadamdike och planteringsytor förses med bräddavlopp till Kärrtorpsvägen i planområdets sydöstra del i höjd med befintlig byggnad för att utnyttja nuvarande dagvattenservis. Figur 5-1 visar en principskiss med ungefärliga placeringar av föreslagen dagvattenhantering. I Kapitel 5.2 5.3 följer rekommendationer och utformning av den föreslagna dagvattenhanteringen, vilken medför en minskning av föroreningsbelastningen på recipienten genom fördröjning och rening i makadamdike och skelettjordar. Föreslagen dagvattenhantering innebär ingen ökad belastning på det befintliga kombinerade spill- och dagvattensystemet. Även om det är möjligt att skapa tillräcklig fördröjningsyta enbart med planteringsytorna rekommenderas att även makadamdiket anläggs då placeringen av planteringsytorna gör att de inte alltid är lämpliga för fördröjning. Att de inte är lämpliga kan till exempel bero på att läget i terrängen gör att inget vatten kan tillrinna eller att placeringen är ovanpå garaget, vilket gör att volymen för fördröjning blir begränsad. För att skapa en robust dagvattenhantering behövs makadamdiket som har en effektivare infiltrationsförmåga jämfört med skelettjordarna som överlagras av ett mulljordslager. Sidan 17 (21)
Figur 5-1. Principskiss med ungefärliga placeringar av föreslagen dagvattenhantering. Blå pilar visar hur dagvatten leds på tillkommande hårdgjorda ytor. Ljusblå ytor symboliserar möjlig placering av skelettjordarna under planteringsytor och rosa linje visar möjlig placering av makadamdike under gångväg. 5.2 Makadamdike Dagvatten fördröjs och renas i ett makadamdike innan bortledning till det kommunala dagvattensystemet. Magasinsvolymen utgörs av porvolymen i makadamen, vanligtvis cirka 30 %. En fördel med makadamdiken är att de kan anläggas under till exempel asfaltsytor. Makadamdiket byggs upp av en makadam av grov och välsorterad fraktion under ett permeabelt material som möjliggör vattnet att tillrinna makadamdiket, se exempel med genomsläpplig asfalt i Figur 5-2. Makadamdiken har en bra rening, gällande metaller och suspenderad substans, och en god flödesutjämnande förmåga (Nilsson, 2013). För suspenderad substans är den genomsnittliga reningsgraden över 80 %, för kväve cirka 50 % och för samtliga tungmetaller över 50 %: Zink, bly, koppar, krom cirka 70 80 % Kadmium, nickel cirka 50 60 % Om ett makadamdike anläggs i ett stråk enligt Figur 5-1, ovanpå garaget, med 30 cm mäktighet och en bredd på 2 meter kan ett makadamdike med en effektiv volym på 9 m 3 skapas, vilket är nästan hälften av planområdets behov. För att säkerställa en långvarig funktion av makadamdiket är det viktigt att finmaterial hindras från att sätta igen makadamens porer genom att magasinet kläs in i en geotextil. Om permeabel asfalt används kräver den ett visst underhåll, för att säkerställa att vatten kan infiltrera makadamdiket, då den behöver vakuumsugas en gång per år. Sidan 18 (21)
Figur 5-2. Illustration av hur en överbyggnad till en genomsläpplig asfalt kan byggas upp (Bäckström 1998). 5.3 Skelettjord Planteringsytor anläggs med ett tunt mulljordslager (10 20 centimeter) följt av ett tjockare lager skelettjord 20 100 centimeter. Skelettjorden kan anläggas med makadam, singel eller mer porösa och lätta material såsom lecakulor. Fördelen med porösa och lätta material är att dessa möjliggör en fördröjande effekt och en reningseffekt, samtidigt som träd, buskar och annan växtlighet inte torkar ut vid perioder med små nederbördsmängder. Skelettjordar kan utformas på många olika sätt. I Figur 5-3 visas ett exempel på en skelettjord för trädplantering anlagd i gatumiljö. I det aktuella fallet avses troligtvis inte att plantera träd i rabatterna framför husen och därmed kan en enklare konstruerad skelettjord anläggas (utan luftbrunn). Olika typer och storlekar av skelettjordsmaterial har olika porositet, och den slutliga utformningen av skelettjordar kan göras med många olika material och djup. Nedan följer ett förenklat beräkningsexempel för att visa vilken effekt skelettjordar skulle kunna ha i det aktuella planområdet. I följande beräkningar har ett material med 33 % porositet och 100 centimeter djupa skelettjordar använts för att illustrera ett möjligt scenario. Skelettjorden anläggs med tätskikt mot husgrunder för att undvika risker med fuktskador, och med bräddavlopp till det lokala kombiledningsnätet längs Kärrtorpsvägen. Sidan 19 (21)
Figur 5-3. Exempel på skelettjordskonstruktion vid trädplantering (Tyréns Landskapsarkitekter, 2005). Den effektiva volymen av ett fördröjningsmagasin sätts normalt till 2/3 av den totala volymen då magasinet inte kan antas vara helt tomt när tillrinning sker. Det går att höja den effektiva andelen av fördröjningsmagasinet om en lösning med flödesregulator eller en pumplösning används, vilket inte har använts i beräkningsexemplen nedan. De blåmarkerade rabattytorna som kan ses i Figur 5-1 är totalt cirka 300 m 2. Alla dessa ytor kan inte användas effektivt för att fördröja områdets dagvatten då placeringen på vissa ytor gör att endast en mindre del av områdets dagvatten kan tillrinna. Skulle hälften av dessa ytor anläggas med underliggande skelettjord och angivna antaganden i stycket ovan erhålls en potentiell effektiv fördröjningsvolym på: 150 m 2 0,75 m 0,33 0,66 = 24,5 m 3 Behovet av utjämningsvolym inom planområdet är 20 m 3 för att fördröja dagvatten från alla ytor så att dagvattentillförseln till kombiledningarna inte överstiger dagens flöde. 5.4 Extremregn Höjdsättningen av området föreslås planeras för att klara hanteringen av extremregn, som till exempel ett 50- eller 100-årsregn, genom att om makadamdiket och skelettjordarna bräddar rinner överskottsvattnet ut på Kärrtorpsvägen för vidare transport mot recipienten på vägytor. Denna lösning medför att risken för skador på hus och grundläggning kan minskas. Kärrtorpsvägen är nedsänkt i förhållande till byggnaderna på motsatt sida av vägen och därför minskar risken för att närliggande fastigheter påverkas vid ett 100-årsregn. Denna lösning medför att dagvatten från fastigheten bräddar innan den når den kombinerade spill- och dagvattenledningen, vilket minskar risken för att orenat spillvatten bräddas. Vägen bedöms vara det bästa alternativet för omhändertagande av ett 100-årsregn då lämpliga områden inom fastigheten är begränsade, inga kända större dagvattenlösningar med överkapacitet finns i närheten och för att det inte är lämpligt att tillföra extra dagvatten på den kombinerade spilloch dagvattenledningen. Sidan 20 (21)
6 Referenser Alm, H., Banach, A., Larm, T., 2010. Förekomst och rening av prioriterade ämnen, metaller samt vissa övriga ämnen i dagvatten. Svenskt Vatten Utveckling, rapport Nr 2010-06 Bäckström, M. & Forsberg, C, 1998. Norrländsk gatusektion, Luleå tekniska universitet. Larm T. 2000. Utformning och dimensionering av dagvattenreningsanläggningar. VA- FORSK-rapport 2000-10. Stockholm stad, 2015. Dagvattenstrategi: Stockholms väg till en hållbar dagvattenhantering, 2015-03-09. Nilsson E. 2013. Föroreningsreduktion och flödesutjämning i makadamdike En studie av ett makadamdike i Kungsbacka. VATTEN Journal of Water Management and Research 69:101 107. Lund 2013 Regionplane- och trafikkontoret 2009. Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp. Svenska Vatten- och Avloppsföreningen 1983. P46 Lokalt omhändertagande av dagvatten LOD. Svenskt Vatten, 2004. P90 Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Svenskt Vatten, 2011. P104 Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem. Svenskt Vatten, 2011. P105 Hållbar dag- och dränvattenhantering - råd vid planering och utförande. Sidan 21 (21)