repo001.docx 2012-03-2914 BOSTADS AB MIMER Kv Orren 9, Västerås UPPDRAGSNUMMER 3370840100 DAGVATTENUTREDNING INFÖR DETALJPLANERING VÄSTERÅS Sweco Environment AB MARTIN LINDSTRÖM FRIDA NOLKRANTZ ÅSA BENGTSSON SJÖRS REVIDERING: ANNA-LENA KLANG, MATT WILCOX
repo001.docx 2012-03-2914 Sweco Ingenjör Bååths Gata 17 Box 8 SE 721 03 Västerås, Sverige Telefon +46 (0)21 4954100 Fax +46 (0)21 4954183 www.sweco.se Sweco Environment AB Org.nr 556346-0327 Styrelsens säte: Stockholm Martin Lindström Vattenkonsult Västerås Telefon direkt +46214954135 Mobil +46 (0)727342986 martin.lindstrom@sweco.se
repo001.docx 2012-03-29 Innehållsförteckning 1 Bakgrund och syfte 1 2 Organisation 1 3 Förutsättningar 1 4 Områdesbeskrivning 2 5 Beräknade flöden och dagvattenmagasin 3 6 Åtgärdsförslag 5 6.1 Delområde 1 7 6.2 Delområde 2 9 6.3 Delområde 3 12 7 Extrema regnsituationer 14 Bilagor Bilaga 1 Systemlösning för dagvattenhantering Bilaga 2 Översvämningsrisk vid extrema regn
repo001.docx 2012-03-29
repo001.docx 2012-03-2914 1 Bakgrund och syfte Cirka 2 km norr om Västerås stadskärna planeras ett nytt bostadsområde inom kvarteret Orren. Inför detaljplaneringen har Sweco ombetts att utföra en dagvattenutredning för området. Området har en area på cirka 0,49 ha och består idag av Vegaskolan med tillhörande skolgård. Exploateringen innebär att markanvändningen kommer att bestå av takytor, parkeringar, hårdgjorda ytor samt grönytor. Denna utredning undersöker möjligheterna till en hållbar dagvattenhantering och redogör för dagvattenflöden och fördröjningsbehov. 2 Organisation Mimer Bostads AB är beställare av dagvattenutredningen som omfattar kvarteret Orren. Utredningen har utförts i samarbete med Sweco Architects och Mälarenergi vad gäller krav på flöden, framtida markanvändning och antaganden i rapporten. Dagvattenutredningen har utförts av uppdragsledare Martin Lindström och handläggare Åsa Bengtsson Sjörs. Rapporten har granskats av Frida Nolkrantz. Revidering av rapporten har skett i oktober 2014 av Anna-Lena Klang och Matt Wilcox. Matt Wilcox har även stått för kvalitetsgranskning. 3 Förutsättningar Flödesberäkningar utförs i dagvatten- och recipientmodellen StormTac, version 2014-01. Som indata kräver programmet nederbörd och area per markanvändning. Med hjälp av modellen har dimensionerade flöden med olika återkomsttid simulerats med hjälp av Dahlströms formel. Längs Nansengatan, Tunbygatan och Orrgatan finns dagvattenledningar vilka har sina utlopp i Persbobäcken väster om aktuellt område, se figur 1. 1 (15)
repo001.docx 2012-03-29 Figur 1. Befintliga ledningar vid aktuellt område. Dimensionen för ledningarna längs Nansengatan och Tunbygatan är 400 mm (betong). Längs Orrvägen är dimensionen 400 mm (pvc). I utredningen antas att dagvatten kan kopplas in på dessa ledningar för att slutligen via Persobäcken ledas ut till recipienten Mälaren. Eventuellt kommer fler anslutningspunkter att behövas till området. Mälarenergi har meddelat att dagvattenflödet från området ska fördröjas till motsvarande avrinning från naturmark på cirka 15 l/s och hektar. 4 Områdesbeskrivning Kvarteret Orren ligger cirka 2 km norr om Västerås citykärna. I området finns i dagsläget Vegaskolan med tillhörande skolgård. Området består mestadels av takytor, asfalterade ytor samt grönytor. Se figur 2. 2 (15)
repo001.docx 2012-03-2914 Figur 2. Kvarteret Orren. (källa: Google maps) Området begränsas av Nansengatan, Tunbyvägen och Orrvägen. 5 Beräknade flöden och dagvattenmagasin I detta avsnitt redogörs för flöden efter exploateringen. Flöden har klimatkompenserats enligt tabell 1. Tabell 1. Klimatfaktorer för flödesberäkningar Återkomsttid [år] Klimatfaktor 1 1,01 2 1,05 5 1,11 10 1,15 50 1,25 100 1,30 Använda avrinningskoefficienter för markanvändningen kan ses i tabell 2. 3 (15)
repo001.docx 2012-03-29 Tabell 2. Avrinningskoefficienter för olika typer av markanvändning. Markanvändning Avrinningskoefficient Takyta 0,9 Parkering 0,8 Hårdgjord yta 0,6 Grönyta 0,3 Som årsnederbörd har 593 mm/år använts (539 mm/år med uppräkning på 10 % för mätfel). Arean per markanvändning har beräknats utifrån plankarta från Sweco Architects, se figur 3. Figur 3. Framtida markanvändning för kvarteret Orren. Grön färg=grönytor, brun färg=hårdgjord yta, grå färg=parkeringsplatser (asfalt), huskroppar=takytor. I tabell 3 kan areor för respektive markanvändning ses. 4 (15)
repo001.docx 2012-03-2914 Tabell 3. Areor för markanvändningen i aktuellt område. Markanvändning Area (ha) Grönyta 0,2 Hårdgjord yta 0,09 Takytor 0,15 Parkeringsytor 0,05 Totalt 0,49 Totalt flöde inom område har beräknats med en rinnsträcka på 100 meter, se tabell 4. Tabell 4. Flöden för olika återkomsttider. Återkomsttid (år) Flöde (l/s) Flöde (l/s)* 1 31 35 2 38 44 5 52 60 10 65 75 100 140 161 *Klimatkompenserat flöde Den volym som behöver fördröjas inom området vid ett regn med återkomsttid på 10 år kan ses i tabell 5. Tabell 5. Volym att fördröja vid regn med återkomsttid på 10 år. Flöde (l/s) Utflöde (l/s) Volym att fördröja (m 3 ) 65 8 55 75* 8 65 *Klimatkompenserat flöde 6 Åtgärdsförslag I dagsläget infiltreras en stor del av dagvattnet på befintliga gräsytor. Enligt jordartskarta från SGU ligger området på glacial lera, vilket kan försvåra infiltration (se figur 4). 5 (15)
repo001.docx 2012-03-29 Figur 4. Jordartskarta (källa sgu.se) Inget mer underlag om jordarter finns vid tidpunkten då utredningen gjordes. Om man bedömer att avrinning måste ske till kommunalt ledningsnät finns befintliga dagvattenledningar i området. I figur 5 presenteras ett förslag till systemlösning för dagvattnet. Figuren finns även som bilaga 1. Dagvattenlösningen som föreslås för området utgörs av ett antal nedsänkta planteringsytor med underliggande magasin. Dagvattnet skall i möjligaste mån avledas ytligt till planteringsytorna. I andra hand avleds vattnet direkt via ledningar till magasinen. Om avledningen kan ordnas ytligt eller måste ske via ledning direkt till magasinen beror på hur höjderna ser ut i området och hur området kommer att höjdsättas. Detta kommer därför att behöva studeras mera ingående under projekteringsskedet. Genom den föreslagna lösningen fördelas fördröjningsbehovet mellan ytlig fördröjning och magasinsfördröjning, eftersom själva planteringsytorna kommer att stå för en del av fördröjningen. Vatten som avleds via planteringsytorna kommer sedan att infiltrera ner till de underliggande magasinen. Perforerade brunnar utan botten och utrustade med kupolsil fungerar som en genväg mellan den ytliga fördröjningen och de underliggande magasinen. Om det ytliga inflödet överstiger växtbäddens infiltrationskapacitet kan vattnet nå magasinet via dessa brunnar. Dessutom tar brunnarna emot dagvattnen som leds via ledningar till magasinen. Utloppet sker via dräneringsledningar i magasinets botten som är kopplade till kupolbrunnar, vilka även fungerar som nödutlopp vid kraftigare regn. Dessa brunnar ansluts vidare till det kommunala ledningsnätet via ett strypt utlopp, så att utflödet i vanliga fall inte överstiger 15l/s och hektar. Anslutningen förses också med ett bräddutlopp som tillåter ett större utflöde vid extremt regn. I följande stycken har området delats upp i tre delar för att närmare beskriva hanteringen av dagvattnet. Fördröjningsbehovet har dimensionerats efter ett regn med återkomsttiden 10 år och utifrån antagandet att allt dagvatten fördröjs i planteringsytorna och underliggande magasin. Beräkningarna är också utförda utifrån markanvändning enligt figur 3. Därefter har den planerade utformningen av området justerats vilket kan ses i kommande figurer i rapporten. Bland annat har nuvarande utformningsförslag en något högre andel hårdgjord yta än det ursprungliga förslaget. Vid projektering måste fördröjningsvolymerna därför 6 (15)
repo001.docx 2012-03-2914 beräknas mera noggrant. Hänsyn måste också tas till om eventuella förändringar i avrinningen sker, tex om inte allt dagvatten skall avledas via planteringsytorna och magasinen. Figur 5. Förslag till dagvattenlösning inom området. 6.1 Delområde 1 Dagvatten från parkering, hårdgjorda ytor samt från halva takytan leds mot nedsänkta planteringsytor enligt figur 6. 7 (15)
repo001.docx 2012-03-29. Figur 6. Dagvattenhantering inom delområde 1. Gröna fält med prickar illustrerar nedsänkta planteringsytor med underliggande magasin, röd linje visar förslag på dagvattenledningar, röda punkter visar förslag på dagvattenbrunnar, mörkröd punkt visar förslag på ny anslutningspunkt mot Orrvägen. Markanvändningen inom område 1 kan ses i tabell 6. Tabell 6. Markanvändning för område 1 Markanvändning Area (ha) Grönyta 0,025 Hårdgjord yta 0,01 Takytor 0,018 Parkeringsytor 0,012 Totalt 0,065 Totalt flöde inom området har beräknats med en rinnsträcka på 50 meter, se tabell 7. 8 (15)
repo001.docx 2012-03-2914 Tabell 7. Flöden för olika återkomsttider. Återkomsttid (år) Flöde (l/s) Flöde (l/s)* 1 4 5 2 5 6 5 7 8 10 9 10 100 19 22 *Klimatkompenserat flöde Den volym som behöver fördröjas vid ett regn med återkomsttid på 10 år kan ses i tabell 8. Beräkningen utgår från att hela flödet fördröjs. Hela området är cirka 0,065 ha. Med ett mål på 15 l/s och hektar blir fördröjningsmålet cirka 1 l/s. Tabell 8. Volym att fördröja vid regn med återkomsttid på 10 år. Flöde (l/s) Utflöde (l/s) Volym att fördröja (m 3 ) 9 1 8 10* 1 10 *Klimatkompenserat flöde 6.2 Delområde 2 I detta område föreslås att dagvattnet leds till en nedsänkt planteringsyta enligt figur 7. Dagvatten från grönyta och hårdgjord yta i norra delen av området leds via ledning till magasinet under den nedsänkta planteringsytan. Dagvatten från parkeringar i södra delen av området leds först ytligt i dagvattenränna till en brunn och därefter via ledning till magasinet. Från magasinet avleds vattnet via ny anslutningspunkt i Orrvägen. 9 (15)
repo001.docx 2012-03-29 Figur 7. Dagvattenhantering inom delområde 2. Grönt fält med prickar illustrerar nedsänkt planteringsyta med underliggande magasin, röd linje visar förslag på dagvattenledningar, röda punkter visar förslag på dagvattenbrunnar, gul punkt illustrerar infiltrationsbrunn där ledningar kommer in, blå streckad linje illustrerar dagvattenränna, mörkröd punkt visar förslag på ny anslutningspunkt mot Orrvägen. Markanvändningen inom område 2 kan ses i tabell 9. 10 (15)
repo001.docx 2012-03-2914 Tabell 9. Markanvändning för område 2 Markanvändning Area (ha) Grönyta 0,074 Hårdgjord yta 0,047 Takytor 0,055 Parkeringsytor 0,019 Totalt 0,195 Totalt flöde inom området har beräknats med en rinnsträcka på 50 meter, se tabell 10. Tabell 10. Flöden för olika återkomsttider. Återkomsttid (år) Flöde (l/s) Flöde (l/s)* 1 12 14 2 15 18 5 21 24 10 26 30 100 56 65 *Klimatkompenserat flöde Den volym som behöver fördröjas vid ett regn med återkomsttid på 10 år kan ses i tabell 11. Beräkningen förutsätter att hela flödet fördröjs. Hela området är cirka 0,195 ha. Med ett mål på 15 l/s och hektar blir utflödet cirka 3 l/s. Tabell 11. Volym att fördröja vid regn med återkomsttid på 10 år. Flöde (l/s) Utflöde (l/s) Volym att fördröja (m 3 ) 26 3 23 30* 3 27 *Klimatkompenserat flöde 11 (15)
repo001.docx 2012-03-29 6.3 Delområde 3 I detta område leds dagvatten till planteringsytan enligt figur 8. Dagvatten från norra delen av området leds mot dagvattenbrunn och därefter i ledning till magasinet. Dagvatten från parkeringsytor i södra delen av området leds via ytliga dagvattenrännor i ledning till magasinet. Figur 8. Dagvattenhantering inom delområde 3. Grönt fält med prickar illustrerar nedsänkt planteringsyta med underliggande magasin, röd linje visar förslag på dagvattenledningar, röda punkter visar förslag på dagvattenbrunnar, gula punkter illustrerar infiltrationsbrunnar där ledningar 12 (15)
repo001.docx 2012-03-2914 kommer in, blå streckad linje illustrerar dagvattenränna, mörkröd punkt visar ungefärligt läge för befintlig dagvattenanslutning. I området längst till öster mot Tunbyvägen samlas dagvattnet i en avskärande dagvattenränna som ansluts till den nedsänkta planteringsytan via dagvattenbrunn och ledning. Takvatten leds ytligt direkt till planteringsytan och via den avskärande dagvattenrännan med tillhörande brunn till magasinet under planteringsytan. Markanvändningen inom område 3 kan ses i tabell 12. Tabell 12. Markanvändning för område 3 Markanvändning Area (ha) Grönyta 0,107 Hårdgjord yta 0,030 Takytor 0,079 Parkeringsytor 0,013 Totalt 0,229 Totalt flöde inom område har beräknats med en rinnsträcka på 50 meter, se tabell 13. Tabell 13. Flöden för olika återkomsttider. Återkomsttid (år) Flöde (l/s) Flöde (l/s)* 1 14 16 2 18 20 5 24 27 10 30 34 100 64 74 *Klimatkompenserat flöde Den volym som behöver fördröjas vid ett regn med återkomsttid på 10 år kan ses i tabell 14. Beräkningen utgår från att hela flödet fördröjs. Hela området är cirka 0,195 ha. Med ett mål på 15 l/s och hektar blir utflödet cirka 4 l/s. 13 (15)
repo001.docx 2012-03-29 Tabell 14. Volym att fördröja vid regn med återkomsttid på 10 år. Flöde (l/s) Utflöde (l/s) Volym att fördröja (m 3 ) 30 4 24 34* 4 29 *Klimatkompenserat flöde 7 Extrema regnsituationer Det är viktigt att ha en genomgående tanke för hur dagvatten kommer att rinna om det uppstår ett extremt regn och dagvattensystemen är helt fulla. Detta görs genom att studera höjdsättningen av området. Området är vid tidpunkt för denna dagvattenutredning inte höjdsatt. Baserat på antagandet att dagvattenlösningen utförs som föreslås i föreliggande utredning samt på områdets befintliga generella lutning har en visualisering av en extrem regnsituation gjorts för att visa eventuella riskområden, se figur 10. Områden som antas få stående vatten har skrafferats med blå färg. Figuren visar också i vilken riktning vattnet antas rinna när nivån blir tillräckligt hög. Observera att inga vattennivåer har beräknats. Figuren är därför att betrakta som en grov skiss. I bilaga 2 återfinns en större version av figuren. En risk vid extrema regn består i påverkan från kringliggande områden. Därför föreslås en extra hög kantsten vid korsningen Nansengatan/Tunbyvägen. Det är också viktigt att säkerställa att marken vid husfasader lutar bort från husen vid samtliga entréer. Befintliga fastigheter i närheten av korsningen Tunbyvägen/Orrvägen kan behöva skyddas med en liknande lösning. 14 (15)
repo001.docx 2012-03-2914 Figur 10. Översvämningsrisk vid extrema regn. Observera att det är en ungefärlig utbredning, inga vattennivåer har beräknats. Figuren är därför att betrakta som en grov skiss. 15 (15)
BILAGA 1, Systemlösning för dagvattenhantering
BILAGA 2, Översvämningsrisk vid extrema regn Observera att området inte är höjdsatt och inga vattendjup har beräknats. Översvämningens utbredning är därmed att betrakta som en grov skiss.