PM DAGVATTEN STENHAMMARGATAN

-14 PM DAGVATTEN STENHAMMARGATAN 2015-10-08 Bakgrund och sammanfattning Sweco har fått i uppdrag av Sundsvalls kommun att inför detaljplanearbete för förtätningar av bebyggelse vid Stenhammargatan utreda dagvattensituationen för berört förtätningsområde. Syftet med detaljplanen är att möjliggöra förtätning med villabebyggelse på 5 nya fastigheter. Syftet med utredningen är att klarlägga förutsättningar och möjligheter för dagvattenhantering om förändringen genomförs enligt planen. I arbetet utreds vilka dagvattenflöden som uppstår inom planområdet i dag och hur flödet förändras efter plangenomförandet samt om det nuvarande ledningssystem för dagvatten kan bedömas klara eventuell ökad belastning. Utöver detta belyses också förutsättningarna för lokal hantering av dagvatten. Recipient för dagvatten från planområdet är dagvattennät (se karta) som mynnar i Sundsvallsfjärden. Planområdet är ca 5800 m 2 och är beläget på Södra bergets sluttning ca 1 km sydost om centrala Sundsvall. I norr angränsar området till Stenhammargatan och i söder mot naturmark. I dag består planområdet av naturmark, blandskog av olika åldrar. Efter exploatering antas att en hårdgörning (takytor, asfalt eller liknande) motsvarande ca 20 % kommer att uppstå samt att tomterna kommer att planeras genom terrassering så att marköverytan blir planare än idag. Tomtmark som inte bebyggs eller utgör infarter och gångstråk antas komma att utgörs av gräsmattor. Förutsättningarna för att omhänderta dagvatten lokalt (LOD) bedöms vara relativt gynnsamma. MittSverigeVatten vill att ökade flöden till befintliga dagvattensystem undviks eller minimeras. Denna PM ger grunden för en diskussion om utformning av utjämningssystem och flödesfördröjande åtgärder. 1 (9) Sweco Södr a Jär nväg sg atan 37 Box 259 SE- 852 37 Sundsval l, Sver i g e T el efon + 46 ( 0) 60 169900 F ax + 46 ( 0) 60 613007 www.sweco.se Sweco Envi r onment AB Or g.nr 556346-0327 Styr el sens säte: Stockhol m Er i k Br ydol f Sundsval l T el efon di r ekt + 46 ( 0) 60169983 M obi l + 46 ( 0) 703010236 er i k.br ydol f@sweco.se

Hydrogeologiska förutsättningar Ytavrinningsstudie Studieområdet är uppdelat i två områden: Det ena området (A) är tillrinningsområdet till planområdet och kommer att förbli naturmark, se skissen nedan. Det andra är planområdet (B) med en yta på 5800 m 2 som kommer att byggas. Tillrinningsområdet till planområdet är litet, ca 29000 m 2, och marken sluttar enhetligt mot norr. Den lokala vattendelaren återfinns ca 240 meter söder om Stenhammargatan. Terrängen har relativt enhetlig lutning och inga tydliga strukturer finns som bedöms kunna koncentrera upp vattenflöden vid normala nederbördssituationer. Vid okulärbesiktning av planområdet kunde inte heller ses några tecken på att ytvatten avleds över marken. B A Figur 1 Tillrinningsområdet A och planområdet B med markerade längsta tillrinningssträckor i rött för varje område. I blått visas primärt ytvattenflöde baserat på höjddataanalys. Rutsystem är 50 m. Tillrinningsområde (A) 2 (9)

Baserat på analys av topografin (NNH-data) är den längsta rinnsträckan för tillrinningsområdet ca 310 m (se figur 1) vilken, vid sådan hydrologisk situation att ytavrinning sker, ger en rinntid t c på cirka 51 minuter (308 m/(0,1 m/s *60 s/m)) = 51 min. Rinnhastigheten har valts till 0,1 m/s med befintliga förhållanden då avrinningen sker genom mark i enlighet med Svenskt Vattens publikation, P90. Planområdet (B) Den längsta rinnsträckan i planområdet före exploatering är uppskattad till ca 120 m (se figur 1). De första 35 m utgörs av markyta med 0,1 m/s hastighet och sedan leds vatten till ett ca 80 m långt dike som sluttar mot nordväst tills den når en kupolsil och det befintliga dagvattensystemet. Rinnhastighet för dike har antagits vara 0,5 m/s i enlighet med P90. Sammanlagd blir rinntiden i planområdet innan exploatering: t c = 35 m 0,1 m s 60 s + 82 m 0,5 m = 9 min 60 s s Efter exploatering antar vi att rinnsträckan har samma längd men tillrinningen sker på olika ytor än före: 26 m sker på mark (0,1 m/s), 9 m på rännsten (0,5 m/s) och cirka 80 sker i ledning (1 m/s). Sammanlagd blir rinntiden i planområdet efter exploatering: t c = 26 m 0,1 m s 60 s + 9 m 0,5 m s 60 s + 82 m 0,5 m = 6 min 60 s s Markegenskaper, grundvatten och jordlagerföljder Enligt SGU:s jordartskarta består de naturliga ytjordarna inom detaljplaneområdet av morän. Moränen har en uppskattad mäktighet av 1-3 m enligt SGUs jorddjupskarta och underlagras av berg. Cirka 0,7 km nordost om planområdet förekommer silt och sydväst om planområdet förekommer mest berg och i mindre grad morän, postglacial sand och silt. I sydost består de naturliga ytjordarna av morän och postglacial sand. 3 (9)

Figur 2: Jordartskarta över området. Inom cirkeln ligger hela avrinningsområdet. Sveriges Geologiska Undersökning, SGU. Enligt de utförda geotekniska markundersökningarna (Sweco 2015-08) består marken av ett tunt lager av mulljord med växtdelar som underlagras av grusig sand (svallad morän) med varierande mäktighet mellan 0,5 1,5 m. Vid punkt SW1510 har trycksondering avbrutits på ett djup på ca 2 m under markytan i vad som bedöms vara berg. Efterföljande slagsonderingar visar att grusig sand har en mäktighet på 0,5 2 m från befintliga markytan. Härunder bedöms sten, block eller berg. I utförda jord-bergsonderingar i borrpunkter SW1511, SW1512 och SW1514 (se figur 3) varierar djup till berg mellan ca 0,4-1,2 m från befintliga markytan. Figur 3 Skiss över planområdet. Borrpunkter visas i grönt. Grundvattenyta kunde inte detekteras vid undersökningarna och det etablerade grundvattenröret har visat sig vara torrt, djup 1,8 m under markytan. 4 (9)

Den ostligast belägna av de planerade tomterna ligger nära en vattendelare och till detta markområde bedöms inte att ytligt markvatten kan avledas även vid intensiva nederbördstillfällen. Samlad bedömning hydrogeologiska förutsättningar Tillrinningsområdets naturliga ytjordar består av morän som varvas med berg i dagen eller tunna jordtäcken. Området utgörs i huvudsak av skogsmark förutom en utfyllning på 0,06 hektar ca 70 m söder om borrpunkt SW1514. Utfyllningen utgör underlag för en transformatorstation och tillhör delvis tillrinningsområdet. Då de ytliga jordlagren är grovkorniga med god vattenledande förmåga medför detta att infiltration av dagvatten i naturliga jordarter är möjlig inom den tilltänkta tomtmarken. Detta förstärks av att det inte fanns något påtagligt ytavrinningsstråk inom planområdet när fältundersökningen ägde rum. Flödesberäkningar före exploatering och efter tänkt exploatering Beräkningar av avrinningskoefficient och dagvattenflöden har utförts enligt rationella metoden i enlighet med Svenskt Vattens publikation, P90. Vid beräkningen har en klimatfaktor på 1,25 tillämpats på framtida förhållanden (eftersom området ligger inom det område som av SMHI konstaterats kan utsättas för så kallad nederbördshävning, se Sundsvalls kommuns klimatanpassningsprojekt, faktablad 7). Regnintensitet har beräknats utifrån Dahlström 2010, Svenskt Vattens publikation P108 (se ekvation 1). 3 i Å = 190 Å ln (T R ) 0,98 + 2 (ekvation 1) T R Där i Å = regnintensitet, l/s, ha T R = regnvaraktighet, minuter som i rationella metoden är lika med områdets tillrinningstid t c Å = återkomsttid, månader Det dimensionerande flödet har beräknats i enlighet med Svenskt Vattens publikation P90, formel 4.2 (se nedan, ekvation 2) q d dim = A φ i Å (ekvation 2) Där q d dim = dimensionerande flöde, l/s A = avrinningsområde area, ha φ = avrinningskoefficient i Å = regnintensitet, l/s, ha 5 (9)

Specifik magasinsvolym V specifik har beräknats i enlighet med Svenskt Vattens publikation P90, formel 4.11. V specifik = 0,06 [i Å t regn K t rinn + K2 t rinn i Å (ekvation 3) Där V specif ik = specifik magasinsvolym [m 3 /ha red ] i Å =regnitensitet för aktuell varaktighet [l/s ha] t regn =regnvaraktighet [min] K=specifik avtappning från magasinet [l/s ha red ] t rinn =rinntid [min] Den effektiva volymen V ef fek för ett erforderligt magasin har beräknats utifrån den specifika volymen V specif ik och den reducerade area ha red enligt formel: V ef fek =V specifik *ha red. Tillrinningsområde A För tillrinningsområde A har en avrinningskoefficient på 0,05 applicerats eftersom markyta är skogsmark. Det dimensionerande flödet vid 2, 10 och 100 års återkomsttid visas i tabell 1 nedan. Tabell 1 Dimensionerande flöde för tillrinningsområde A med och utan klimatfaktor vid 2, 10 och 100 års återkomsttid. Regnvaraktighet är 51 min. q d [l/s] utan klimatfaktor q d [l/s] med klimatfaktor 1,25 Å [år] 6,9 8,6 2 11,6 14,5 10 24,6 30,8 100 Då ingen bebyggelse är planerad inom tillrinningsområde A kommer det dimensionerande flödet att förbli som i tabell 1 även efter exploatering sker i planområdet B. Planområde B Avrinningskoefficienten i dagsläget är 0,05 för skogsmark. Efter exploateringen kommer planområdet (5800 m 2 ) att bli täckt av villor med en hårdgörning på 21 % av den befintliga ytan. Vi antar att garage och tak kommer att täcka 1200 m 2 (avrinningskoefficient 0,9) och att 4600 m 2 kommer att vara gräsyta (avrinningskoefficient 0,05). 6 (9)

Den sammanlagda avrinningskoefficienten kommer att bli φ= (4600*0,05 + 1200*0,9)/(4600+1200)=0,23. Det dimensionerande flödet för planområde B visas i tabell 2. Kolumnen V ef f ek visar hur stor utjämning som behöver ske om området skall vara flödesneutralt jämfört med dagens situation. Utjämningsbehoven är uttryckta för 2, 10 och 100 års återkomsttid, vilket jämförs med den befintliga kapaciteten vid 2 års återkomsttid. Utgångspunkten är att det äldre dagvattensystemet som är befintligt är dimensionerat för regn med 2 års återkomsttid. Därmed med att avtappning på 4,2 l/s kan ske i enlighet med nuvarande situation, se tabell 2. Tabell 2 Dimensionerande flöden (högsta momentanflöden) före och efter exploatering samt behov av utjämningsvolym vid 2-, 10- och 100-års återkomsttid med klimatfaktor 1,25. q d före [l/s] utan klimatfaktor q d före [l/s] med klimatfaktor 1,25 q d efter [l/s] med klimatfaktor 1,25 V effek [m 3 ] Å [år] 4,2 5,3 28 12 2 7,2 9 48 26 10 15,4 19,2 103 76 100 Antaganden om modifieringar av tomtmark i samband med exploatering De grundundersökningar som utförts på tomtmarken visar att jordlagren är relativt tunna och i samband med undersökningarna kunde inget grundvatten påvisas i någon av punkterna. Det grundvattenrör som placerades på den västra tomten har drivits till stopp och är torrt. Jordarten har bedömts vara en svallad morän som är relativt permeabel (sandig grusig). De ytliga berglagren och marklutningen inom planområdet medför sannolikt att sprängningsarbeten kommer att bli erforderliga för att etablera VA-anslutningar. Sannolikt kommer tomtmarken också att terrasseras, generellt så att schakt utförs i de södra delarna av tomtmarken och att utfyllnad sker i de nordligare delarna. Utlåtande avseende markavvattning och dagvattenhantering Planområdet saknar dagvattenhantering men det finns ett avskärande dike längs den södra sidan av Stenhammargatan. Diket har lågpunkter i förlängningen av Apelgränd och Björkgränd, där det finns dagvattenbrunnar försedda med kupolsil. Vid hydrologiska situationer som medför att ytlig avrinning sker över detaljplaneområdet (bedöms kunna uppstå i samband med kraftig snösmältning, intensiv eller långvarig nederbörd) sker ytvattenavrinning till det befintliga avskärande diket och därifrån avleds vattnet via en befintlig dagvattenledning, förlagd längs Fredsgatan. Denna är kopplad till MittSverigeVattens dagvattensystem. MittSverigeVatten har meddelat att de har problem längre ner i dagvattensystemet (Bergsgatan) i samband med högflödessituationer och att de därför ogärna ser att inkopplingar görs som medföra risk för att flödestopparna förstärks i systemet. 7 (9)

För att skydda tomtmarken från inströmmande ytvatten från högre belägen mark i söder bedöms det vara nödvändigt att etablera ett avskärande dike eller dräneringsstråk söder om planområdet, eller i dess södra begränsningslinje på tomtmark. Förutsättningarna för att infiltrera vatten i de naturliga jordarna är relativt goda och därför kan LOD eller fördröjning av vatten övervägas i syfte att minimera påverkan på dagvattensystemen nedströms. Att avleda vatten från tillfartsvägar och takytor över gräsytor inom tomtmark rekommenderas. För att exploateringen skall kunna bli flödesneutral måste fördröjning/ magasinering ske inom planområdet. Detta kan uppnås genom etablering av perkolations- eller infiltrationsmagasin. Sådana bedöms kunna planeras i nederkant av respektive tomt. Det totala behovet för att uppnå en flödesneutral exploatering vid ett tvåårsregn (beaktat klimatfaktor) skulle vara 12 m 3 vilket kan fördelas till de olika tomterna. Sweco bedömer dock att en mindre volym kan ge erforderlig fördröjande effekt på ledningssystemet (redan en mindre magasinsvolym ger en förskjutning av flödestoppen) som kan möjliggöra att systemfunktionen i dagvattennätet ej blir störd. Figur 4: Utdrag från MittSverigeVattens ledningskarta för området. Påverkan på miljökvalitetsnormer För området saknas utpekade intressen avseende grundvatten och därmed finns inga fastställda miljökvalitetsnormer avseende grundvatten. Samtliga fastigheter i området är anslutna till kommunalt vatten och avlopp så grundvattnet saknar betydelse för 8 (9)

vattenförsörjning. Planförändringen bedöms heller inte påverka andra användningsområden för grundvattnet (energi-, eller bevattningsbrunnar). Närmaste ytvatten som har miljökvalitetsnormer fastställda är Sundsvallsfjärden och planförändringen bedöms inte kunna bidra till påverkan på denna. Sweco Sundsvallskontoret Erik Brydolf Viktor Plevrakis 9 (9)