14 UPPDRAG Upplands Väsby Entré VA UPPDRAGSNUMMER 13000376 UPPDRAGSLEDARE Katarina Elfverson UPPRÄTTAD AV Sara Karlsson DATUM GRANSKAD AV Joanna Theland & Maria Nordgren Skyfallsanalys Upplands Väsby Entré I anslutning till pendeltågstationen i Upplands Väsby planeras exploatering med nya bostäder, kontor och verksamhetslokaler. En stor del av nybebyggelsen kommer att placeras i vad som idag är en slänt och marken kommer att höjas upp betydligt. Höjdsättningen i området kommer att förändras drastiskt i och med exploateringen och med anledning av detta har en skyfallsanalys för området genomförts. Analysens syfte har varit att säkerställa att översvämningsrisken i området till följd av skyfall inte förvärras. Detta har gjorts genom att simulera skyfall med ny höjdsättning av vägar och placering av byggnader i området, samt jämförelse av nuläges- och framtidsscenario. Den nya exploateringen får inte medföra att några instängda områden bildas och skall i största möjliga mån bidra till att skyfallsflöden kan rinna direkt till recipienten, alternativt ansamlas på ställen där det inte riskerar att skada bebyggelse eller infrastruktur. 1. Områdesbeskrivning Mitt genom planområdet går järnvägen och parallellt, öster om denna, rinner Väsbyån. Väsbyån är recipient för det regn som faller inom planområdet och stora delar av Upplands Väsby. I planområdets norra del korsar ån järnvägen. Inom ramen för denna utredning har endast simulering av skyfall inom planområdet på åns västra sida genomförts. En stor del av planområdet på västra sidan av ån består i dagsläget av naturmark. Marken sluttar från väst till öst, mot järnvägen, som fungerar som barriär mot Väsbyån. Figur 1 visar befintliga rinnvägar. I samband med exploatering kommer området höjas upp och ambitionen är att ytledes leda vatten från större regnhändelser såsom skyfall norrut mot ån. De delar av området vars flöde inte kan ledas norrut skall istället ledas söderut via den nya Ladbrovägen. Mellan exploateringsområdet och järnvägen kommer en mur anläggas (på Ladbrovägens östra sida) så att skyfallsflöden följer vägen norr och söderut i stället för att hamna på järnvägen. Figur 2 visar tänkta flödesvägar. Genom att simulera skyfall med exploatering och ny höjdsättning kan planerad flödesriktning verifieras och eventuella instängda områden identifieras. Genom att jämföra med nulägessimulering kan detaljplanens inverkan på risken för översvämning från skyfall undersökas. 1 (20) Sweco Environment AB
Figur 1. Flödesvägar i Väsby Entré, nuläge. I planområdet går flöde från väst till öst mot spårområdet för att sedan nå Väsbyån. 2 (20)
Figur 2. Önskade flödesvägar i Väsby Entré efter exploatering. Gröna pilar visar flödet som leds norrut mot Väsbyån och röda pilar visar flödet som leds söderut. 3 (20)
2. Avgränsning Endast den del av planområdet som ligger på västra sidan av Väsbyån har inkluderats i utredningen. På den östra sidan kommer befintliga höjder till stor del behållas och en del av ån som är kulverterad kommer att öppnas på denna sträcka. Figur 3 visar planområdet och modellområdet (avrinningsområdet som inkluderats i analysen). Figur 3. Avrinningsområde som analysen omfattar, plangräns samt planerade byggnader. 4 (20)
3. Metod För simuleringen har programverktyget MIKE 21 använts. I modellen får ett valt regn belasta en höjdmodell som representerar nuläge samt ett exploaterat scenario i Väsby Entré. Modellen beräknar vattenflödet i två dimensioner, i x- respektive y-led. Vardera cell i modellen belastas med regn varvid flöden och vattendjup uppkommer enligt de topografiska förutsättningarna angivna i höjdmodellen. Vatten rinner till samt ansamlas i de lågpunkter som finns representerade i höjdmodellen. 4. Underlag För uppbyggande av höjdmodellen har, utöver laserscannad höjddata erhållen av Upplands Väsby kommun, följande data använts: - Projekterade väghöjder version 2018-02-26 (T0000201.dwg; T0000401.dwg; T0000501.dwg; T0000502.dwg; T0000503.dwg), uppdaterade med nya vägar ifrån filer T0000513.dwg och T0000511.dwg 2018-07-09 samt höjder ifrån landskap L0003001.dwg ifrån 2018-07-04. - Nya hus, information erhållen 2018-07-04 (A0003002.dwg) - Befintliga hus, primärkarta version 2016-10-10. - Fördröjningsytor enligt 001T0202.pdf. - Ortofoto, erhållet 2016-11-29. 5. Höjdmodell En höjdmodell för ett exploaterat Väsby Entré har tagits fram genom att komplettera laserscannad höjddata med höjder för projekterade vägar och kvarter. Höjdmodellen har en upplösning på 1x1 m och inkluderar ytor som rinner till eller ligger i anslutning till exploateringsområdet. Befintliga och planerade byggnader i området har höjts upp i höjdmodellen för att kunna simulera att vattnet flödar runt, och ibland stoppas av, byggnaderna. Sträckan där Väsbyån kommer öppnas från kulvert till å har öppnats även i höjdmodellen. Detta gäller även för nulägessimuleringen, för att dämning inte ska uppstå där kulverten egentligen leder vattnet vidare. För att anpassa höjdmodellen efter den planerade utformningen av planområdet har följande korrigeringar gjorts utöver de höjder hämtade från projekterade vägar och kvarter: - En cirka 1,2 m hög kant utmed Ladbrovägen har lagts in. Denna saknades i vägprojekteringen men kommer ingå i den slutgiltiga utformningen av området och bedöms utgöra en kritisk komponent för att vattnet ska rinna längs med Ladbrovägen och inte till järnvägen. (Orange streckad linje i Figur 4) - Då vägprojekteringen i skrivande stund är i ett tidigt skede och således relativt grov, är inte kantsten och flödeshinder ännu inlagda i alla områden. Detta identifierades i utredningens 5 (20)
tidiga skede i samband med en testsimulering. För att få till den principiella flödesriktning för planområdet som är kritisk för att instängda områden inte skall skapas, krävs att flödet ifrån stadsgatan inte smiter österut mot Ladbrovägen. Därför har ordentliga hinder (motsvarade exempelvis vägbulor) lagts till i höjdmodellen. (Gula streckade linjer i Figur 4) - Hus som enligt uppgift skall rivas har tagits bort. Figur 4. Korrigeringar i höjdmodellen. Orange streckad linje visar läget för muren längs Ladbrovägen. Gula streckade linjer markerar hinder som krävs för att skyfallsflödet skall följa de grå pilarna och inte smita enligt de överkryssade grå pilarna. De flöden som bildas vid regn i planområdet kommer att förändras till följd av exploatering och en del av skyfallsflödet som tidigare kunde förväntas nå spårområdet kommer istället att ledas antingen norrut mot Väsbyån eller söderut mot en befintlig lågpunkt vid Mälarbron (jämför Figur 1 med Figur 2). I planområdets södra del har en befintligt lågpunkt identifierats där kraftiga regn kan förväntas orsaka översvämning i dagsläget (se avsnitt 10). För att kompensera för den 6 (20)
ökade flödesvolymen som kommer nå området har två fördröjningsytor planerats och lagts in i framtidsmodellen. Ytorna består av en nedsänkt parkering och en djupare fördröjningsdamm. Båda ytorna kan höjdmässigt kopplas till befintligt dagvattenledningsnät och tanken är att vid skyfall fylls dessa upp för att långsamt tappas av via dagvattenledningsnätet till Väsbyån på spårområdets östra sida när regnet avtagit. Parkeringens storlek uppgår till cirka 1,3 ha och har sänkts med 0,2 m, vilket motsvarar en teoretisk fördröjningsvolym på 2600 m 3. Fördröjningsdammens storlek är 0,16 ha och bottennivå är satt till +2.8 m (RH2000). Detta motsvarar en nivå som är 0,2 m högre än vattengång på närliggande dagvattenledning och medför en fördröjningsvolym på omkring 1600 m 3. Figur 5 visar dammen och parkeringens placering. Figur 5. Nedsänkt parkering och fördröjningsdamm som planeras för att kompensera för det ökade flödet till den befintliga lågpunkten vid Mälarbron. Turkosfärgad yta visar parkeringen och orangefärgad yta visar fördröjningsdammen. 7 (20)
6. Väsbyån Då Väsbyån leder vatten från modellområdet och är recipienten för avrinningsområdet har denna lagts in i höjdmodellen genom att sänka marknivån i anslutning till ån. Det har antagits att Väsbyån inte har en dämmande effekt på skyfallsflödet utan att när vattnet når ån kan det fritt flöda vidare. Modellen tar inte hänsyn till översvämningsrisken ifrån Väsbyån, utan ån är inlagd endast för att vatten skall kunna ledas ut ur modellområdet. En separat utredning har gjorts för översvämningsrisken i samband med höga vattennivåer i Väsbyån. Sträckan där Väsbyån idag är kulverterad (under östra delen av planområdet) men som kommer att öppnas upp, har i modellen antagits vara öppen. Detta gäller för såväl nuläges- som framtidssimuleringar (detta för att undvika att felaktig dämning påverkar resultaten). Det har också antagits att kulverten under järnvägen i norr inte är dämmande vid skyfall. Översvämningsrisken från höga flöden och eventuell dämning vid kulverten under järnvägen studeras som tidigare nämnts i separat utredning. 7. Regn I simuleringarna har ett 100-årsregn med 120 minuters varaktighet använts. En klimatfaktor på 1,25 har applicerats. För att kompensera för ledningsnät har ett blockregn med 5 års återkomsttid dragits av från regnet. Dagvattenledningsnätet kommer att dimensioneras för att hantera 30-årsregn enligt gällande riktlinjer. Vid dimensionering av 30-årsregn tas dock infiltration med i beräkningarna, vilket innebär att det regn som faktiskt når och ryms i ledningarna inte är hela 30-årsregnet. Ett 30-årsregn med klimatfaktor 1,25 som faller på en yta med 50% avrinningskoefficient (dvs. hälften av flödet infiltrerar eller fördröjs på ytan) motsvarar ungefär ett 5-årsregn. Regnet som använts visas i Figur 6. 8 (20)
Figur 6. Regn med 120 minuters varaktighet. Det blå (100-årsregn) regnet har använts i simuleringarna. Som referens visas 5-årsregnet samt 100- och 200-årsregnet utan avdrag. 8. Ytråhet Då vattenhastigheten vid ytavrinning varierar med markunderlag har hänsyn tagits till detta i modellen. Mannings tal har angivits enligt Tabell 1. Tabell 1. Mannings tal beroende på markunderlag Yta Mannings Tal (M) Väg/asfalterad yta 50 Tak 40 Övrigt 20 9 (20)
9. Begränsningar och osäkerheter - Höjdmodellen har en upplösning på 1x1 m vilket medför att vissa topografiska strukturer såsom mindre diken och rännor, mindre barriärer, kantstenar och liknande inte kan urskiljas i höjdmodellen. Längs nya vägar har dock extra hänsyn tagits till kantsten. - Hänsyn har ej tagits till grundvattenströmningar och andra geotekniska förutsättningar. - För ytans råhet har endast tre olika värden på Mannings tal antagits, vilket leder till generaliserade resultat. Erfarenhet visar att Mannings tal inte är avgörande för resultaten varför detta antagande gjorts 1. - Infiltration har inte tagits med i simuleringarna utan endast det flöde som dagvattenledningsnätet förväntas avleda. Det finns inga infiltrationsförutsättningar som alltid är gällande. Om exempelvis regnet faller under en blötperiod kan marken vara mättad och infiltrationskapaciteten begränsad. Med hänsyn till detta har infiltrationen uteslutits, för att simulera ett konservativt scenario och undvika underdimensionering av eventuella åtgärder. 10. Resultat För att studera exploateringens inverkan på översvämningsrisken i planområdet har följande scenarion simulerats: A. Nuläge, 100-årsregn med klimatfaktor 1,25 B. Exploaterat Väsby Entré, 100-årsregn med klimatfaktor 1,25 Nedan visas resultat för simulering A och B. Två parametrar presenteras; vattendjup och flöde, se beskrivning nedan. Endast resultat för det aktuella avrinningsområdet visas (se Figur 3). Vattendjup Resultatet visar det beräknade maximala vattendjup som uppstår i varje cell någon gång under simuleringsförloppet. Det är således ingen momentanbild och det är möjligt att det maximala vattendjupet uppstår vid olika tidpunkter på olika platser under regnet. Flöde Resultatet visar det beräknande maximala flödet som uppstår i varje cell någon gång under simuleringsförloppet. 1 Kartläggning av skyfalls påverkan på samhällsviktig verksamhet, MSB, 2014 10 (20)
Simulering A: Nuläge Figur 7. Maximalt vattendjup vid 100-årsregnet, klimatfaktor 1,25. Avdrag för 5-årsregn. Nuläge. 11 (20)
Figur 8. Maximalt flöde vid 100-årsregnet, klimatfaktor 1,25. Avdrag för 5-årsregn. Nuläge. Tolkning av resultat Resultaten indikerar att det i det område där Väsby Entré skall byggas föreligger liten översvämningsrisk vid skyfall i dagsläget. Skyfallsflödet rinner av området från väst till öst och ansamlas på spårområdet innan det fortsätter ut i Väsbyån. I planområdets södra del, vid industriområde i anslutning till Mälarvägen, ansamlas dock stora volymer vatten som till största del tillrinner ifrån området väster om Väsby Entré. 12 (20)
Simulering B: Exploaterat Väsby Entré, 100-årsregn Figur 9. Maximalt vattendjup vid 100-årsregnet, klimatfaktor 1,25. Avdrag för 5-årsregn. Exploaterat Väsby Entré. 13 (20)
Figur 10. Maximalt flöde vid 100-årsregnet, klimatfaktor 1,25. Avdrag för 5-årsregn. Exploaterat Väsby Entré. Tolkning av resultat Resultaten indikerar att de tilltänkta flödesvägarna längs de nya vägarna i planområdet uppstår; flödet som når Bills Backe och Stadsgatan rinner norrut direkt till Väsbyån, och flödet som når 14 (20)
Ladbrovägen rinner söderut. Figur 11 visar en mer inzoomad bild över den norra delen av planområdet och flödet längs de nya vägarna. Figur 11. Maximalt flöde vid 100-årsregnet, klimatfaktor 1,25. Avdrag för 5-årsregn. Exploaterat Väsby Entré, norra delen. Svarta pilar visar flödesriktning längs de nya vägarna. I planområdets norra delar bildas instängda områden med risk för större vattendjup vid skyfall på ett antal ställen. Figur 12 visar en mer inzoomad bild över den norra delen av planområdet 15 (20)
och de vattendjup som förväntas uppstå. De lågpunkter som skapats i och med exploateringen måste åtgärdas. Möjliga åtgärdsförslag beskrivs i avsnitt 11. Figur 12. Maximalt vattendjup vid 100-årsregnet, klimatfaktor 1,25. Avdrag för 5-årsregn. Exploaterat Väsby Entré, norra delen. Den stora ansamlingen vatten som kan förväntas i planområdets södra del bildas i ungefär samma utsträckning efter exploatering som för nuläget. Vattendjupet blir dock en aning större efter exploatering (cirka 0.01 0.03 m), trots anläggande av fördröjningsdammar. Sannolikt beror detta på att Ladbrovägen höjts i området och trycker undan vatten till omkringliggande mark. Resultaten visar tydligt att såväl den nedsänkta parkeringen som fördröjningsdammen fylls med vatten vid skyfall. 16 (20)
Figur 13. Maximalt vattendjup i planområdets södra del, före (till vänster) och efter (till höger) exploatering. 11. Kompletterande åtgärder I skyfallssimuleringen för scenariot med ett exploaterat Väsby Entré kunde ett antal lågpunkter som uppstår till följd av exploateringen identifieras. Dessa bör åtgärdas för att inte förvärra översvämningsrisken i området. Områdena bedöms gå att öppna med relativt enkla medel. Figur 14 visar problemområden i anslutning till ny bebyggelse. För områden markerade med A, behövs en mindre flödesväg (exempelvis en ränna eller dike) öppnas så att lutning ut till vägen finns (höjdskillnaden är tillräcklig för att detta ska vara genomförbart). För områden markerade med B gäller att höjdsätta kvartersmark så att flödesvägar som rinner mot byggnaderna leds om och når vägen. För området markerat med C gäller dels att anlägga en ordentlig trottoar så att vatten inte ställer sig emot byggnaden samt att se till att vattnet obehindrat kan flöda längs vägen. 17 (20)
Figur 14. Identifierade riskområden med hänsyn till översvämning efter skyfall. Maxdjup vid 100-årsregn syns i bakgrunden. Vita pilar visar flödesvägar som behöver säkras för att undvika översvämning. 12. Föroreningar skyfall Den nya höjdsättningen av planen innebär att en stor del av skyfallsflödet som tidigare leddes till spårområdet och banvallen nu når Väsbyån direkt utan hinder. Detta är fördelaktigt ur ett översvämningsperspektiv då översvämningsrisken vid spårområdet kan förväntas bli mindre. Det innebär dock att flöden kommer nå Väsbyån direkt utan att uppehållas i banvallen. Det är möjligt att en viss rening av dagvatten sker i banvallen i nuläget och att flödet med andra ord kommer ha sämre kvalitet när det når ån om planerad höjdsättning genomförs. Å andra sidan är 18 (20)
det också möjligt att vattnet i stället lakar ur ämnen ur banvallen vid skyfall, och att skyfallsflödet blir renare av att ledas direkt till ån. Det bör också tilläggas att skyfallsförloppet är mycket snabbt och det är ytterst tveksamt om någon eventuell rening hinner ske i banvallen även om vattnet skulle ledas dit. Dagvattenledningsnätet i området kommer till största del helt läggas om och uppdimensioneras för att kunna omhänderta regn med upp till 30 års återkomsttid, jämfört med 10 år som i nuläget. Då lokalt omhändertagande av dagvatten (LOD) genom gröna lösningar såsom trädgropar med skelettjord kommer att implementeras i hela planområdet, kommer stora delar av årsflödet passera genom LOD-lösningar innan det når dagvattenledningsnätet. När ledningsnätets kapacitet överskrids kommer vattnet ledas via vägar och övrig markyta till recipienten, men det första flödet går alltså till största delen genom LOD-anläggningar. Detta är speciellt intressant då den så kallade first flush, den första delen av regnet som bedöms dra med sig största delen av föroreningarna som ackumulerats på marken innan regnet faller, således har möjlighet till rening. Sweco utför parallellt med denna utredning en dagvattenutredning där behovet av LODanläggningar inom planen kartläggs. Det finns ingen praktiskt genomförbar metod för att rena de stora flöden som genereras vid ett skyfall och som inte får plats i LOD-anläggningarna. Alternativet vore att fortsatt leda skyfallsflödet till banvallen innan det når Väsbyån, men detta kan då medföra skada på infrastruktur och trafikstörningar i samband med skyfall. Dessutom medför det en risk för urlakning av eventuella föroreningar i banvallen till ån. 13. Slutsats och rekommendationer I dagsläget finns ingen nämnvärd översvämningsrisk till följd av skyfall i den del av planområdet där bebyggelse planeras. Skyfallsflödet rinner från väster till öster mot järnvägen och sedan till Väsbyån. I planområdets södra del, där inga nya hus planeras, finns dock ett område med befintlig översvämningsrisk. Flödet som orsakar översvämning i detta område kommer ifrån ytor utanför planen. Efter exploatering kommer flödesvägarna i området förändras, och en stor del av flödet kommer ledas norrut direkt till Väsbyån utan att passera järnvägen. Detta kan anses som en förbättring jämfört med dagsläget då skyfallsflödet inte belastar järnvägen utan når recipienten direkt. Resterande områden kommer ledas söderut till området som idag riskerar översvämning. Planens genomförande har dock marginell inverkan på den redan befintliga översvämningsrisken och vattendjupet bedöms öka med ett par centimeter som mest. Trots anläggande av en fördröjningsdamm och en nedsänkt parkering bedöms det svårt att åstadkomma en situation som är oförändrad eller mer fördelaktig än dagsläget gällande översvämningsrisken i planens södra del. Översvämningsrisken beror på att flöde som till största delen kommer ifrån ytor utanför planområdet stoppas av järnvägen på väg till Väsbyån och ansamlas i området. För att kunna reducera översvämningsrisken krävs ett omfattande arbete där olika åtgärder, såsom fördröjning uppströms i avrinningsområdet och ändrad passage till Väsbyån, utreds. Simuleringsresultaten indikerar att den nya höjdsättningen fungerar för att avleda skyfallsflödet såsom planerat inom planområdet. Detta kräver dock att inga förändringar av flödesriktningen i 19 (20)
de nya gatornas höjdsättning görs utan att gatuprojekteringens koncept bibehålls. Med andra ord får inga lågpunkter i Stadsgatan eller Ladbrovägen anläggas, och det måste finnas tilltagna hinder för vattnet längs de gator som blir flödesvägar så att flödet inte avviker från den tänkta flödesvägen. Den nya höjdpunkten på Ladbrovägen, som avgör om vattnet går norr- eller söderut måste placeras söder om korsningen mellan Stadsgatan och Ladbrovägen. Kantsten och vägbulor kan användas för att styra vattnet rätt. Följande gäller för att inte öka risken för översvämning från skyfall i och med genomförande av detaljplanen: - Bibehållen lutning. Fortsatt lutning på Stadsgatan och Ladbrovägen enligt den gatuprojektering som använts i analysen i denna utredning. Inga lokala lågpunkter får anläggas. - Vattenhinder. Ordentliga hinder för vattnet så att det inte smiter ifrån Stadsgatan till Ladbrovägen (se Figur 4) - Lokal höjdsättning. Bakom vissa nya byggnader kan mindre lågpunkter där vatten ansamlas förväntas uppstå i och med exploatering. Vid dessa byggnader måste höjdsättningen göras sådan att marken lutar ifrån byggnaden och en mindre flödesväg (litet svackdike eller liknande) leder flödet vidare förbi byggnaden (se avsnitt 11 Kompletterande åtgärder). Detta bör utredas noggrannare när detaljerad höjdsättning för kvartersmark planeras. - Lutning mot Väsbyån på östra sidan. Analysen utförd i denna utredning har bara inkluderat den del av planområdet som ligger på västra sidan om Väsbyån. På östra sidan bedöms översvämningsrisken kunna minimeras så länge Väsbyån öppnas från kulverteringen och omkringliggande mark lutar mot ån. - Kompensationsåtgärd. I södra delen av planområdet finns ett område med befintlig översvämningsrisk. Delar av flödet ifrån det nya planområdet kommer att ledas dit. Det bedöms inte rimligt eller praktiskt genomförbart att inom planen åtgärda denna befintliga översvämningsrisk då vattnet kommer ifrån ett område utanför planen och till stor del beror på att järnvägen hindrar flödet att nå recipienten. Att anlägga en fördröjningsdamm och en nedsänkt parkering är därför en lämplig kompensationsåtgärd för att i den mån det går inom planen reducera risken för översvämning. Om ovan nämnda punkter säkerställs bedöms planens genomförande inte skapa eller betydligt förvärra översvämningsrisken vid skyfall i och omkring utredningsområdet. 20 (20)