Hydrologiska och hydrokemiska förändringar i Gripsvallsområdet 2010-03-09 1
2 Figur 1. Gripsvall, planområde. Från kommunens FÖP.
BAKGRUND I samband med utarbetandet av FÖP Gripsvall undersöktes också avrinningen från planområdet. I och med att området bebyggs, kommer det att bli en ökning av avrinningen. Hur stor avrinningen blir beror på vilken markanvändningstyp det var från början och hur den framtida markanvändningen antas bli. Genom den ändrade markanvändningen kommer också närsaltsläckaget att ändras, för vissa typer av markanvändning blir det en drastisk ökning. I detta dokument diskuteras huvudsakligen förhållandena om vattnet inte tas omhand lokalt. Gripsvallsområdet är högt beläget i förhållande till omgivningen och ytvattendelaren mellan de två större avrinningsområdena Värtan och Oxundaån går igenom området. Avrinningen från de östra och södra delarna av avrinningsområdet sker via kommunens dagvattensystem till Värtan (områdena A, B och C, figur 2). Avrinningen till Oxsundaåns avrinningsområde sker till två olika delavrinningsområden. De västra delarna av planområdet avvattnas mot Mörtsjön och vidare via Fjäturen till Norrviken (områdena D och E) medan den nordostliga delen (område F) avvattnas till Hagbyån strax nedströms utflödet från Vallentunasjön och därifrån till Norrviken. Normalavrinningen från ett område som Gripsvall ligger på ca 1 800 m³/år och hektar, men på grund av olika markanvändning kan denna siffra bli högre eller lägre. Hårdgöring av ytor (tak, vägar) ökar avrinningen i betydande grad. Vattnet löser också bland annat närsalter, och tar med sig tungmetaller och oljeprodukter. Även här varierar mängderna med hur områdena används. Beräkningara har utförts av Hans-Georg Wallentinus och Sonia Eriksson, CONEC, med data från Per-Olof Johansson, Artesia Gundvattenkonsult AB. FÖRHÅLLANDENA 2009 Redan idag förs delar av avrinningen från planområdet till kommunens dagvattensystem, men det har varit osäkert hur vattendelarna går i området. I planområdet finns några mindre bäckar. Tillrinningsområdena för dessa bäckar är små och de är torra under stora delar av året (ca maj-september). Några av dem förefaller att ha förbättrats genom grävning, men det är knappast något som har betydelse för hydrologin som sådan. Vattenföroreningar från befintlig bebyggelse tillkommer idag endast från området närmast Täbyvägen (Lovisedal), området vid norra delen av Litsbyvägen (område C), samt från Milstensskolan vid Fjätursvägen inom område B. Lovisedalsområdet ingår inte i Gripsvallsplanen, men i den hydrologiska utredningen. Beroende på markslag och markanvändning kommer alltså olika delar av planområdet att leverera olika mängd ytavrinning och olika mängd närsalter lämnar området. I denna redovisning har närsalterna fosfor (P) och kväve (N) använts för att visa på ändringen i transport av kemiska ämnen, eftersom dessa ämnen står för övergödningen av våra sjöar. FRAMTIDA SITUATION Det finns idag stora möjligheter att styra avrinningen i ett bebyggelseområde. All tillkommande bebyggelse kan anslutas till dagvattensystemet på samma sätt som områdena A-C. Följden av detta blir, att Mörtsjön och Hagbyån får ett mindre tillflöde än idag. Det går också att göra tvärt om, att vatten som nu går till Värtan istället förs över till Mörtsjön. Då vatten som avrinner från bebyggelseytor normalt innehåller förhöjda halter av närsalter, tungmetaller, oljor, osv. måste detta vatten renas för att inte Mörtsjön, som är del av Natura 2000-området Käringsjön- Mörtsjön, ska påverkas för mycket. Dessutom är ju avrinningen från hårdgjorda ytor betydligt större än från ostörd naturmark. Vattenmängderna blir alltså större efter exploatering än vad de varit under naturliga förhållanden. På grund av betydande påverkan på Mörtsjön kommer detta inte att genomföras. Tabell 1. Delavrinningsområden (figur 2) Delavrinningsområde Area (hektar) A 7,5 B1 + B2 13 + 8 C 5,1 D ej beräknad E 7,5 F ej beräknad 3
Tabell 1 visar ytorna av de av Artesia identifierade delavrinningsområdena. Område B har delats in i två delområden. Från område B1 rinner allt vatten av genom en enda punkt, vilken visas som en öppning i begränsningslinjen mellan B1 och B2. Ytorna på område D och F har inte beräknats eftersom de inte är slutna. Område E rinner av genom öppningen söder om torvområdet (brunt). Topografin i område D medför ett diffust flöde från vattendelaren ner mot våtmarksområden som dräneras mot Mörtsjön. Om utbyggnad sker i enlighet med planskissen från oktober 2009 som beräkningsunderlag, får det följande konsekvenser för avrinning och närsaltstransport (se även sammanfattande tabell på sid 6). - Från område A-C ökar avrinningen med 40 400 m³/år och blir totalt 65 400 m³/år, fosforläckaget uppgår till ca 13 och kväveläckaget till ca 68 kg/år. Beräkningen av närsaltsförlusterna har förutsatt att bebyggelsen i område C inte varit ansluten till VA-systemet (2009 var en av fastigheterna ansluten). - Från bebyggda delar av område D samt område E blir det en ökning med 5 300 m³ vatten per år, fosforläckaget ökar med 1,1 kg och kväveläckaget med 3,7 kg/år. Eftersom yta D inte ingår i sin helhet har det inte gått att ange totalvärden. - Från område F kommer ytterligare 14 000 m³ vatten att rinna av mot Hagbyån per år, fosforläckaget ökar med 2,8 och kväveläckaget med 9,8 kg/år. Inte heller i detta fall går det att ange totalvärden. Figur 2. Delavrinningsområden inom planområdet, Gripsvall. A-F delavrinningsområden. Färgerna anger markslag: rött = berg, blått = morän, brunt = torv, ljusgult = torrskorpelera, mörkgult = lös lera med torrskorpa. Från Artesia Grundvattenkonsult AB. 4
UNDERLAG FÖR BEDÖMNING AV HYDROLOGISK PÅVERKAN PÅ NATURA 2000-OMRÅDET Områdena kring Käringsjön och Mörtsjön och våtmarkerna där emellan är skyddade som Natura 2000-område. För att utbyggnaden av Gripsvall ska få komma till stånd krävs att det kan klarläggas att Natura 2000-området inte utsätts för betydande miljöpåverkan från exploateringen. Detta prövas mot miljöbalkens kapitel 7. Eftersom det bara är avrinningen från områdena D och E som naturligen tillförs Mörtsjön är dessa siffror de mest intressanta för konsekvensanalysen. Det har som nämnts diskuterats att också föra vattnet från områdena A-C till Mörtsjön. I det första fallet skulle tillrinningen öka med ca 5 300 m³ vatten per år. Om också område A-C inkluderades skulle ökningen bli ca 71 000 m³/år. De närsalter som transporteras med vattnet är inte önskvärda, eftersom de förändrar närsaltsbalansen i Mörtsjön och nedströms liggande sjöar. Fosfortillförseln ökar med 1,1 kg/år i fallet att endast vatten från områdena D och E tillförs sjön, medan ökningen blir 14 kg om även vattnet från områdena A-C kopplas på. Motsvarande siffror för kväve är 3,7 kg, resp. ca 72 kg/år. Eftersom det vissa år förekommit översvämningar på grund av att för mycket dagvatten runnit till Mörtsjön, måste det klarläggas om sjön från den utgångspunkten klarar att ta emot större vattenvolymer. Mörtjöns avrinningsområde är drygt 200 hektar. Ungefär hälften av detta område är bebyggt med framför allt småhus, resten är naturmark (data från VAenheten, Täby kommun). En beräkning utifrån detta och med användande av samma parametrar som använts vid beräkningarna ovan visar att det 2009 utan rening kommer ut ca 48 kg fosfor och ca 262 kg kväve i sjön per år från sjöns hela tillrinningsområde. Genom den vattenrening som finns installerad, blir de reellt tillförda mängderna mindre. Om allt vatten från områdena D och E förs direkt till Mörtsjön ökar tillskottet av fosfor med ca 2,3 % och för kväve med ca 1,4 % före rening. Om vattnet först får passera genom våtmarken väster om Fjätursvägens förlängning blir procentsiffrorna betydligt lägre. En påverkan på Mörtsjön, och därmed Natura 2000-området, kan därför inte rimligen bedömas som betydande om det lilla området vid Fjätursvägens förlängning och de mycket små områdena längre norrut skulle byggas ut. Om dagvattnet från områdena A-C förs till sjön ökar fosforbelastningen med ca 30 % och kvävebelastningen med ungefär lika mycket. För att påverkan på Natura-objektet inte ska bli betydande, krävs därför i detta fall uppehållsmagasin för rening av vattnet i området väster om Fjätursvägens förlängning. Detta/dessa magasin kan anläggas i den befintliga våtmarken, som avrinner till Mörtsjön via naturminnet Dagsländan om naturvärdena inte äventyras. I Calluna AB:s ekologiska undersökning har dock detta klassats som område med högt naturvärde. Före beslut om att använda våtmarken som reningsfilter måste därför en mer detaljerad undersökning göras för att klarlägga om naturvärdena kan bevaras även om våtmarken används för rening av dagvatten. LOKALT OMHÄNDERTAGANDE AV DAGVATTEN Avsikten är att dagvatten ska hanteras lokalt genom infiltration i gräsytor eller i vissa områden dammar/våtmarker eller s.k. ekodiken i parkmark. På detta sätt minskar mängden vatten som kommer att lämna Gripsvallsområdet med upp till 20% i form av avdunstning och växternas andning (transpiration). Reningen av närsalter i kvarvarande vatten kan bli så hög som uppemot 80%. Mycket av effektiviteten beror på hur marken är uppbyggd. Detta har inte ingått i uppdraget att undersöka utan får studeras i samband med detaljplanearbetet. Enligt en kompletteringsutredning av Artesia Grundvattenkonsult 2010-03-09 är grundvattenrörelsen i huvudsak densamma som för ytvatten, mest beroende på att ledningsgravarna för ytvattenledningen är uppbyggda med grovt material och det mesta av grundvattnet, som i mycket stor utsträckning är lokalt bildat, rinner av i ledningsgravarna. Inga signifikanta mängder vatten kmmer därför att rinna till Mörtsjön i form av grundvatten från områdena A - C. En mycket grov uppskattning av fördelningen mellan olika typer av vattenförluster i Gripsvallsområdet skulle kunna vara att i storleksordningen 20% av avrinningen stannar lokalt (avdunstning och upptag i växter), ungefär lika mycket rinner av på ytan i samband med snösmältning och kraftiga regn och resterande det tillförs grundvattnet. 5
DATA I SAMMANFATTNING (mängder utan rening genom LOD eller uppehållsmagasin) Delområde Nuläge Plan Ökning A-C Avrinning (m³/år) 25 000 65 400 40 400 Fosforläckage (kg/år) 3,8 12,9 9,1 Kväveläckage (kg/år) 39 68,4 29,4 D-E Avrinning (m³/år) -- -- 5 300 Fosforläckage (kg/år) -- -- 1,1 Kväveläckage (kg/år) -- -- 3,7 F Avrinning (m³/år) -- -- 14 000 Fosforläckage (kg/år) -- -- 2,8 Kväveläckage (kg/år) -- -- 9,8 BERÄKNINGSTABELLER Tabell 2. Avrinning per år före exploatering. Vägytor har räknats in i bebyggelseområdena. Delområde Area, ha Markanvändning 2009 Avrinning m³/år P kg/år N kg/år A 2,60 Villaområde 4 452,5 0,89 6,23 0,90 Äng 493,2 0,02 0,99 4,00 Skog 1 370,0 0,05 1,10 7,50 Summa 6 315,7 0,96 8,32 B1 0,44 Villaområde 753,5 0,15 1,05 0,69 Våtmark 945,3 0,05 0,85 11,87 Skog 4 065,5 0,14 3,25 13,00 Summa 5 764,3 0,34 5,16 B2 1,30 Skola 6 233,5 1,75 11,84 6,70 Skog 2 294,8 0,08 1,84 8,00 Summa 8 528,3 1,83 13,68 C 2,20 Sommarstugor 3 014,0 0,60 9,95 2,90 Skog 993,3 0,03 0,79 5,10 Summa 4 007,3 0,63 10,74 D 1) 2,80 Skog 4 795,0 0,96 6,71 E 2,00 Våtmark 2 740,0 0,14 2,47 5,50 Skog 1 883,8 0,07 1,51 7,50 Summa 4 623,8 0,20 3,97 F 1) 6,70 Skog 2 295,8 0,08 1,83 1) Endast värden för den areal skog som avses bli bebyggd redovisas. I övriga fall redovisas värden för hela avrnningsområdet. 6
Tabell 3. Ökad avrinning efter exploatering enligt planförslag Delområde Area, Markanv. 2009 Bebyggelsetyp efter exploatering Avrinning m³ P kg N kg ha A 1,54 Skog Kommersiell/lägenhet 4356,6 1,15 3,59 B1 6,17 Skog Kommersiell/lägenhet/radhus 19431,4 4,45 16,73 B2 3,13 Skog Kommersiell/lägenhet/radhus 10769,6 2,59 9,68 C 4,40 Sommarstugor/skog Radhus 2) 5877,3 0,90-0,59 3) D 2,80 Skog Radhus 4494,3 0,90 3,15 E 0,85 Skog Radhus 813,8 0,16 0,57 F 6,70 Skog Radhus 14019,2 2,80 9,81 Tabell 4. Avrinnings-/belastningskoefficienter 4) Årsnederbörd 685 mm Avrinning P N Äng 0,08 0,05 2,0 Skog 0,05 0,035 0,8 Villor 0,25 0,2 1,4 Radhus 0,32 0,25 1,25 Kommersiell yta 0,7 0,28 1,9 Sommarstugor 0,2 0,2 3,3 Väg, max 1 500 fordon/dygn 0,85 0,14 1,7 Våtmark 0,2 0,05 0,9 2) Friliggande villor ger något lägre avrinning beroende på mindre andel takyta i förhållande till den totala tomarealen. Användning av koefficienten för radhus ger ett sämsta utfall, som inte överstigs i det reella fallet. 3) När ett bebyggt område med lokala VA-lösningar ansluts till VA-systemet blir det stora miljövinster på kvävesidan. 4) Schablonvärden för dagvattnets sammansättning (utan LOD) är hämtad från rekommenderade indata till modellen Stormtac (baserade på uppmätta halter, mest i Stockholmsområdet). Tabell 5. Förändring avrinnings-/belastningskoefficienter 4) Årsnederbörd 685 mm Avrinning P N Från skog - radhus 0,27 0,2 0,7 Från skog - lägenhet 0,4 0,265 0,8 Från skog - kommersiell 0,65 0,245 1,1 Från sommarstugor till radhus 0,12 0,05-1,9 3) 7