Dagvattenutredning Torshälla - Mälby 8:1
Beställare: Eskilstuna kommun 631 86 Eskilstuna Beställarens representant: Karolina Ehrén Konsult: Uppdragsledare: Handläggare: Norconsult AB Hantverkargatan 5 112 21 Stockholm Jaan Kiviloog Kristina Berglund Uppdragsnr: 103 22 52 Filnamn och sökväg: Kvalitetsgranskad av: Tryck: \\norconsultad.com\dfs\swe\göteborg\ndata\103\22\1032252\0-mapp\09 beskr-utredn-pmkalkyl\pm dagvattenutredning torshälla - mälby.doc Åsa Malmäng Pohl Norconsult AB
3 (18) Innehållsförteckning 1 Orientering... 4 2 Befintlig dagvattenhantering... 6 2.1 Mälaren... 7 2.2 Befintliga dagvattenflöden... 8 3 Föreslagen dagvattenhantering... 9 3.1 Framtida dagvattenflöden... 9 3.2 Fastighetsägares ansvar... 10 3.3 Exempel på system för dagvattenhantering... 11 3.4 Höjdsättning av tomter... 15 3.5 Dagvattenföroreningar... 15 4 Slutsats... 17 Bilagor Bilaga 1. Bilaga 2. Befintlig dagvattenhantering Föreslagen dagvattenhantering
4 (18) 1 Orientering På uppdrag av Eskilstuna kommun har Norconsult gjort en dagvattenutredning för detaljplanen Del av Torshälla-Mälby 8:1, se figur 1. Detaljplanearbetet ska utreda förutsättningarna för utbyggnad av småskalig bostadsbebyggelse. Planområdet ligger ca 2 kilometer norr om Torshälla och begränsas av åkermark i öster och nordöst, Vesterbergs väg i väst och nordväst och en skogsbeklädd höjd i syd. Mälaren- Väsbyviken ligger ca 400 m väster om planområdet och Mälaren- Blacken cirka 1,4 km i öst, se figur 2. Vesterbergs väg Figur 1. Planområdet för detaljplan del av Torshälla-Mälby 8.1 Planområdet omfattar cirka 2,4 ha. Södra delen av planområdet utgörs av åkermark i en flack terräng med en marknivå på runt + 10 m. Den norra delen utgörs av en lantbruksfastighet med tillhörande uthus och ligger på cirka + 11 till + 13 m. De skogsbevuxna partierna nordväst och söder om planområdet ligger på moränhöjder med nivåer om ca + 11 till + 18 m. I förslaget till den nya detaljplanen anläggs ett 20-tal småhus i form av parhus och fristående villor. I södra delen av området anläggs en ny lokalgata.
5 (18) Mälaren-Blacken Mälaren-Väsbyviken Figur 2. Planområdet ligger i närheten av Mälaren Syftet med detta PM är att klargöra befintliga dagvattenförhållanden inom planområdet och dess närhet, samt ta fram förslag på erforderliga åtgärder för fördröjning, rening och avledning av dagvatten vid en framtida exploatering. Eskilstuna kommun har haft önskemål om att dagvattnet ska omhändertas lokalt (LOD), och om detta inte är möjligt ska åtgärder i första hand utföras i det planerade naturområdet i nordöstra delen av åkern.
6 (18) 2 Befintlig dagvattenhantering I detta kapitel beskrivs den befintliga dagvattenhanteringen i planområdet. För att beskriva de befintliga förhållandena har kartmaterial som tillhandahållits av Eskilstuna kommun studerats, samt en översiktlig inventering genomförts av planområdet den 30 april 2014. Figur 3. Bilden till vänster visar avledning av takvatten från befintlig byggnad. Bilden till höger visar ett avskärande dräneringsdiken. Enligt tillhandahållet material finns det idag inga kommunala dagvattenanläggningar i området. Planområdet är uppdelat i 4 delavrinningsområden, se bilaga 1. Nederbörd som tillförs åkermarken avleds via dränering till diken runtom åkern. Vid inventering upptäcktes flera dräneringsbrunnar på platsen. I den norra delen av området noterades att takvatten avleds via ledning, troligen till diket vid Vesterbergs väg, se figur 3. Dagvattnet från omgivande höjder hindras från att nå planområdet via avskärmande diken. Inga översvämningsproblem är kända av kommunen i området. En boende i området uppgav att det ibland blir vatten stående på åkern, vilket även kunde noteras vid platsbesöket.
7 (18) Ingen geoteknisk undersökning har gjorts av området. Enligt figur 4 består markförhållanden i södra delen av planområdet till stor del av finsediment av mo, silt och torrskorpelera. Västra delen av åkermarken samt norra delen av planområdet består av morän. Utifrån kartan bedöms möjligheten till infiltration vara begränsad till den sydvästra delen av planområdet samt området närmast Vesterbergs väg. Figur 4. Jordarter i planområdet, Eskilstuna kommun, Lantmäteriet MS2006/1416 2.1 Mälaren Detaljplaneområdet omfattas av två avrinningsområden. Recipient för den sydvästra delen av området är Mälaren-Väsbyviken som ligger ca 400 meter väster om området och den nordöstra delen avvattnas mot Mälaren-Blacken, som ligger ca 1,4 km öster om området. För alla större sjöar och vattendrag har Länsstyrelserna gjort en övergripande bedömning av vattnets ekologiska och kemiska status. Enligt databasen VISS (Vatten InformationsSystem Sverige) anges Mälaren Väsbyvikens ekologiska status som måttlig och höga klorofyllhalter (indikator för västplankton och alger) anges vara den avgörande parametern för bedömningen. Den kemiska statusen anges ej uppnå
8 (18) god status där kvicksilver varit avgörande för bedömningen (kvicksilver anses vara ett allmänt problem i vatten i hela Sverige och tillförs vid atmosfärisk deposition). De miljöproblem som kopplas till bedömningarna är övergödning, syrefattiga förhållanden och miljögifter. Som punktkälla till föroreningar inom avrinningsområdet anges en anläggning för djuruppfödning och diffusa källor som noteras är jordbruk och enskilda avlopp. Mälarens-Blackens ekologiska status anges som måttlig där bedömningen av klorofyll, ljusförhållanden samt mätningar av näringsämnen varit avgörande. Den kemiska statusen anges inte uppnå god status och även här har kvicksilver varit avgörande. Orsaker till att god status ej uppnås anges vara bland annat atmosfärisk deposition och påverkan av aktivt brukad mark och anlagda ytor. 2.2 Befintliga dagvattenflöden Detaljplaneområdet har indelats i fyra delavrinningsområden, se även bilaga 1. Det befintliga dagvattenflödet har beräknats med hjälp av rationella metoden enligt Svenskt Vattens publikation P104. Den dimensionerade varaktigheten har satts till 20 minuter, vilket bedöms vara rinntiden genom området. Rinntiden har bedömts utifrån att avrinningen sker i via markavrinning. Regnintensiteten för ett regn som varar i 20 minuter och har en återkomsttid på 10 år har sats till 151 l/s, ha. Den sammanvägda avrinningskoefficienten har beräknats för varje delområde och utifrån de uppgifter som anges i Svenskt Vattens publikation P90, där avrinningskoefficienterna för tak anges som 0,9, asfalt 0,8 och odlad mark/naturområde 0,05. Utifrån dessa uppgifter har flödet vid ett 10-års regn beräknats, se tabell 1. Avrinning mot planområdet utifrån anses som försumbar, då området avskärmas av diken. Tabell 1. Befintliga flöden i planområdet vid ett 10-års regn Avrinningskoefficient Flöde (l/s) Avrinning till dike väster om åker 0,1 15 Avrinning till dike öster om åker 0,08 8 Avrinning mot dike vid Vesterbergs väg 0,24 12 Avrinning mot åker i norr om planområdet 0,16 12 Totalt 0,12 46
9 (18) 3 Föreslagen dagvattenhantering I detta kapitel presenteras förslag på åtgärder för att säkerställa en framtida god dagvattenhantering efter exploatering. Föreslaget dagvattensystem efter exploatering presenteras i bilaga 2. Det rekommenderas att dagvattnet fördröjs så nära källan som möjligt, genom så kallat lokalt omhänderagande av dagvatten (LOD). Det rekommenderas att andelen hårdgjorda ytor hålls nere i möjligaste mån. Inom varje tomt anläggs fördröjningsmagasin av erforderlig storlek som bräddar till närliggande diken, se även 3.2.2. Privata fördröjningsmagasin på tomtmark bedöms vara mer fördelaktiga ur skötselsynpunkt än ett gemensamt magasin. Dagvattnet föreslås i första hand avledas ytledes, men i de fall det inte går att ordna av praktiska skäl, kan ledningar anläggas. Längs med den nya lokalgatan anläggs vägdiken alternativt makadamdiken med dräneringsrör i botten. Diken eller svackdiken anläggs runt om planområdet för en trög avrinning för att förhindra avrinning från omgivande områden att nå planområdet. Dagvattnet leds västerut och vid större regn avleds dagvattnet via en vägtrumma under Vesterbergs väg till diket som avrinner mot Mälaren-Väsbyviken. Vid regn med längre återkomsttid än tio års fylls magasinen och bräddning sker via ordnade bräddledningar eller via markytan. Höjdsättningen i området är därför ytterst viktig för att undvika översvämningar i bostäder vid dessa regnhändelser. Bräddning sker i första hand till föreslagna vägdiken där även lokalgatorna kan avleda vatten vid mycket kraftig nederbörd. I avsnitt 3.3 beskrivs ovan föreslagna dagvattenåtgärder närmare. 3.1 Framtida dagvattenflöden Om bebyggelse sker enligt föreslagen planskiss, förväntas avrinningen av från området öka då andelen hårdgjorda ytor ökar och andelen ytor där dagvatten kan infiltreras minskar. För att kompensera den ökade avrinningen och därigenom minska risken för översvämning, föreslås utjämning av dagvatten så att maxflödet vid ett 10-års regn är samma efter exploatering som i dagsläget. Dagvattenflöden efter exploatering har beräknats för ett regn med 10 års återkomsttid, enligt rekommendationen i Svenskt Vattens publikation P104. För att ta hänsyn till eventuella klimatförändringar, har även en säkerhetsfaktor på 1,2 lagts till vid
10 (18) beräkningarna. Den dimensionerade regnintensiteten har beräknats till 228 l/s, ha. Totalt ökar flödet inom planområdet, vid ett 10-års regn, från ca 46 l/s till 129 l/s efter exploateringen, se tabell 2. Om en klimatfaktor tas med i beräkningarna ökar flödet ytterligare, till ca 155 l/s. Fördröjningsåtgärder krävs därmed för att avrinningen från planområdet inte ska öka efter exploatering Tabell 2. Dagvattenflöden efter exploatering vid ett 10-års regn Avrinning till dike väster om åker Avrinning till dike öster om åker Avrinning mot dike vid Vesterbergs väg Avrinningskoefficient Flöde (l/s) Flöde inkl. klimatfaktor (l/s) 0,23 52 62 0,31 46 55 0,26 20 24 Avrinning mot åker i norr om planområdet 0,16 12 14 Totalt 0,24 129 155 För att fördröja en framtida dagvattenavrinning, motsvarande dagens utflöde från planområdet, krävs en effektiv magasinvolym på 73 m 3. I beräkningarna är en klimatfaktor inkluderad och den dimensionerade regntiden blir 10 minuter. 3.2 Fastighetsägares ansvar För att tillse att erforderlig fördröjning av dagvatten uppnås inom kvartersmark kan krav ställas på fastighetsägare. Med en tydlig ansvarsfördelning mellan fastighetsägare och huvudman för VA underlättas uppföljning vid eventuella uppkomna brister i systemet för dagvattenhantering. Krav på fördröjning inom tomt-/kvartersmark kan utformas på olika sätt. Nedan ges exempel på lämpliga kravformuleringar. I kommuner där krav på fördröjning tillämpas sker vanligen uppföljning i bygglovsskedet genom att huvudman godkänner lösning som presenteras av exploatör. 3.2.1 Begränsning av andelen hårdgjord yta Ett sätt att reglera dagvattenflöden från kvartersmark är att ställa krav på en maximal hårdgöringsgrad inom tomtmark. Fastighetsägaren måste då se till att endast en
11 (18) viss del av tomtytan anläggs med impermeabla ytskikt, t.ex. tak- och asfaltsytor. Resterande del anläggs med genomsläpplig beläggning. Om en större andel hårdgjord yta krävs skall fastighetsägaren tillse att en volym dagvatten motsvarande tillskottet från den tillkommande ytan fördröjs. 3.2.2 Krav på magasinsvolym Utgående dagvattenflöde från en fastighet kan även regleras genom att ställa krav på fastighetsägaren att fördröja dagvatten som motsvarar en viss mängd nederbörd på de inom fastigheten anslutna hårdgjorda ytorna. Exempelvis ställer Göteborg Vatten krav på fördröjning av dagvatten motsvarande 10 mm nederbörd på samtliga anslutna hårdgjorda ytor. För att fördröja dagvattnet till befintligt maxflöde, krävs en effektiv magasinsvolym på 2,3 m 3 per 100 m 2 takyta. 3.3 Exempel på system för dagvattenhantering I detta stycke beskrivs exempel på åtgärder som kan användas inom planområdet för att omhänderta dagvattnet. 3.3.1 Lokalt omhändertagande av takvatten Takvatten från samtliga fastigheter inom delområdet föreslås i första hand avledas till naturmark via utkastare och öppna ränndalsplattor, se figur 5. Figur 5. Föreslagen princip för utkastare
12 (18) För de fastigheter som inte kan avleda takvattnet till intilliggande naturmark på ett tillfredsställande sätt föreslås, då möjligheterna till infiltration är begränsade, utformning med stenkista alternativt dagvattenkassetter, enligt figur 6. Av figuren framgår att dräneringen från fastigheten ansluts direkt till dike eller dagvattenledning avsedd för dräneringsvatten i intilliggande gata medan stuprören ansluts till magasinsvolymen. Takvattnet utjämnas således i stenkistan, alternativt dagvattenkassetten, innan det leds vidare till dike eller dagvattenledningen i gatan. Genom detta tillvägagångssätt säkerställs avledningen av dräneringsvatten samtidigt som takvattnet fördröjs, då utloppsledningen från magasinet dimensioneras för att endast tillåta ett mindre utflöde. För att dagvatten ska kunna avledas från magasin till ett dike krävs en tillräcklig lutning vilket kan vara svårt att ordna i delar av området. I dessa fall rekommenderas att även en dagvattenledning anläggs, till vilken anslutning av magasinets primära utlopp kan ske. En ytligare bräddledning ansluts till dike. Förbindelsepunkt för dagvatten upprättas genom anslutning av fastigheterna till ett dike och/eller en mindre dagvattenledning i gatan. Stuprör Husgrundsdränering Spolrör Tomtgräns Dagvattenkassetter Samlingsbrunn, drän Utloppsledning Dagvattenledning Figur 6. Föreslagen princip för utformning av dagvattensystem med dagvatten kassett för friliggande villor
13 (18) 3.3.2 Svackdiken Med svackdike avses ett brett vegetationsklätt dike med svag släntlutning, se figur 7. Dikena är beklädda med vattentåligt gräs och karaktäriseras av en stor bredd och en svag längsgående lutning. Svackdiken bör ha en släntlutning på 1:3 eller flackare med hänsyn till skötsel samt lekande barn. Fördelen med svackdiken är att dagvattnet renas till viss del och att det är ett trevligt inslag med kombinationen vatten och grönyta i området. En nackdel är att de är relativt ytkrävande. För att bibehålla sin hydrauliska funktion och sin förmåga att ta hand om föroreningar krävs även viss skötsel i form av gräsklippning etc. I planområdet kan svackdiken anläggas längs den framtida lokalgatan om utrymme finns. Meningen är att de skall fungera som transportsystem och för magasinering av dagvattnet. Öppna diken eller makadamdiken som beskrivs nedan är ett bättre alternativ ut utrymmessynpunkt. Figur 7. Svackdike (Ref. Peter Stahre) 3.3.3 Öppna vägdiken Med öppna vägdiken avses i detta fall diken med brantare släntlutning än svackdikena som beskrivs ovan. En fördel med öppna vägdiken jämfört med svackdiken är att den längsgående lutningen inte måste vara lika flack. Det betyder att öppna diken inte kräver lika stor yta som svackdiken och därmed är fördelaktiga att använda utmed lokalgator etc., där utrymmet är begränsat. Nackdelen med öppna vägdiken jämfört med svackdiken är att reningseffekten inte är lika god. Rätt utförda och utnyttjade kan dock öppna vägdiken fungera som goda reningsanläggningar för förorenat dagvatten.
14 (18) 3.3.4 Makadamdiken Ett alternativ till öppna vägdiken är makadamfyllda diken, s.k. makadamdiken. Den fria volymen, d.v.s. magasinerings- eller utjämningsvolymen, i diket utgörs av porvolymen i fyllningsmassorna, vanligtvis ca 30 %. Utflöde från makadamdikena sker antingen genom att vattnet från magasinet perkolerar ut i omgivande marklager eller genom en kontrollerad avtappning via ett speciellt anlagt dräneringssystem. Eftersom infiltrationsmöjligheten i planområdet bedöms vara liten, föreslås att en dräneringsledning läggs i botten, se figur 8. Figur 8. Skiss över makadamdike med dräneringsledning och kupolsil 3.3.5 Utjämningsmagasin Utjämningsmagasin kan utformas med dagvattenkassetter eller som ett makadammagasin. I magasinet fördröjs dagvatten samtidigt som infiltration till underliggande mark tillåts. Dagvattenkassetterna har en våtvolym på ca 96 %, vilket betyder att de är mycket utrymmeseffektiva i förhållande till volymen dagvatten som kan magasineras, se även figur 9. Fördelar med dagvattenkassetter jämfört med makadammagasin är, förutom att kassettmagasinen inte kräver lika stor plats, att möjligheterna till inspektion, rensning och spolning är större.
15 (18) Figur 9. Exempel på utjämningsmagasin i form av dagvattenkassetter (Wavin) 3.4 Höjdsättning av tomter Höjdsättning av tomter är mycket viktig, speciellt i den södra delen av planområdet som ligger i en lågpunkt. Generellt bör tomterna höjdsätts så att dagvattnet avrinner bort från byggnader mot diken, lokalgator och omgivande naturområden. Vesterbergs väg ligger idag högre än åkern och höjdsättningen här bör ses över. Principiellt bör hus alltid höjdsättas så att de ligger högre än vägar för att möjliggöra god avledning av dagvatten samt spillvatten. Förhållandena för hela området bör undersökas för att fastställa hur höjdsättningen av Vesterbergs väg i förhållande till tomterna söder om denna, gör mest optimalt. 3.5 Dagvattenföroreningar Generellt bedöms föroreningshalten i området minska efter exploatering. Dagvatten från jordbruksmark innehåller ofta höga halter av framförallt kväve och fosfor vilket bedöms minska efter exploatering. Enligt schablonhalter hämtade från
16 (18) Stormtac (www.stormtac.se 2014-05-07) minskar generellt även föroreningsnivåer av metaller och suspenderat material efter exploatering. Efter exploatering bedöms föroreningar främst komma ifrån biltrafik. Vägar och parkeringsytor bör därför anläggas så att dagvattnet avrinner mot grönytor och vägdiken där föroreningarna kan fastläggas.
17 (18) 4 Slutsats Avrinningen i planområdet kommer att öka efter exploatering enligt föreslagen planskiss. Möjligheterna till infiltration är små, förutom i sydvästra delen av planområdet och i området längs med Vesterbergs väg. Norconsult rekommenderar att dagvattnet fördröjs på tomtmark innan det avleds till öppna diken, där vattnet fördröjs och i viss mån infiltreras. Vid större regn föreslås att dagvattnet ges möjlighet att brädda västerut, via trumma till diket vid Vesterbergs väg. Då omgivande områden avrinner mot planområdet bör avskärmande diken behållas eller nyanläggas. Tomterna bör höjdsättas så att avrinning kan ske ytavleds bort från bostadshusen. Vägar bör höjdsättas så att de ligger lägre än om bebyggelsen. Dagvattenföroreningarna förväntas minska efter exploateringen, då jordbruksmark är en källa till bland annat fosfor och kväveutsläpp. Vidare rekommenderas att de geotekniska förutsättningarna i området undersöks närmare. Höjdsättningen av Vesterbergs väg bör ses över då den ligger högre än åkermarken. Norconsult AB Väg och Bana Väg- och VA-teknik Kristina Berglund kristina.berglund@norconsult.com Jaan Kiviloog jaan.kiviloog@norconsult.com
Norconsult AB Hantverkargatan 5 112 21 Stockholm +46 (0)8-462 64 30 www.norconsult.se
Norconsult AB
Norconsult AB