DAGVATTENUTREDNING BERGAGÅRDEN RAPPORT 2012-06-20
Uppdrag: 242340, Planförstudie - Bergagården, Kalmar Titel på rapport: Dagvattenutredning Bergagården Status: Rapport Datum: 2012-06-20 Medverkande Beställare: Kontaktperson: Kalmar kommun Emil Andreasson Konsult: Uppdragsansvarig: Handläggare: Tyréns AB Mari Holm Ann-Christin Sundahl Revideringar Revideringsdatum Version: Initialer: Tyréns AB Tel: 010 452 20 00 www.tyrens.se Säte: Stockholm Org.Nr: 556194-7986 O:\MAL\242340\06_Teknik\1_Förprojektering\R\dagvattenutrednin g Kalmar.docx 2012-06-20
Innehållsförteckning 1 Inledning... 4 Bakgrund... 4 Syfte.4 Omfattning... 4 2 Förutsättningar... 4 Området... 4 Avvattning... 4 Koordinatsystem... 4 Krav på dagvattenhanteringen och anslutningspunkt... 4 Dimensioneringsförutsättningar... 5 3 Dagvattenhantering för planområdet... 6 Huvudprinciper... 6 Principlösning... 7 4 Behov av utjämningsmagasin för planområdet... 9 Beräkning av utjämningsvolym till utjämningsmagasin i öster... 9 Generella principer för utformning av utjämningsmagasin... 10 Rening av dagvatten... 11 Drift och underhåll... 11 3(11)
1 Inledning Bakgrund Tyréns har fått i uppdrag att ta fram en planförstudie för Bergagården i Kalmar. I samband med det arbetet ska Tyréns göra en dagvattenutredning. Syfte Syftet med dagvattenutredningen är att ta fram förutsättningar och krav avseende områdets dagvattenhantering samt föreslå en principlösning. Omfattning Uppdraget omfattar att utreda dagvattenhanteringen för området Bergagården som markeras i figur 1. 2 Förutsättningar Området Det aktuella området är ca 2,5 hektar stort. Det ligger i norra Kalmar mitt i befintlig bebyggelse. Området utgörs av en kulle där markhöjden är ca +16 meter på toppen och sluttar ner till ca +11 meter i områdets kanter. För att kunna räkna på hur mycket dagvatten som kommer att genereras inom området har ytorna antagits efter planförslag som framgår av principlösningen. Avvattning Det finns ingen anordnad dagvattenhantering inom området. Idag är det endast naturmark i området som avvattnas ytledes åt alla håll mot angränsande bebyggelse. Enligt uppgift från Kalmar Vatten så har angränsande punkthus i nordväst tidvis problem med mycket vatten som hamnar på tomten. Koordinatsystem Alla höjder är angivna i RH 70 RH2000 och koordinatsystem är Sweref_16_30. Krav på dagvattenhanteringen och anslutningspunkt Enligt uppgift från Kalmar Vatten gäller följande krav på områdets dagvattenhantering: Maximalt 20 l/s,ha får släppas till det kommunala dagvattenledningsnätet vid ett dimensionerande 20-års regn. Dessutom gäller att: Dagvatten ska i första hand ledas till befintlig dagvattenledning öster om området. Vid behov kan ett utjämnat flöde från en begränsad yta ledas till befintlig dagvattenledning norr om området. I figur 1 visas det aktuella området som är markerat med rött och befintliga dagvattenledningar med vattengång. Det är till den östra ledningen som anslutning ska ske till i första hand. 4(11)
Figur 1. Befintliga VA-ledningar i anslutning till aktuellt utredningsområde (rödmarkerat). Dimensioneringsförutsättningar Beräkningar av vilka utjämningsvolymer för dagvatten som krävs har gjorts. Beräkningarna har genomförts för regn med statistisk återkomsttid 20 år och maximal varaktighet 48 timmar. Utjämningsmagasinen är således dimensionerade för 20-års regn. Vid beräkningar av intensitet för regn med olika varaktighet har Dahlströms formel (2010) använts. (Se P104 Svenskt Vatten ekvation 1-5). Vid avrinningsberäkningarna har följande avrinningskoefficienter använts: Tak 0,9 Gårdsyta mellan husen 0,6 Gårdsyta bakom husen 0,2 (80% gräs och 20% hårdgjort) Naturmark 0,05 5(11)
Beräkning av volym för fördröjning har gjorts enligt regnenveloppmetoden utan hänsyn till rinntid som beskrivs i VAV P90. Metoden lämpar sig för magasin med liten avtappning, vilket är fallet här. Alla beräkningar är baserade på den planutformning som redovisas i principlösningen. Om andel ytor av olika slag ändras eller om ytorna flyttas så kommer beräkningsresultaten att ändras. 3 Dagvattenhantering för planområdet Huvudprinciper Vid planering av dagvattenhantering som ska vara långsiktigt hållbar är det tre faktorer som är viktiga att beakta kvantitet, kvalitet och gestaltning. Kvantitet det vill säga mängden vatten måste hanteras i området och då lämpligen genom utjämning av flödet i öppna magasin. Även vattnets kvalitet kommer att tas upp liksom möjligheter att använda vattnet i områdets gestaltning. På tomterna samlas dagvatten på tak och hårdgjorda ytor och det ska avledas och utjämnas. Avledning av dagvatten kan göras i ledningar eller i öppna system. Genom att leda dagvatten i öppna system blir vattnet synligt och kan bidra till ett estetiskt värde i området. Det ger även en långsammare avrinning vilket minskar maxflödet. För att kunna avleda dagvatten ytligt måste dagvatten från tak och hårdgjorda ytor ledas ut över tomten till avrinningstråk. Exempel på ytliga system som kan avleda dagvatten är diken och kanaler. I figur 2 visas foton från Augustenborg i Malmö som visar exempel på dike och kanal. Figur 2. Foton från Augustenborg som visar exempel på dike och kanal. Utjämning av dagvatten kan göras i dammar eller diken där dagvattnet tillåts dämma upp vid regn. Det kan tex göras genom att utloppen regleras med flödesregulator eller strypt utlopp. I figur 3 visas exempel från Tygelsjö utanför Malmö. I figuren syns ett magasin och ett meandrande dike med översvämningsytor. En annan form av fördröjning är regnträdgårdar om är en växtbädd av varierande storlek där vatten ska kunna infiltrera. Ett exempel från Portland visas också i figuren. 6(11)
Figur 3. Överst bild på regnträdgård från Portland. Nederst foton från Tygelsjö som visar exempel på dike och damm för utjämning. Principlösning I figur 4 visas en principlösning för områdets dagvattenhantering. Dagvattenavledning från området ska i första hand göras mot öster. Det är möjligt att avleda hela den exploaterade ytan mot öster. Huvuddragen för dagvattensystemet redovisas i figur 4. I öster anläggs ett dike och ett utjämningsmagasin som ligger inbäddat i befintlig naturmark. Här sker den huvudsakliga utjämningen till motsvarande 20 l/s,ha. Området längst i väster som kommer att bibehållas som naturmark avvattnas åt väster precis som idag. Eftersom det har varit vissa problem med stora vattenmängder i områdets nordvästra kant så föreslås nytt svackdike som anläggs i områdets västra sida och som har förbindelse med dagvattensystemet i nordväst. Dagvattenavledning från exploaterade ytor kan göras i öppna eller slutna system. På husens framsida föreslås öppen ytlig avvattning av tak och hårdgjorda ytor. Det kan göras i olika former av rännor. Det passar fint in i miljön att anlägga små uppsamlande dammar eller regnträdgårdar. Exempel visas i illustration i figur 5. Dagvattenavrinning från gc-väg i sydväst samt lokalgata i sydost avleds outjämnat mot anslutning i söder. Höjdmässigt går detta inte att lösas på annat sätt. 7(11)
Figur 4. Principlösning för områdets dagvattenhantering. 8(11)
Figur 5. Illustration av dagvattenhantering på gård mellan husen. Avvattning på baksidan av husen kan göras ytligt i kanaler och diken eller i ledningar. Bäst fördröjning erhålls genom att leda dagvattnet så mycket som möjligt i ytliga system. Beroende på hur dagvattenhanteringen kommer att lösas inom området så kan behovet av volym i utjämningsmagasinet att variera. I detta skede har utgångspunkten varit att det inte sker någon fördröjning av dagvattnet innan det når utjämningsmaggasinet. 4 Behov av utjämningsmagasin för planområdet Beräkning av utjämningsvolym till utjämningsmagasin i öster Huvuddelen av området och all exploaterad yta kommer att avledas österut till ett planerat utjämningsmagasin. Beräkningar har genomförts av vilken utjämningsvolym som behövs för att kunna utjämna ett regn med statistisk återkomsttid 20 år. För att dimensionera ett magasin genomförs avrinningsberäkningar för regn med olika varaktighet och det regn som ger störst volym blir dimensionerande. I tabell 1 redovisas de olika areorna inom området. Det ställda kravet på 20 l/s,ha måste räknas om till en tillåten avrinning från området och även detta redovisas i tabellen. 9(11)
Tabell 1. Sammanställning av areor och beräkning av tillåtet flöde i anslutningspunkten. Typ av yta Area avrinningskoefficient Hus 3620 m 2 0,9 Gård mellan husen 5233 m 2 0,6 Gård bakom husen 4546 m 2 0,2 Övrig hårdgjord yta 1407 m 2 0,6 Natur 5890 m 2 0,05 Summa 20696 Tillåtet flöde 41 l/s Därefter har en beräkning genomförts för att ta fram vilken utjämningsvolym som krävs. I tabell 2 redovisas beräkning av utjämningsvolym. Tabell 2. Beräknat behov av utjämningsvolym vid regn med olika varaktighet. Varaktighet regn 10 20 30 40 50 60 120 240 480 minuter Behov av utjämningsvolym m 3 120 143 146 146 142 134 123 29 0 Enligt beräkningarna så kommer det att behövas 146 m 3 för att utjämna dagvattenavrinningen från området till maximalt tillåtet utflöde om 41 l/s. Höjdmässigt är det inte möjligt att avleda exakt hela den exploaterade ytan till utjämningsmagasinet. Dagvatten från den södra delen av Lokalgatan som går i områdets östra kant samt från en mindre del av den hårdgjorda ytan i sydöst måste släppas direkt till befintlig kommunal dagvattenledning. För att maximalt flöde vid ett 20-års regn inte ska överstiga 41 l/s så måste utjämningsmagasinet utökas. Dimensionerande volym i magasinet blir då 165 m 3 och tillåtet flöde från magasinet 28 l/s. Generella principer för utformning av utjämningsmagasin Utjämningsmagasinen utförs som öppna dammar. De kan utföras som våta eller torra utjämningsmagasin. Våta utjämningsmagasin har en permanent vattenyta medan det i en torr damm endast finns vatten när det regnar. Ett utjämningsmagasin kan vara ett trevligt inslag på tomten. Generellt bör utjämningsmagasin utformas så att de gradvis expanderar från inloppet mot centrum av magasinet och en gradvis kontraktion från centrum mot utloppet. Det ger en bra hydraulisk funktion. Genom att placera stenar vid dammens in- och utlopp kommer dagvattnet att luftas. Maskiner ska kunna komma fram för att ta bort sedimenterat material. Förse gärna inloppet med galler och botten närmast inloppet bör vara hårdgjord så att sediment lätt kan lyftas ut när den tiden kommer. Se också till att dammen går att tömmas för att underlätta sedimentborttagningen. Generellt hamnar mest sediment vid dammens inlopp. Genom att anlägga sedimentationsfickor vid dammens inlopp kan skötseln underlättas samt att dammens djup inte minskar på samma sätt på grund av sedimentering. Många dammar, speciellt de små med liten vattenomsättning kan inledningsvis få problem med algtillväxt. Det finns olika åtgärder för att minska risken för stor tillväxt av alger. Här ges några exempel: Begränsa sol instrålning med träd, buskar och flytbladsväxter Reglera vilket vatten som rinner till dammen Plantera in och favorisera vattenväxter som förbrukar näringsämnen Skörda i dammen och ta bort sediment 10(11)
Växtlighet i och kring dammarna har även andra positiva effekter som tex bättre rening av vattnet och är dessutom positivt för vattenbiologin. Rening av dagvatten Genom att leda dagvatten i öppna, ytliga växtbeklädda system så genomgår dagvattnet en naturlig rening genom växtupptag och filtrering i marken. Dagvatten som utjämnas i sedimenterande dammar får också en bra rening eftersom mycket föroreningar är bundna till partiklar som sedimenterar och stannar kvar i dammen. Drift och underhåll Öppna dagvattenanläggningar kräver ett visst kontinuerligt underhåll. Hur omfattande underhållet är beror på utformningen av anläggningarna. Det är bra att ha en skötselplan där frekventa åtgärder finns nedskrivna. Exempel på åtgärder är gräsklippning, bortrensning av skräp, kontroll av funktion, borttagning av sly och vattenväxter som fått för stor utbredning. 11(11)