Dagvattenutredning Skapaskolan i Huddinge UPPDRAGSNUMMER 1832413000 VA & VATTENRESURSER HANDLÄGGARE: PHILIP KARLSSON GRANSKARE: JENNY PIRARD
Innehållsförteckning 1 Bakgrund och syfte 3 2 Riktlinjer vilka ska efterföljas i denna dagvattenutredning 3 2.1 Dagvattenstrategi för Huddinge Kommun... 3 2.2 Checklista dagvattenutredning i planer... 4 2.3 Krav från Stockholm Vatten... 4 3 Markanvändning idag och efter exploatering 4 3.1 Områdesbeskrivning och markanvändning idag... 4 3.2 Geologiska förutsättningar... 5 3.3 Exploatering... 6 4 Avrinningsområde 7 4.1 Recipient... 9 5 Metod och indata 9 5.1 Flöden... 9 5.2 Föroreningar... 9 6 Resultat 10 6.1 Flöden... 10 6.2 Behov av fördröjning... 10 6.3 Föroreningar... 11 7 Översvämningsrisker och sekundära avrinningsvägar 12 8 Förslag på åtgärder 13 8.1 Principiell höjdsättning och motverkande av instängda områden... 13 8.2 Gröna tak... 14 8.3 Dagvattenränna... 15 8.4 Fuktstråk... 16 8.5 Växtbäddar... 17 8.6 Fördröjningsmagasin... 18 8.7 Diken och avskärande diken... 19 8.8 Permeabla ytor... 20 9 Diskussion och slutsatser 21 1 (22)
2 (22)
1 Bakgrund och syfte På uppdrag av Turako AB har Sweco utfört en dagvattenutredning inom fastigheten Rosenhill 1:12, där det planeras en nybyggnation av en skola som kommer drivas av Skapaskolan. I denna dagvattenutredning görs flödes- och föroreningsberäkning för dagens markanvändning samt för markanvändning efter exploatering. En fördöjningsvolym beräknas för att erhålla hur mycket vatten som behöver fördröjas för att nå ner till dagens flöde. Föroreningsberäkningar utförs för att erhålla en uppfattning om den belastning som kan uppstå på slutliga recipienten. Då området ligger en bit uppströms recipienten Orlången och en viss rening kommer ske på vägen kommer föroreningskoncentrationerna jämföras med riktvärden 2M i Förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp utgiven av Regionplaneoch trafikkontoret i Stockholm. Vidare ges förslag på hur dagvattnet tas om hand ytligt. Hänsyn tas till de moment som är specificerade i kommunens checklista för dagvattenutredning i planer, och även den kemiska och ekologiska statusen hos recipienten Orlången. 2 Riktlinjer vilka ska efterföljas i denna dagvattenutredning 2.1 Dagvattenstrategi för Huddinge Kommun De 11 grundprinciperna i Huddinge kommuns dagvattenstrategi är: - Uppkomsten av dagvatten ska minimeras - Belastningen på nedströms liggande vattenområden ska vid exploatering, så långt det är möjligt, inte öka - Hänsyn ska tas till risker av förväntade klimatförändringar och höga flöden - Förorening av dagvatten ska undvikas - Förorenat dagvatten ska hållas åtskilt från mindre förorenat dagvatten tills rening genomförts - Dagvatten ska, där så är möjligt, i första hand infiltreras och i andra hand fördröjas innan det leds till recipient - Dagvatten ska, där så är möjligt, användas som en pedagogisk, rekreativ och estetisk resurs samt gynna den biologiska mångfalden - Öppna dagvattenlösningar ska, så långt det är möjligt, väljas före slutna system - Befintliga slutna dagvattenlösningar ska, där så är möjligt, öppnas upp - Dagvattenet ska hanteras så att skador på byggnader och anläggningar och försämrade livsmiljöer för växter och djur undviks samt att risker för människor undviks 3 (22)
2.2 Checklista dagvattenutredning i planer Den av kommunen utformade checklistan innehåller flera punkter för dagvattenutredningar vilka ska tas hänsyn till. Punkterna fokuserar på recipient, avrinningsområde och avvattningsvägar, dagvattenflöden och föroreningar, översvämningsrisker och förslag på dagvattenhantering. 2.3 Krav från Stockholm Vatten Då kapacitetsproblem råder i en del av dagvattensystemet ska exploateringen inte bidra med ytterligare dagvattenflöde än det som råder från området idag (Joakim Pramsten, Stockholm Vatten, muntl. kont. 2015-10-21). 3 Markanvändning idag och efter exploatering 3.1 Områdesbeskrivning och markanvändning idag Planområdet är beläget i anslutning till gles villabebyggelse i öst, och omfattar cirka 1,4 ha (se Figur 1). I väst gränsar planområdet till Rosenhillsskolan, och kuperad mark mot öst. Mot norr gränsar området till obebyggd mark. Området består av naturmark och präglas av skog. En del ekar med glest avstånd finns inom planområdet. Områdets norra del sluttar åt söder, men det finns också en norrsluttning i södra delen. Inga markavvattningsföretag finns i området, men befintlig avloppsledning finns. 4 (22)
Figur 1. Ortofoto med planområde markerat med röd linje. 3.2 Geologiska förutsättningar Enligt Detaljplan för del av Rosenhill 1:12 består området huvudsakligen av berg i dagen eller berg på ringa djup, men det finns också morän, grus, sand, sten och lerjord. I de två dalångarna som går genom området finns stor andel lera vilket har låg förmåga att infiltrera vatten. I Figur 2 visas en grov jordartskarta som ger en fingervisning om den geologiska situationen. Planområdets placering är markerat med en grön cirkel. 5 (22)
Figur 2. Begränsat upplöst geokarta över plan- och kringområde Lantmäteriet. MS2009/08 799. 3.3 Exploatering Planerad exploatering inom planområdet omfattar en skolbyggnad med parkering, ytor för cyklar och uppställningsplats (se Figur 3). Runt skolbyggnaden kommer en hårdgjord yta anläggas, den så kallade trygga zonen. Figur 3. Illustrationsplan 6 (22)
4 Avrinningsområde In till det 1,4 ha stora planområdet kommer vatten från både norr och syd. Från norr tillförs flöde från ett område på 1,1 ha och i söder sker tillrinning från ett område på 0,2 ha. Figur 4. Yttre avrinningsområden som rinner till planområdet. Den dagvattenledning som finns i närheten är en 300-ledning i betong som löper längs Midsommarvägen. Dagvatten i ledningen går vidare via diken genom Vårdkasen och dagvattenledning längs Huddingevägen. Dagvattnet leds vidare i dike längs Tellusvägen till Orlången via Flemingsbergsvikens våtmarksanläggning (se Figur 5). Det finns kapacitetsproblem i nivå med Vårdkasen. 7 (22)
Figur 5. Avledning av vatten från planområdet. 8 (22)
4.1 Recipient Recipienten är Orlången. Orlången uppnår inte uppnår god kemisk status på grund av polybromerade difenyletrar och kvicksilver. Enligt dagvattenstrategin för Huddinge Kommun tillhör Orlången en av kommunens mest övergödda sjöar. Den ekologiska statusen är otillfredsställande på grund av stor näringsämnespåverkan. 5 Metod och indata Flödes- och föroreningsberäkningarna har genomförts med dagvatten- och recipientmodellen StormTac, version 15-07. Indata som använts är nederbörd och markanvändning i området. Beräkning gjordes för två situationer: före exploatering och efter exploatering. 5.1 Flöden Flöden beräknades inom planområdet utifrån markanvändning. Dimensionerande flöden har beräknats för regn med återkomstid 1 år inklusive klimatfaktor 1, 01, då området är ett ej instängt område utanför centrum. Beräkning utfördes också för 2- och 10-årsregn med klimatfaktor 1,2. Dagens markanvändning har uppskattats via ortofoton och utifrån text i planbeskrivningen för Rosenhill 1:12. Framtida markanvändning har uppskattats genom illustrationsplan för Skapaskolan och kontakt med Land Arkitektur. Inom hårdgjord yta ingår parkeringsytor, vägar och hårdgjorda vistelseytor. Trygga zonen är en hårdgjord yta runt skolbyggnaden och kommer vara semipermeabel i form av exempelvis breda fogar. Tabell 1. Beskrivning av markanvändning inklusive avrinningskoefficient innan och efter exploatering. Markanvändning Avrinningskoefficient Φ Innan exploatering (ha) Efter exploatering (ha) Naturmark 0,05 1,42 0,86 Takyta 0,9 0,18 Hårdgjord yta 0,8 0,26 Trygga zonen 0,7 0,12 5.2 Föroreningar Översiktliga föroreningsberäkningar har utförts inom planområdet med hjälp av planeringsverktyget StormTac 15-07. Markanvändningen har satts till skola och schablonvärden för skola har använts. 9 (22)
6 Resultat 6.1 Flöden Nedan i tabell redovisas beräknade flöden före och efter exploatering. I Tabell 2 redovisas flöden uppkomna för hela planområdet. En viktad avrinningskoefficient på 0,35 är beräknad för området. Tabell 2. Flödesberäkningsresultat före och efter exploatering för hela planområdet. Regnets återkomsttid Klimatfaktor Före exploatering (l/s) Efter exploatering (l/s) 1-årsregn* 1,01 4 54 2-årsregn 1,2 5 80 10-årsregn 1,2 8 136 *eftersom området är ett ej instängt område utanför city 6.2 Behov av fördröjning Den vattenvolym som behöver fördröjas för att få samma flöde som råder innan exploatering har beräknats. Inom arbetsområdet har fördröjningsbehovet beräknats till 150 m 3 för ett 10-årsregn, med en klimatfaktor 1,2. På det sättet når man det flöde som råder före exploatering vid ett 10-årsregn, det vill säga 8 l/s. För att kunna nå fördröjningsbehovet kan lokalt omhändertagande av dagvatten användas, förslag på lösningar finns i kapitel 8. 10 (22)
6.3 Föroreningar För föroreningsberäkningarna används schablonvärden för skogsområde (före exploatering) och skolområde (efter exploatering). Schablonvärdena vilka finns i dagvattenmodellen StormTac 15-07 finns i tabell 3. Tabell 3. Schablonvärden för föroreningskocentrationer för skogsområde och skolområde i StormTac 15-07. Ämne P (mg/l) N (mg/l) Pb (mg/l) Cu (mg/l) Zn (mg/l) Cd (mg/l) SS (mg/l) Olja (mg/l) Skogsområde 0,035 0,75 0,006 0,0065 0,015 0,0002 34 0,1 Skolområde 0,3 1,6 0,015 0,03 0,1 0,0007 70 0,7 Tabell 4. Resultat föroreningskoncentrationer för hela planområdet. Förorening Enhet Före exploatering Efter exploatering Riktvärde 2M P µg/l 30 250 175 N mg/l 0,71 1,55 2,5 Pb µg/l 2 12 10 Cu µg/l 5 25 30 Zn µg/l 11 83 90 Cd µg/l 0,1 0,5 0,5 SS mg/l 10 57 60 Olja mg/l 0,08 0,56 0,7 Beräkningarna visar att halterna för fosfor och bly överstiger riktvärdena 2M, vilka är förslag till riktvärden för dagvattenutsläpp enligt Regionplane- och trafikkontoret, Stockholms Läns Landsting. Rening av dagvattnet kommer ske innan utsläpp till Orlången, både i befintliga diken och i Flemingsbergs våtmark. Inom planområdet kommer ytterligare rening av dagvattnet ske. 11 (22)
Tabell 5. Resultat föroreningsberäkningar gällande mängder (kg/år). Förorening Enhet Före exploatering Efter exploatering P kg/år 0,1 1 N kg/år 1 7 Pb kg/år 0 0,05 Cu kg/år 0,01 0,1 Zn kg/år 0 0,4 Cd kg/år 0 0,002 SS kg/år 17 240 Olja kg/år 0,1 2,3 7 Översvämningsrisker och sekundära avrinningsvägar Inga översvämningar förutom de vid Vårdkasen i nedre delen av avrinningssystemet är kända. Pilarna i Figur 6 baseras på modellering i ArcGIS 10.2, där höjddata har använts. Vid ett 100-årsregn genererar planområdet ett flöde på 316 l/s efter exploatering. I figuren visas de övergripande vägar, såkallade sekundära avrinningsvägar, som de stora flödena tar vid kraftiga regn. Dagvattenet leds ut från området västerut. 12 (22)
Figur 6. Avrinningsvägar vilka stora flöden tar. 8 Förslag på åtgärder 8.1 Principiell höjdsättning och motverkande av instängda områden Marken inom planområdet lutar västerut. Vid exploatering bör en säker höjdsättning av bebyggelsen utformas för att undvika att instängda områden skapas, samt säkerställa bortförsel av vatten vid kraftiga regn. Vattnet ska alltid ha möjlighet att avledas. 13 (22)
Direkt vid husvägg kan mark hårdgöras med plattor för att undvika att vatten rinner ner längs väggen. Utanför bör markytan ha en nivåskillnad på 5 cm per meter, de tre första metrarna. Därefter kan marken ha en nivåskillnad på 1-2 cm per meter. Figur 7. Rekommenderad lutning från byggnad. 8.2 Gröna tak På skolbyggnadens tak kan grönt tak anläggas. Sedumtak kan, på årsbasis, minska avrinningen med 50%. Fördröjningskapaciteten blir högre ju djupare skikt som anläggs. Det vatten som inte fördröjs eller magasineras kan ledas mot stuprörsutkastare längs husvägg, vidare kan vattnet ledas via ränndal mot en infiltrationsyta. Figur 8. Sedumtak. 14 (22)
Figur 9. Stuprörsutkastare, ränndal och infiltrationsyta. 8.3 Dagvattenränna För att hålla dagvattnet ytligt kan ytvattenrännor utnyttjas. Rännorna kan vara utformade i betong, sten eller stål. För att minska risken för olyckor samt bibehålla framkomligheten kan dagvattenrännorna vara försedda med galler. Detta rekommenderas på hårdgjorda ytor som trygga zonen. Ska vattnet ytligt rinna på gräsytor rekommenderas gräsbeklädda grunda lågstråk vilka ur föroreningssynpunkt är fördelaktigare. 15 (22)
Figur 10. Dagvattenränna med galler. 8.4 Fuktstråk Längs norra kanten av trygga zonen kan ett pedagogiskt inslag framställas genom ett löpande fuktstråk. Stråket ger samtidigt en avskärande funktion från det vatten som kommer från kullen i norr. 16 (22)
Figur 11. Yta för placering av fuktstråk markerad med blå skraffering. 8.5 Växtbäddar Vatten från tak kan ledas via stuprörsutkastare till infiltration där det är möjligt. Detta kan göras i form av växtbäddar vilka fördröjer ca 0,5 m 3 vatten/m 2. Överskottsvatten ska kunna brädda, förslagsvis leds bräddvatten ut mot grönytor för vidare fördröjning och rening. Utöver fördröjning sker också en viss rening. Växtbäddar kan utgöras av träd, örter eller gräs. 17 (22)
Figur 12. Exempel på stuprörsutkastare (till vänster) vilken leder takvattnet till växtbädd. 8.6 Fördröjningsmagasin Generellt verkar området naturmässigt inte optimalt för infiltration. Ett underjordiskt fördröjningsmagasin kan placeras under hårdgjord yta (se Figur 13). Till fördröjningsmagasinet kan vatten från norra delen av planområdet (norr om bilvägen) ledas, utgående från höjddata. Fördröjningsmagasinet kan utgöras av ett kassettmagasin av plast tillsammans med geoxtextilduk, alternativt också tätduk för att undvika övrig infiltration om grundvattenytan är närmare än en meter från magasinets botten. Fördröjningsmagasinet bör utformas för att kunna fördröja 150 m 3 för ett 10-årsregn. Dimensionskrav på ett eventuellt fördröjningsmagasin kan minskas om man kompletterar med andra tekniker. Viktigt är att tillgängliga ytor där totalt 150 m 3 vatten kan fördröjas säkerställs i detaljplan. Rekommenderat avstånd är 5 m till bostad eller källarbyggnad, i övrigt 2 meter. För avståndskrav till tomtgräns rekommenderar tillverkare av kassettmagasin 2 m. 18 (22)
Figur 13. Yta för placering av underjordiskt fördröjningsmagasin markerad med grå skraffering. Blå rektangel är en illustration över en yta på 150 m 2. 8.7 Diken och avskärande diken Då mark norr och syd lutar mot området föreslås avskärande diken att anläggas. Diken har större kapacitet och minskar flödeshastigheten mer jämfört med ledningar, samtidigt som utrymme skapas för utjämningsvolymer. Diken bidrar till rening genom att låta vatten infiltrera i diket och föroreningar fastläggas i gräsbeklädnaden. I Figur 14 visas pil längs norra planområdet, vid vilket avskärande dike rekommenderas att anläggas. I södra delen av området är höjderna inte lika gynnsamma för att anläggade ett dike vid planområdesgränsen. Istället kan diket anläggas vid bilvägen som går från öst till väst. Dagvattensystemet har dålig kapacitet, vilket motiverar anläggande av diken. 19 (22)
Figur 14. Pilar i röd färg avser vattnets väg i avskärande dike och vidare till dike längs väg. De två yttre avrinningsområdena kan ses som ej instängda områden utanför city, vilket innebär att de ska dimensioneras för ett 1-årsregn med klimatfaktor 1,01 enligt p90. Det dimensionerande flödena är 7 resp. 4 l/s för norra och södra yttre avrinningsområdena. För dessa relativt små flöden räcker ett dike med bottenbredd 0,5 m, släntlutning 1:1,5, djup 0,3 m och längdlutning 5. 8.8 Permeabla ytor Inom planområdet rekommenderas permeabla ytbeläggningar, till exempel gräsarmerad betong eller dränerande asfalt för att på så sätt minska ytavrinning och dagvattenflöden. Dessa tekniker kan användas vid trygga zonen, cykelställ och lastzon. Parkeringarna kan också ha någon av dessa lösningar, alternativt att parkeringarna görs grusbelagda. Där permeabla ytor bedöms olämpligt rekommenderas att hårdgjorda ytor som till exempel 20 (22)
gång- och cykelstråk lutar mot gräsytor. Permeabelt material gynnar infiltrationen vilket bidrar till rening av dagvattnet. Figur 15. Genomsläppligt material. 9 Diskussion och slutsatser I och med de ökade flödena efter exploatering krävs fördröjningsåtgärder i form av lokalt omhändertagande av dagvatten, detta är extra viktigt då kapacitetsproblem finns i dagvattensystemet. Genom både fördröjning och infiltration närmar man sig de kommunala ambitionerna och en lägre belastning på Orlången. Genom åtgärderna utjämnas flödet och antalet flödestoppar minskar. Eftersom exploateringsområdet ligger i en dal kommer vatten utanför exploateringsområdet in, men detta kan hanteras med hjälp av de avskärande dikena. Utförande av planförslaget medför en ökning av föroreningar, vars påverkan på recipienten kan minskas genom de tekniska lösningar som föreslagits i denna dagvattenutredning. Öppna lösningar som diken och gröna tak ger en bättre rening än underjordiska magasin. 21 (22)
Osäkerheter råder angående infiltrationsmöjligheterna, däremot har beräkning av erforderlig fördröjningsvolym i denna dagvattenutredning baserats på avsaknad av infiltration. 22 (22)