GELBA Dagvattenutredning Sundsvall
Dagvattenutredning Datum 2013-09-24 Uppdragsnummer 61381039840000 Utgåva/Status Andra versionen Första versionen 2012-12-18 ERIKSSON MICHAEL GRANLUND BO SJÖGREN LENA Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 454, Norra Kajen 1 851 06 Sundsvall Telefon 010-615 60 00 Fax 060-61 49 84 www.ramboll.se Organisationsnummer 556133-0506
Innehållsförteckning 1. Bakgrund och syfte... 1 2. Förutsättningar... 1 2.1 Planområdets läge och karaktär... 1 2.2 Underlag... 1 3. Befintliga förhållanden och förutsättningar... 2 3.1 Topografi... 2 3.2 Geoteknik och geologi... 4 3.3 Befintlig dagvattenhantering och torrläggningsföretag... 4 3.4 Förutsättningar för dagvattenhantering i planområdet... 5 3.5 Miljökvalitetsnormer (MKN)... 8 4. Förslag till planering av dagvattenhantering... 9 4.1 Allmänt... 9 4.2 Områdets avvattning... 10 4.3 Avrinningsberäkningar för planerad bebyggelse samt beräkning av magasinsvolymer för fördröjning av dagvatten... 11 4.4 Förslag till dagvattenhantering för vägdagvatten... 13 4.5 Förslag till dagvattenhantering för takytor... 14 4.6 Höjdsättning och nivåskillnader i dagvattensystemen... 18 5. Föroreningsberäkningar för nuläge och framtida markanvändning... 19 5.1 Markanvändning och avledning... 19 5.2 Beräkning av föroreningar... 20 5.3 Resultat och rening... 20 6. Referenser... 21 Bilagor Bilaga 1 Principförslag för dagvattenhantering Bilaga 2 Schablonhater för beräkningar i StormTac. i
PM Dagvattenutredning 1. Bakgrund och syfte Kommunstyrelsen i Sigtuna kommun beslutade under år 2009 att ge stadsbyggnadskontoret i uppdrag att utarbeta förslag till detaljplan för ny bostadsbebyggelse nordväst om Steninge Slott. Som underlag för programarbete, detaljplan och förslag till exploatering beskriver Ramböll Sverige AB här en dagvattenutredning för. 2. Förutsättningar 2.1 Planområdets läge och karaktär Planområdet är ca 79 ha stort och innefattar del av fastigheten Steninge 1:20 vilken ägs av Steninge Slott AB. Området är beläget mellan Steningehöjden i norr och Steninge slott i söder vid Mälaren. Området nås från Märsta via Steninge Allé längs Steningedalens naturreservat. Fram till slottet finns en med dominant ek planterad alléväg. Planområdet är obebyggt bortsett från stenladan som är en äldre bebyggelse (1873) som tidigare nyttjats för glasblåseri men som i dagsläget inhyser restaurang-, utställnings- och viss handelsverksamhet. Planområdet består dels av öppen åkermark samt av skogsmark innehållande barrskog med inslag av ädellövskoncentrationer. Kulturlandskapet kring Steninge slott är skyddat genom riksintresse för kulturmiljövården varför stor hänsyn måste tas till hur exploatering kan ske inom detta område. Planområdet ligger i anslutning till naturreservatet och natura 2000-området Västerängsudd och Vitberget. 2.2 Underlag Följande underlag har utgjort förutsättningar i utredningen. PM Hydrogeologi, Ramböll Sverige AB, 2012-11-27 Grundkarta i dwg-format med höjdkurvor VA-karta från Sigtuna kommun Planprogram för, Sigtuna kommun Platsbesök den 17 okt 2012 Programyttrande för, Länsstyrelsen, 2012-06-11 Svenskt Vatten publikationer P90, P104, P105 Vägverkets publikation 2008:61 (VVMB 310, Hydraulisk dimensionering) Betänkande och förslag till Steninge-Glosskärr torrläggningsföretag upprättat 1936 Förslag till detaljplan och översiktlig höjdsättning augusti 2013, Ramböll 1 av 21
3. Befintliga förhållanden och förutsättningar 3.1 Topografi Det aktuella planområdet utgörs i huvudsak av skogsbeklädda höjder och jordbruksmark, med ett mindre vattendrag som rinner från de norra delarna i området mot Mälaren i söder. De södra delarna av planområdet omfattar delar av parkmiljön omkring Steninge slott och Steninge slottsgalleria (Figur 1). Strax nordväst om Steninge slottsgalleria ligger en liten damm som tidigare nyttjats för bevattning. Dammen är fördämd med en jordvall. Enligt uppgift syns grundvatten tränga fram vid släntfoten av densamma, observationen har gjorts vintertid men kan antas pågå året runt. Uppströms, nordväst om, dammen finns ett kärr/sumpskog. Både öster och norr om planområdet ligger bebyggelse i form av radhus- och villaområden. Bebyggelsen är placerad på de höjder som omger jordbruksmarken i mitten av planområdet. Jordbruksmarken sluttar relativt brant upp från Mälarens strand till åkerholmen i de östra, centrala, delarna av planområdet. Åkerholmen når en nivå om ca +20- +24 m. Från denna åkerholme och norröver är jordbruksmarken dock betydligt mer plan och nivåerna når en elevation om knappt +30 m i de nordöstra delarna. Jordbruksmarken utgör lokal lågpunkt längs med hela dess sträckning från norr mot söder och Mälaren och området avvattnas via det dike (till del täckt) som ligger i mitten av åkermarken. De skogsbeklädda höjderna i planområdets centrala delar når en högsta höjd om ca +50 m. De delar av planområdet som planeras bebyggas har dock en högsta höjd om ca +44 m. 2 av 21
Damm Figur 1. Preliminärt planområde. Steninge slott syns i södra delen av figuren. 3 av 21
3.2 Geoteknik och geologi Inga geotekniska undersökningar är utförda vid tidpunkten för denna utredning. Enligt SGU:s jordartskarta (1:50 000) utgörs lågpunkterna av jordbruksmarken av postglacial lera vilka ligger i de södra delarna av planområdet mot ned mot Mälaren liksom i de centrala delarna kring diket. I övrigt utgörs jordbruksmarken och dalgången av glacial lera. På höjderna går berget ställvis i dagen och ränderna av höjdområdena utgörs i huvudsak av sandig morän. Svackan mellan höjdryggarna i de centrala, östra, delarna av planområdet utgörs av glaciallera. Området söder om, nedanför, dammen utgörs av sandig morän. 3.3 Befintlig dagvattenhantering och torrläggningsföretag Inom planområdet finns idag ingen bebyggelse med undantag för den sydligaste delen (Stenladan och enstaka äldre hus intill) och området saknar kommunal dagvattenhantering. Öster om planområdet går ett större, delvis kulverterat, dike genom lågstråket i åkermarken. Diket utgör huvudstråk i Steninge-Glosskärr torrläggningsföretag upprättat 1936. I Lantbruksingenjörens utlåtande kan läsas att med hänsyn till nederbördområdets beskaffenhet har maximiavrinningen beräknats till 150 l/s,km 2 och medelavrinningen till 15 l/s,km 2. Torrläggningsföretagets utbredning framgår av figur nedan. Figur 2. Steninge-Glosskärr torrläggningsföretag från 1936 utgörs av det rastrerade området centralt i bilden (bild ur Solen, Sigtuna kommun) Dikessystemet mynnar i Märstaån ca 50 m uppströms dess utlopp i Mälaren- Skarven. Diket avvattnar hela planområdet med undantag för den västligaste kilen där marken lutar åt väster, ingen bebyggelse planeras dock där. Ett mindre delområde norr om dammen i sydväst (väster om Stenladan) avvattnas till dammen. Dammen har sitt utflöde norr om Stenladan via dagvattenledning och 4 av 21
dike mot öster, det är ej utrett huruvida detta vatten leds till det stora diket eller direkt till Mälaren. Det stora diket avleder även dagvatten från bebyggelseområden norr och öster om åkermarken. 3.4 Förutsättningar för dagvattenhantering i planområdet I Planprogrammet anges att yt- och dagvatten ska renas och fördröjas inom planområdet med lämpliga metoder för att uppnå ekologisk hållbar dagvattenhantering. Mark och grönytor lämpliga för lokalt omhändertagande och rening av yt- och dagvatten ska säkerställas i planen och planbestämmelser. Länsstyrelsen anger i sitt programyttrande att det är önskvärt att planera för infiltrationsytor och uppbromsningshinder för dagvattnet i direkt anslutning till körbara ytor och P-platser. Kommunen behöver i det fortsatta planarbetet redovisa att vattenförekomsten Mälaren-EkolnSkarven inte påverkas negativt. Man anger vidare att dagvattenanläggningarna behöver utformas och dimensioneras med hänsyn till nya klimatförutsättningar. Delavrinningsområden har karterats in utifrån topografin för att uppskatta dess areal och avrinningen inom de olika delområdena, se figur 3 nedan. Karteringen har omfattat ett större område än själva planområdet för att få med hela avrinningsområden. Cirka 2/3 av planområdet avvattnas via det delvis kulverterade diket/bäcken som rinner från de norra delarna av jordbruksmarken söderut till Mälaren. Avrinningsområdet diket/bäcken uppströms punkt 4 omfattar ett område om ca 2,7 km 2 eller 270 ha. Maximiavrinningen för torrläggningsföretaget har i förslaget från 1936 beräknats till 150 l/s*km 2 eller 1,5 l/s*ha. 5 av 21
1 25 m 40 m 2 20 m 3 4 Figur 3. Figuren visar de naturliga, topografiskt styrda, avrinningsriktningarna (blå pilar) liksom dikets avrinningsområde. Dessutom visas delavrinningsområdesavgränsningar för i) diket i norra delen av jordbruksområdet och dess lägsta punkt (1), ii) översvämmad lågpunkt (2), iii) dammen (3) och utloppet för diket till Märstaån (4). Tre höjdangivelser är angivna (grönt) för att ge en uppfattning om lutningarna/gradienterna inom planområdet, höjderna avser lokalt höjdsystem och är tolkade ur kartans höjdkurvor. 6 av 21
Den nordvästliga delen som mynnar i punkt 1 utgör 0,75 km 2. Delavrinningsområdet som mynnar i Dammen (punkt 3) är ca 0,34 km 2. Vid fältbesök i oktober noterades att en del av åkermarken var översvämmad (punkt 2) i en lågpunkt. Vattensamlingen bedöms vara en lokal lågpunkt med täta jordar där dagvatten från en begränsad åkeryta samlas. Uppströms denna lågpunkt ligger i huvudsak bebyggelse, dagvattensystemet från det området avleds dock till en punkt längre nedströms i diket. Beräkningar av ytvattenflöden från rurala områden (naturmark) har gjorts enligt Vägverkets publikation 2008:61 (VVMB 310, Hydraulisk dimensionering). Avrinning från urbana ytor (bebyggelseområden) har gjorts enligt rationella metoden. Avrinningskoefficienten 0,15 har använts och koncentrationstid 10 min. Uppskattad medelavrinning (MQ) för diket/bäcken som avvattnar stora delar av planområdet har beräknas till ca 19 l/s (i punkt 4). Delflödet som mynnar vid punkt 1 kan beräknas till ca 6 l/s medan delflödet som avvattnas till dammen är ca 2,7 l/s som årsgenomsnitt. Beräknad medelhögvattenföring (MHQ), dvs. medeltal av högsta årliga vattenföring, samt högsta högvattenföring med 50 års återkomsttid (HHQ50) redovisas i tabell nedan. Tabell 1 Avrinningsberäkningar. Punkt/område refererar till figur 3. Punkt/område Area (ha) MQ (l/s) MHQ (l/s) HHQ50 (l/s) Uppströms 1 75 6 84 252 Öster om 2 48 3,8 744 2904 Uppströms 3 (dammen) 34 2,7 38 114 Urbant område inom 4 (utom delområde öster) 372 1452 Ruralt område inom 4 utom 1 138 413 Område mellan punkt 3 och 4 15 44 Summa flöde till punkt 4 270 19 1391 5180 Som figuren visar går det ett lågstråk med dike genom planerad bebyggelse vid punkt 1 i norr. Utrymme för denna avvattning måste tillskapas i planen. Dammen i sydväst (punkt 3) kommenteras i den hydrogeologiska utredningen. Dammen däms av en jordvall genom vilken ett grundvattenflöde har identifierats vilket kan ge upphov till stabilitetsproblem om flödet uppströms förändras. Av denna anledning finns det särskilt behov att beakta hur eventuell dagvattenhantering uppströms hanteras. Dammutloppets kapacitet relativt 7 av 21
förväntade flöden bör kontrolleras och en geoteknisk utredning gällande dammsäkerheten genomföras så att även extremflöden kan avledas genom dammen utan risk för dambrott etc. 3.5 Miljökvalitetsnormer (MKN) EUs vattendirektiv (ramdirektivet för vatten) infördes i den svenska lagstiftningen år 2004 och benämns i Sverige för Vattenförvaltningen. Den utgår från vattnets naturliga avrinningsområden istället för administrativa gränser i form av länder och kommuner. Vattnens (vattenförekomsternas) nuvarande ekologiska status, dvs dess miljötillstånd, bedöms enligt en femgradig skala: hög, god, måttlig, otillfredsställande och dålig. Målet är att inga vatten ska försämras och att alla vatten ska uppnå minst miljökvalitetsnormen god status år 2015. En miljökvalitetsnorm uttrycker den kvalitet som en vattenförekomst ska ha uppnått vid en viss tidpunkt och har karaktären mål och framåtsyftande och är inte definitiv. Dagvatten från planområdet avleds via ett dike ingående i Steninge-Glosskärr torrläggningsföretag till Märstaån ca 50 m uppströms dess utlopp i Mälaren. Denna del av Mälaren benämns Mälaren-Lårstaviken i VISS (Vatteninformationssystem Sverige) och har beteckningen: Vattenförekomst EU_CD: SE661828-160253. Figur 4: Vattenförekomst Mälaren-Lårstaviken (källa VISS) Steninge slottspark 8 av 21
MKN för Mälaren-Lårstaviken är: Ekologisk Status 2009: Otillfredsställande ekologisk status Kvalitetskrav: God ekologisk status 2021 Kemisk status (exkl. kvicksilver) 2009: God kemisk ytvattenstatus Kvalitetskrav: God kemisk ytvattenstatus 2015 Övergödning av vattenmiljön har fler effekter och det kommer att kräva flera åtgärdsinsatser under en längre tid innan vattenförekomsten uppnår god ekologisk status. Det är därför tekniskt omöjligt att åtgärdernas effekt uppnås till 2015. Övergödningsproblemen kan förstärkas av de fysiska förändringarna av vattenmiljön. För att de biologiska kvalitetsparametrar som påverkas av övergödning ska uppnå god status behövs stegvis kombinerade åtgärder. Arbetet med planering, genomförande av åtgärder och att åtgärdens effekt uppnås kommer att ta tid, och därför har vattenförekomsten fått tidsfrist 2021. Halterna av kvicksilver och kvicksilverföreningar i vattenförekomsten bör inte öka till den 22 december 2015, i förhållande till de halter som har legat till grund för vattenmyndighetens statusklassificering av kemisk ytvattenstatus inklusive kvicksilver och kvicksilverföreningar 2009. 4. Förslag till planering av dagvattenhantering 4.1 Allmänt Planområdets planerade centrala väg går längs en höjdrygg och ytavrinningen från bebyggelsen kommer att behöva avledas i fem delavrinningsområden (se figur 5); Avrinningsstråk för dagvatten från respektive delavrinningsområde utformas, i första hand, av naturliga topografiska skäl i de naturliga lågstråken genom öppna diken och/eller ledningar. Avrinningen från samtliga delområden leds mot dikningsföretaget i olika punkter uppströms dess korsning med Allévägen. Dimensionering av ledningar och dagvattenstråk bör göras med målet att klara minst 10-årsregn innan dämning sker till marknivå. Hänsyn till klimatförändringen och intensivare regn kan göras genom att dimensionera för intensivare regn än normalt, men framför allt är det viktigt med genomtänkt höjdsättning av hus och gator så att ytvatten vid skyfall kan avledas på mark utan att orsaka skador på byggnader mm. Dimensionering av fördröjningsåtgärder (dammar mm) bör göras med målet att kunna magasinera flödestoppar så att utflödet från planområdet inte överstiger 1,5 l/s*ha vid 10-årsregn vilket är den avrinning dikningsföretaget är dimensionerat för. 9 av 21
Rening av dagvatten föreslås främst för körytor och parkeringsytor. Dagvatten från takytor kan betraktas som rent (beakta materialval). Se vidare under pkt 5. 4.2 Områdets avvattning I figur 5 kan avledningsvägarna och ungefärliga placeringar samt utbredning av medelvattenytan (mellan normalvatten och högvattenytan vid dimensionerande regn) ses. Slänter för magasinen tillkommer magasinens verkliga utbredning. Delavrinningsområde 1 är detsamma som kvarter 1. Magasinens exakta utformning studeras i senare skede. Avledningsvägarna bör i så stor utsträckning som möjligt göras i form av öppna system, men för att kunna ta emot dagvatten från fastigheterna kommer sannolikt en stor del av dagvattenavledningen inne i kvarteren bestå av ledningssystem. Avledning av ett extrem regn kommer att behöva göras på markytan vilket ställer krav på områdets höjdsättning. Om lokala lågpunkter inne i områdena inte går att undvika kan extra dagvattenbrunnar sättas och ledningssystemet kan utföras i en större dimension än det annars skulle ha haft. Delavrinningsområde 1. Består av kvarteret väster om huvudvägen, längst uppe i norr. Befintligt dike som skär igenom området behålls öppet så långt det går. Dagvatten från området ska ej ledas direkt till diket utan leds till ett fördröjningsmagasin i nordöstra hörnet av området. På grund av recipientens höjd (det befintliga diket) kommer området behöva fyllas. Ett riktmärke är att högvattenytan i magasinet bör ligga minst 1,5 m lägre än det planerade områdets lägsta punkt (för att ledningen ska kunna få täckning och fall). Till normalvattenytan är det sedan ytterligare 0,5 och till recipientens botten bör det sedan vara ytterligare en nivåskillnad så att magasinet inte däms vid högvattenflöden. Delavrinningsområde 2. Består av kvarter 2 öster om huvudvägen i norr. Dagvattnet avleds till ett fördröjningsmagasin norr om kvarteret. Recipienten är densamma som för delavrinningsområde 1 och samma höjdproblematik i anslutning till magasinet finns. Delavrinningsområde 3. Består av kvarteren 3, 4, 5, 6 som avleds via gemensamt system till ett fördröjningsmagasin sydost om kvarter 2. En del av kvarter 6 kommer att få ledas i ett separat system öster om kvarter 4 till magasinet på grund av att halva området sannolikt kommer behöva lutas österut. Avledningssystemet föreslås läggas i huvudgatan för att inte störa den natur som ska bevaras mellan kvarteren 1 och 3. Ledningen kommer behöva vara 4-5 m djup mellan kvarter 5 och 6. Innan magasinet, mellan kvarteren 2 och 4 utgörs avledningen med dike. Utloppet från magasinet ansluts till dikningsföretaget via en ca 130 m lång ledning eller ett dike som utförs med minimal lutning. 10 av 21
Delavrinningsområde 4. Består av kvarter 7 och 8 som leds till ett fördröjningsmagasin sydväst om kvarter 7. En mindre del av kvarter 8 kommer att behöva ledas österut. Avledningssystemet utförs som dike utanför kvartersmark. Utloppet leds till delavrinningsområde 5 genom ett långt dike runt kvarter 9. Delavrinningsområde 5. Bestå av kvarter 9 och 10 samt utloppet från magasinet i delavrinningsområde 3 och leds till ett fördröjningsmagasin öster om kvarter 10. Avledningen utförs som dike så långt det är möjligt. Som djupast blir avledningen ca 4,5 m vilket gör att det inte är möjligt att ha dike på hela sträckan. Magasinets utlopp ansluts till den kulverterade delen av dikningsföretaget. Delavrinningsområde 6. Består av kvarteren 11 och 12 som leds till ett magasin sydöst om kvarter 11. Utloppet från magasinet ansluts till vägdike för huvudvägen vilket gör att det diket kan behöva göras djupare på en sträcka. 4.3 Avrinningsberäkningar för planerad bebyggelse samt beräkning av magasinsvolymer för fördröjning av dagvatten Avrinningsberäkningar för planerad bebyggelse med rationella metoden redovisas nedan. Avrinningskoefficienter har valts utifrån bebyggelsetyp enligt SV publ P90. Figur 5 visar indelningen per delavrinningsområde. Figuren visar även behovet av magasinsytor vid 10 års regn. Dessa finns med för att illustrera ytbehovet om medeldjupet i varje magasin är 0,5 m. Magasinens läge är utplacerade schematiskt intill respektive delavrinningsområde. 11 av 21
Figur 5. Kvarteren som ingår i delavrinningsområden för avrinningsberäkning. Magasinsytorna illustrerar hur stora magasin som behövs med antagande att medeldjupet är 0,5 m. Beräkning av total magasinsvolym per delområde för att kunna fördröja flödestoppar så att utflödet inte överstiger 1,5 l/s*ha har gjorts enligt metod i SV publ P90, bilaga 7. Maximiavrinningen för dikningsföretaget har i förslaget från 1936 beräknats till 150 l/s*km 2 eller 1,5 l/s*ha. Magasinsvolymerna kan fördelas på många mindre magasin eller färre stora för respektive delavrinningsområde. Ju mer vattnet som kan fördröjas lokalt inom bebyggelsen desto mindre volymer krävs i magasin vid sidan. Beräkningar som redovisas i tabell 2 visar fördröjningsvolymen som krävs om samtliga kvarter inom respektive delavrinningsområde leds utan fördröjning på vägen. 12 av 21
Tabell 2 Beräkning av total magasinsvolym per delområde Erforderlig magasinsvolym (m 3 ) Medelvattenytans area (m 2 ) Område 10-årsregn Per delavrinningsområde Per delavrinningsområde 1 347 347 694 2 538 538 1076 3 160 4 160 5 160 6 179 7 487 8 557 9 311 10 631 11 1095 12 256 695 1318 1044 2088 942 1844 1351 2207 4.4 Förslag till dagvattenhantering för vägdagvatten För vägdagvatten kan avledningen ske i makadamfyllda svackdiken längs vägen med s.k. toppslitsad dagvattenledning i botten. Diket förses med ett lager sandblandad matjord i överytan och dagvattenbrunnar med kupolsil som bräddavlopp vid situationer då infiltrationen i diket inte räcker till. Detta ger både rening och fördröjning av flödet. 13 av 21
Figur 6. Svackdike mellan väg och tomtmark (Mariastaden, Helsingborg) Avledning från vägar kan ske i separat system som leds vidare till damm för ytterligare fördröjning och rening. 4.5 Förslag till dagvattenhantering för takytor Där markförhållandena samt tomtens storlek och lutning tillåter bör takavloppen så långt som möjligt ledas ut på mark för översilning och infiltration i grönytornas ytliga jordlager. Eftersom vatten ofta är ett uppskattat inslag i boendemiljön vill man gärna utnyttja de möjligheter som finns att skapa vattenvägar som är synliga. Att nyttja vattenvägarna för att skapa fördröjningar av dagvatten ger både estetiska och miljömässiga fördelar då man kan tillgodoräkna sig en viss rening i form av fastläggning och sedimentation av ämnen som man inte vill ska nå recipienten. Detta kan ske genom öppna dammar och vattenstråk (figur 7 och 8). 14 av 21
Figur 7. Bäckstråk som avleder dagvatten (Mariastaden, Helsingborg) 15 av 21
Figur 8. Öppen fördröjningsdamm i grönyta i kvartersmark (Mariastaden, Helsingborg) Ett sätt att minska nederbördspåverkan kan vara att använda gröna tak. På så vis kan man reducera den årliga avrinningen från området med ca 50 % genom ökad avdunstning och vattenupptag i växterna samt fördröjning av flödet genom magasinering i växtbädden. Vid långvariga eller intensiva regn minskar/upphör dock magasineringseffekten och flödet måste avledas till markyta eller ledning. Därför kan man inte helt tillgodoräkna sig de positiva effekterna av fördröjning i gröna tak vid beräkning av det dimensionerande flödet från området. Några ytterligare exempelbilder på dagvattenlösningar visas i figurerna nedan: 16 av 21
Figur 9. Takavvattning sker ut på yta med marksten som avvattnas ytledes via ränndal (Mariastaden, Helsingborg) Figur 10. Öppen fördröjningsdamm i boendemiljö (Augustenborg, Malmö) 17 av 21
Figur 11. Öppen fördröjningsdamm i grönyta på allmän platsmark Figur 12. Öppen fördröjningsdamm vintertid (Mariastaden, Helsingborg) 4.6 Höjdsättning och nivåskillnader i dagvattensystemen Höjdsättningen av ett planområde med tillhörande byggnader och gator styrs bl. a av den högsta vattennivån i recipienten, högsta grundvattennivån samt högsta nivå för dag- och dränvattnets avledning. 18 av 21
En hållbar avledning av dag- och dränvatten innebär ett system med självfall. Detta uppnås med tillräckliga nivåskillnader dels inom kvarteren men också mellan kvartersmarken och recipienten för att klara både dagens och framtida extrema regn och nivåförhållanden i recipienten. Vid höjdsättning av gator och fastigheter är det viktigt att gatorna läggs lägre än fastighetsmarken så att dagvattnet kan rinna av ytledes vid extrema regn. Topografin i utredningsområdet ger goda förutsättningar till en dagvattenavledning med självfall inom kvarteren men i de plana områdena kan de små höjdskillnaderna mot recipienten vara ett problem som kräver särskild uppmärksamhet. 5. Föroreningsberäkningar för nuläge och framtida markanvändning 5.1 Markanvändning och avledning Hela planområdet är 79 hektar (ha) stort. Vid beräkningar av föroreningar har naturmarken vid vattnet och vattenområdet, totalt 4 ha, räknats bort då det inte behöver eller kan avledas till någon dagvattenrening uppe i området. I nuläget består planområdet av skog, åker och befintlig byggnation vid ladugården, se tabell 3 för area och reducerad area. Enligt föreslagen detaljplan ska området bebyggas med villor och radhus samt en skola, se tabell 3. Tabell 3: Markanvändningen före och efter utbyggt planområde. Används som underlag i StormTac. Markanvändning 1 area, ha Total Före utbyggnad Red area 2, ha Efter utbyggnad Total Red area, ha area 2, ha Skola 0.6 2.5 1.5 Centrum o byggnadsminne 0.6 5 3.0 5.0 3.0 Villor små tomter, flackt 0.25 23 5.8 Radhus, kedjehus, flackt 0.4 12 4.8 Åker 0.26 17 4.4 10 2.6 Skog 0.05 53 2.7 22.5 1.1 Summa 75 10.1 75 19 1 Avrinningskoefficient 2 Reducerad area = area x Avrinningskoefficient 19 av 21
Dagvattnet från bostadsområdena leds i öppna diken, där det är möjligt och annars i ledningar, till dammar där dagvattnet ska fördröjas och renas. Efter dammarna leds dagvattnet i öppna diken ut till det stora diket på åkern som sedan mynnar i Mälaren, se avsnitt 4. Längs huvudgatan genom området kommer det att anläggas öppna diken i trädstråk där dagvattnet avleds och renas innan det leds vidare till dammarna. 5.2 Beräkning av föroreningar Föroreningsberäkningar har gjorts i programmet StormTac version 2013-09. Som indata kräver programmet nederbörd och markanvändning i området. Här har beräkningar gjorts utifrån detaljplaneområdet och den markanvändning som finns i tabell 3. En årlig nederbörd på 636 mm har använts vilket motsvarar en verklig genomsnittlig årsnederbörd i Stockholmsområdet. Modellen omfattar dagvatten och basflöde (inläckande grundvatten) till recipienten. I programmet används schablonhalter för olika markanvändning, de finns redovisade i bilaga 2. Dagvattnet från huvudgatan är troligen det mest förorenade i området och partiklar och näringsämnen renas i diket innan dagvattnet leds vidare till dammarna. Huvudgatan beräknas ha en ÅDT (Års dygns trafik) på cirka 4000 bilar/ dygn. Planområdet kommer att bebyggas med villor och radhus vilket generellt har en låg föroreningsgrad. Schablonhalterna i StormTac för villor, radhus och vägar med ÅDT 4000 är ungefär desamma, därför har inte huvudvägen beräknats separat. 5.3 Resultat och rening Resultatet från beräkningarna i StormTac, koncentrationer (mg/l och ug/l) samt mängder (kg/år) före och efter utbyggnad redovisas i tabell 4. Föroreningsmängderna i dagvattnet ökar vid utbyggd detaljplan. Mängden som de olika ämnena ökar med har beräknats samt vilken rening som krävs för att nå samma mängder som det var före utbyggnaden. Reningen som krävs varierar mellan 9 % för kväve, vilket det finns förhållandevis mycket av i naturmark, samt mellan 60-75 % för metaller som främst finns i urbana miljöer. Reningsgraden för dammar och diken har antagits vara den högsta som Vägverket 2004:195 och StormTac är ense om, se tabell 4. För att uppnå denna rening i dikena bör de vara minst 60-80 meter, Vägverket 2004-195, vilket med kommer att kunna uppnås för samtliga delavrinningsområden. Efter att dagvattnet har renats i dammar med reningsgrad mellan 30 och 80 % har mängderna för alla ämnen utom krom och nickel sjunkit till samma nivåer som före utbyggnaden. Efter även rening i diken har samtliga mängder som tillkommer genom den utbyggda detaljplanen renats bort. Även om inte de högsta nivåerna av reningsgrad uppnås kommer dagvattnet att genomgå en tillräcklig rening i dammar och diken så att mängderna ut till Mälaren inte ökar på grund av detaljplanen. Det innebär att vattenkvalitén i Mälaren inte försämras och att förutsättningarna för att uppnå god ekologisk status 2021 ökar. 20 av 21
Tabell 4: Beräknade koncentrationer och mängder i dagvattnet före och efter utbyggd detaljplan. P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni SS oil mg/l mg/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l mg/l mg/l Före utbyggnad 0.12 2.33 6.53 9.93 28.90 0.19 1.23 1.55 49 0.24 Efter utbyggnad 0.17 1.84 8.5 15.7 56.98 0.36 3.31 4.4 46 0.38 Före utbyggnad, kg/år 16.2 302 0.85 1.29 3.74 0.024 0.16 0.20 6333 31 Efter utbyggnad, kg/år 30.8 330 1.5 2.8 10.2 0.065 0.59 0.8 8262 68 Mängd som ökar, kg/år 14.7 28.3 0.7 1.5 6.5 0.0402 0.43 0.59 1928 36 Renings som krävs % 48 9 44 54 63 62 73 75 23 54 Rening damm % 70 30 80 70 80 50 60 60 50 70 Mängd efter rening damm 9.3 231 0.30 0.85 2.05 0.032 0.24 0.32 4131 20 Rening dike % 50 20 80 50 90 50 60 60 90 50 Mängd efter rening dike 4.63 185 0.06 0.42 0.20 0.016 0.10 0.13 413.08 10 Dammarna måste dimensioneras med ett väldigt lågt utflöde (1,5 l/s*ha) för att kunna avledas till markavvattningsföretaget, det medför att vattnet får en lång uppehållstid i dammarna och därmed sker en bra rening. När dagvattnet sedan släpps ut till diken för vidare transport till Mälaren kommer flödet att vara lågt vilket också skapar bra förutsättningar för rening och även infiltration av vattnet. För bra rening av dagvatten i dammar krävs mindre ytor och volymer än vad som i detta fall krävs för fördröjning, se tabell 2 och bilaga 1, vilket innebär att dammarna fungerar bra för både fördröjning och rening. Den exakta utformningen av dammarna gör i ett senare skede när området ska byggas. 6. Referenser StormTac version 2013-09, se information om programmet på www.stormtac.se Sv Publ 90, Svenskt vatten Publikation 90, Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Vägverket 2004, Vägdagvatten Råd och rekommendationer för val av miljöåtgärder. Publikation 2004:195. 21 av 21