Dag vat te nu tred ning för Åsen, Mun ke dals kom mun 2014-01-24 Sven Jo nas son Ste fan By dén
Upp dra get Me li ca fick i upp drag av Ra dar Ar ki tek tur & Pla ne ring att göra en dagvattenutredning för det ta om rå de. Pla n om rå det lig ger vid av far ten från E6 sö der om Mun ke dal. Huvud de len av om rå det ut görs av ett höjd par ti med nords yd lig utsträck ning som lig ger ös ter om gam la E6 och järn vä gen. Åsen Ung e fär lig ut bred ning av pla nom rå det Åsen. Planområdet Åsen är, som nam net an ty der, en höjds träck ning, i det ta fall be lä get ös ter om E6 och järn vä gen sö der om Mun ke dal vid Salt käl le fjor dens spets. Om rå det är idag skogs be klätt och stu par brant ner mot gam la E6an. Berg grund och sprick sys tem Om rå det lig ger på en ber grygg be stå en de av me tag rå vacka med kvart sit, pa ragnejs och metabasalt. Ös ter om åsen lö per en nord-syd lig de for ma tions zon. Jord arts för hål lan den Jord ar ter na i om rå det på och vid Åsen är främst lera, som dels är re la tivt fast främst på grund av torrs kor pe bild ning, men även lö sa re på visst djup. Det fö rekom mer in slag av gröv re frik tions ma te ri al på sina stäl len i le ran. 2
Hy dro lo gi Av rin ning från åsen sker mot en bäck i norr, och mot öp pen mark ös ter och ut för den bran ta bergs si dan i väs ter. En bart i ös ter kan man se tyd li ga ero de ra de bäckstråk som dock är tor ra un der stör re de len av året. Des sa bäck stråk tor de leda vatten främst vid kraf ti ga regntillfällen. Flö den Flö det ut från ett av rin nings om rå de be ror på ned er bör dens stor lek och av dunstning ens stor lek. Nor malt i det ta om rå de kan av rin ning en (net to ne der bör den) från av rin nings om rå det upp skat tas till i me del tal 13 l/s och km². Me del flö det ut från huvud om rå det skul le då bli 1,5 l/s. Det ta vat ten sam las inte utan kom mer att ha minst fem tyd li ga re ut flö den och ota li ga min dre. När ve ge ta tio nen av verkas och er sätts av hård gjor da ytor ökar både den ge nom snitt li ga av rin ning en och has tig he ten på flö det. Me de l av rin ning en va ri e rar myck et mel lan oli ka år och flödets va ri a tion inom året är ännu stör re. Vid en av ver k ning av alla träd inom ett skog som rå de bru kar me de lav rin ning en öka med 30 pro cent. Be hålls de lar av träd ve ge ta tio nen blir inte ök ning en så stor. På ver kan på flö des top par blir inte lika stor. Hur snabbt ett regn rin ner av från om rå det be ror på hur brant om rå det är och på om vat ten kan för dröjas ge nom in fil tra tion i mar ken och få en lång sammare ström ning som grund vat ten. Det vat ten som inte däm pas av ve ge ta tio nen når i det ta om rå de i huvud sak kalt berg. Det be ty der att den na tur li ga för dröj ning en i om rå det är li ten. Det ta till sam mans med den bran ta to pog ra fin gör att av rin ningen inom om rå det blir snabb. En bygg na tion och hård gör ning av ytor na änd rar då inte av rin ning ens has tig het lika myck et som på and ra stäl len. Om det till förs jord för att att an läg ga grä sy tor och and ra plan te ring ar kan ma ga si ne ring en inom om rådet till och med öka. Det kan kan ske kom pen se ra för för lus ten av trä dens för dröjning. Ta bell 1. Hy dro lo gis ka upp gif ter Av rin nings om rå dets stor lek 11 ha Spe ci fik av rin ning 13 l/s*km² Spe ci fik av rin ning 410 mm/år 10 mm regn 1 100 m³ Flö de un der ett dygn från 10 mm 13 l/s 35 mm regn 3 850 m³ Flö de un der ett dygn från 35 mm 45 l/s Un der ett regn till fäl le är reg nets in ten si tet inte kon stant. Ofta bör jar reg net lite för sik tigt för att snart nå en be tyd ligt hög re in ten si tet. Ef ter en viss tid bru kar reg nets in ten si tet se dan sak ta avta. Åskregn som mar tid bru kar vara kor ta och myck et in ten si va, me dan regn un der hös ten bru kar vara min dre in ten si va men med be tyd ligt läng re var ak tig het. För att kun na be räk na av rin ning och dag vat ten sys tem be ar be tas fak tiskt uppmät ta regn da ta sta tis tiskt. Det ta görs ge nom att man sum me rar hur stor regnmängd som fal ler un der en viss tid. Ge nom att för de la regn mäng den lika un der hela den na tid (var ak tig het) er hål ler man ett så kal lat block regn. För oli ka var aktig he ter be ar be tar man se dan sta tis tiskt alla upp mät ta regn un der en läng re tids- 3
Vat ten de la re och de na tur li ga flö des rikt ning ar na för av rin ning en från Åsen. 4
pe riod. Det ta ger in ten si tet-var ak tig het sin for ma tion med en gi ven sta tis tiskt bestämd åter komst pe riod. Den na in for ma tion kan se dan spri das i ta bell form och inter po le rat i di a gram form. In for ma tion för regn upp mät ta i Ud de val la (från VA.-Forsk rap port Nr 2006-04) finns på näs ta sida. För dag vat ten som be hö ver re nas ta lar man ofta om ett "first-flush"-regn, ca 10 mm. När 10 mm spo lat av ga tor och par ke rings y tor har det ab so lut mes ta av lag rade fö ro re ning ar spo lats med och vatt net som kom mer dä ref ter är re la tivt rent. De fi ni tio nen på ett block regn. Fi gu ren ta gen från VA.-Forsk rap port Nr 2006-04. 5
6
Re ning Dag vat ten sys te met Ett små hu som rå de med små ga tor bi drar inte med någ ra stör re fö ro re ning ar till dag vatt net om inte bil ar tvät tas på upp far ter el ler gata. Dag vat ten från tak är förhål lan de vis rent, fram för allt vat ten från grö na tak med ve ge ta tion.en ligt kommu nens dag vat ten po li cy be hö ver dag vat ten från den na typ av om rå de inte re nas. De ma ga sin och den damm som är fö reslag na kom mer att ha en re nings för må ga som tro li gen kom mer att vara till nyt ta även för det ta re la tivt låg be las tan de om råde. Flö des dämp ning Höga vat ten flö den or sa kar för änd ring ar i na tu ren och det är pro ces ser som ska pat vårt land skap. När vi ex ploa te rar ett om rå de kom mer vi att änd ra fö rut sätt ningar na för flö de na. Hård gjor da ytor snab bar på av rin ning en och bort ta gan de av träd ökar av rin ning en lo kalt. Det är då lämp ligt att kom pen se ra för den na flö de sökning. Nu me ra har vi i sam häl let byggt upp en mängd struk tu rer som kan ska das vid höga flö den. Då kan man an läg ga ett för säk rings per spek tiv på flö des däm pande åt gär der och sät ta kost na den för åt gär der na i re la tion till de ska dor som ett hög flö de kan or sa ka. För slag till åt gär der Dag vat ten sys te met på Åsen ut for mas så att stör re vat ten flö den däm pas. Mål sättning en är att däm pa bort den di rek tav rin ning som ex ploa te ring en in ne bär för att inte för ändra för hål lan de na för ned ströms re ci pi en ter (till vil ket dag vat ten sys temet le der sitt vat ten). Det finns även inter na skäl till dämp ning; stör re vat ten flö den som främst uppstår un der in ten si va regn som mar tid, in ne bär att ett helt led nings ba se rat dag vatten sys tem mås te ha led ning ar med stor di a me ter. Det ta kan bli kost samt. Ett lednings sys tem di men sio ne ras säl lan för rik tigt ex tre ma regn och där för är det ock så bra om man kan min ska de ska dor som kan upp stå när sys te met går fullt. Det dag vat ten sys tem som fö reslås byg ger på att dag vat ten från ga tor, di ken, upp far ter och tak sam las ihop och leds till för dröj nings ma ga sin un der ga tor. Ett under jor diskt för dröj nings ma ga sin per de lom rå de fö reslås. De lom rå den och förslag till pla ce ring av ma ga si nen fram går av kar ta på näs ta sida. Be räk na de ytor och al ter na ti va för slag till di men sio ne ring av sys te mets de lom rå den fram går av tex ter och ta bel ler på efter fö ljan de si dor. Ef ter för dröj ning leds dag vatt net från de norra/vä stra de lar na till en damm, medan områdena i sydost leds till dike längs väg 812. Stör re de len av om rå de E, som ti di ga re av vatt na des ner mot väg 812 leds nu till dam men i norr. Den na över flytt ning och det däm pan de ma ga si net gör att flöde na ner mot väg 812 min skar jäm fört med nu va ran de si tu a tion. Dag vat ten från tak är så rent att det ef ter för dröj ning kan le das till om gi van de na tur mark i stäl let för till dag vat ten ma ga si nen. Och för vis sa om rå den är det troli gen en bra lös ning efter som hu sen ris ke rar att ham na lågt i för hål lan de till in tilllig gan de gata. Det gäl ler om rå de na be teck na de med li tet t på kar tan på näs ta sida, som där för inte be räk nas ingå i dag vat ten sys te met. Dag vatt net från biluppställningsplatser till des sa hus leds dock till sys te met. På Åsens väst si da finns skydd svärd löv skog som mår bra av att hustaken ovanför avvattnas dit. Se vidare sidan 12. 7
Bevattningsdamm Utsläpp nedanför bevattningsdammen Damm A B Ungefärlig avgränsning av delområde Ct C Dt D F E Ft Et G Gt Delområden för föreslaget system för dagvattenhantering. Från streckade områden benämnda med litet t leds inte takvatten till dagvattensystemet. Detta takvatten kan efter fördröjning släppas lokalt till naturmarken nedströms fastigheten. Från övriga områden leds vatten från såväl gator och uppställningsplatser för bilar som takvatten till systemet. Beräknade ytor och alternativa förslag till dimensionering av systemets delområden framgår av texter och tabeller på följande si dor. 8
Ytor som ingår i dagvattensystemet Område Väglängd Vägyta Dikesyta (1,5 m per sida)' Uppfarter (50 m²/hus) Hustak totalt Hustak ej grönt (40%) A 250 1 250 750 B 200 1 000 600 C 100 500 300 D 280 1 400 840 E 175 875 525 F 125 625 375 G 330 1 650 990 450 1 530 612 400 2 090 836 350 1 390 556 550 2 610 1 044 450 1 710 684 400 1 900 760 750 3 800 1 520 Volymer vatten i m³ vid 20 mm regn Område Vägyta Dikesyta (1,5 m per sida)' Uppfarter (50 m²/hus) Hustak totalt Hustak ej grönt (40%) Volym vid 60 % gröna tak Volym vid 0 % gröna tak A 25 15 9 31 12 61,2 79,6 B 20 12 8 42 17 56,7 81,8 C 10 6 7 28 11 34,1 50,8 D 28 17 11 52 21 76,7 108,0 E 18 11 9 34 14 50,7 71,2 F 13 8 8 38 15 43,2 66,0 G 33 20 15 76 30 98,2 143,8 De vo ly mer som an ges ovan är för det vat ten som ska kvar hål las. Ett ma ka dam ma ga sin har runt 50% por vo lym och den to ta la ma ga sin svo ly men blir den dubbla vo lyms sif fran ovan. Vat ten som leds till om gi van de na tur be hö ver för dröjas/däm pas ge nom flö de s- u tjäm nan de an ord ning ar så som grö na tak, ve ge ta tion sy tor, di ken och dag vat tenma ga sin (öpp na el ler fyll da med sten, grus el ler ma ka dam, eller med dag vat tenkas set ter). All mänt sett gäl ler att tak med för del kan för ses med ve ge ta tion för att ut jämna flö den och få vat ten att av dun sta in nan det når dag vat ten sys te met. I fort satt di men sio ne ring vi sas hur di men sio ne ring en änd ras om an de len gröna tak är 0 eller 60 %. Vid ut form ning av dag vat ten sys te met mås te sär skild hän syn tas till de ak tu el la ge o tek nis ka för hål lan de na. Efter som det i vis sa svack or finns lö sa re lera skul le det kun na fin nas risk för ge o tek nis ka pro blem om vat ten in fil tre rar i jord och berg. Vat ten i berg sprick or kan leda till att man får öka de por tryck i an slut ning till lö sare lera, och det ta skul le kun na or sa ka sta bi li tetsproblem. Under jor dis ka an ordning ar, även små åt gär der, kan be hö va tä tas i bot ten.vid de talj pla ne ring och de- 9
Flödesutjämning Flödesbegränsning av ledningskapacitet Reningsmagasin Tömning på 3 dygn Till damm eller recipient taljp ro jek te ring av om rå dets dag vat ten sys tem mås te det ta allt så ske till sam mans med geotekniker. Vid av led ning av vat ten i öpp na di ken i brant ter räng kan ero sion upp stå. Bortled ning en av dag vat ten från Åsen (ef ter flö des för dröj ning och flö de su tjäm ning) mås te ske an ting en i ga ran te rat täta led ning ar, el ler möj li gen i ero sions skyd da de och kon trol ler ba ra di ken. Ex akt hur det ta skall ske får lö sas vid de taljp ro jek tering en. Det finns en kon flikt mel lan re nings funk tion och ut jäm nings funk tion i ett dagvat ten sys tem. För bäs ta re ning ska det för sta vatt net (det smut si gas te) få stå kvar så länge som möj ligt i ma ga si net me dan en bra topp flö de su tjäm nings funk tion krä ver att det näs tan all tid finns en fri vo lym för ut jäm ning. En komp ro miss är då att den ned re halv an av ett ma ga sin som kan ta emot 20 mm får ett långs amt utflö de. Det kan lämp li gen töm mas på 3 4 dygn. Den övre halv an har fritt ut lopp till led ning ens ka pa ci tet (om den inte är över di men sio ne rad) och ut nytt jas då för ut jäm ning då led ning en går full. Den na ut jäm nings funk tion kan ock så ska pas i låg punk ter i ter räng en men så da na är det inte så gott om i det ta om rå de. Di men sio ne rings grun der Vid di men sio ne ring en ned an har vi ut gått från för må gan att han te ra ett block regn med åter komst ti den 10 år och var ak tig he ten 120 mi nu ter, se ta bell A-24B på sid 6. Detta block regn ger 32 mm ne der börd och ett ma ga sin som kan lag ra 20 mm får då kom bi ne ras med en ut loppsled ning som kan leda bort 6 mm per tim me. För di men sio ne ring en av flö des ka pa ci te ten har vi re do vi sat fyra al ter na tiv; 0 och 60 % av ta ken som grö na och med ma ga si ne ring för tre om rå den i al ter na ti ven 10 mm och 20 mm regn. Magasinsvolymer vatten i m³ och utflöde från fullt magasin Område Magasineringsbehov mm Magasinsvolym vid 60% gröna tak 0% gröna tak A 10 31 40 B 10 28 41 C 10 20 17 34 25 51 D 10 20 38 77 54 108 E 10 20 25 51 36 71 F 20 43 66 G 20 98 144 10
Flödesdimensionering för utflöden av magasin, l/s 60% gröna tak 0% gröna tak Mindre magasinering Mera magasinering Mindre magasinering Mera magasinering Område 10 mm 20 mm 10 mm 20 mm A 9,8 9,8 12,8 12,8 B 9,3 9,3 14,0 14,0 C 5,7 3,8 8,9 6,4 D 12,8 8,4 19,2 14,0 E 8,5 5,6 12,7 9,2 F 4,4 4,4 7,6 7,6 G 11,0 11,0 18,7 18,7 Va let av ma ga si ne rings vo ly men inom al ter na ti vom rå det 10 till 20 mm av görs till en del av kost na den för ner led ning en av vatt net. Ett stör re ma ga sin med för att rör di men sio nen kan be grän sas. Rör di men sio ner na ökar steg vis me dan ma ga sinvo ly men kan va ri e ra steg löst. För ett ma ga sin med ka pa ci te ten 10 mm be hö ver rö ren leda bort 11 mm per tim me. 10 mm regn per tim me på 5 000 m² ger ett flöde på 14 l/s. Även om sys te met är väl di men sio ne rat kom mer det vid vis sa till fäl len inte räcka till. I det ta fall sta tis tiskt sett vart tion de år. Vat ten som då inte får plats i sys te met flö dar över och kan or sa ka ero sions ska dor men det är i det ta ske de omöj ligt att kvan ti fi e ra des sa ska dor och där med mo ti ve ra hög re för säk rings kostna der i form av kraf tig are di men sio ne ring och där för an ser vi det rim ligt att för dröja dag vat ten i en lig het med ta bell på si dan 11. I bäs ta fall kan läg re lig gan de de lar av mark och väg ta emot det ta vat ten i vän tan på plats i led ning ar na. Även led ningssys te met upp ströms ma ga si net bi drar med en viss lag rings ka pa si tet. Re nings- och reg le rings damm Om en damm an läggs med måt te na 18x70 m får den vid ett me deld jup på 1 meter en vo lym om 1 260 m³ får den en om sätt nings tid på ca tio dygn. Det bör ge den en till räck lig re nings för må ga så att re nings ma ga sin i om rå de na A E är onö diga. För dröj nings ma ga sin ma ga sin be hövs inte hel ler i des sa om rå den av and ra skäl än att kun na min ska led nings ka pa ci te ten. Dam men bör an läg gas med en reg lerings höjd om 0,4-0,5 m. Bäst reg le ring fås om ut lop pet för ses med en munk ( se fi gur på näs ta sida). Om rå den Vår be döm ning är att det för om rå de na A och B inte be hövs nå gon ut jäm ningsfunk tion utan att flö det vid ett block regn bör kun na han te ras i till räck ligt di mensio ne rad led ning. Om vi an tar att re nings ma ga si net är tomt be hö ver ut led ning en kla ra minst 22 mm regn då ma ga si net kan ta hand om 10 mm av block reg nets 32 mm. Hur stor san no lik he ten är för att det in nan ett block regn har kom mit så myck et vat ten att re nings ma ga si net är fullt har vi ing en kän ne dom om. Om ma ga- 11
Munk Överfallsnivå Utloppshål Nivåregleringsplankor In Ut In Ut Brädor för nivåreglering si net är halv fullt mås te rö ret kla ra 27 mm regn på två tim mar. Om dam men ansluter mot ber get kan vatt net släp pas längs berg slutt ning en på vä gen ner för att min ska led nings kost na den och få till ett in tres sant vat ten fall. Dam men har den reg le ran de funk tio nen som be hövs för att inte öka flö de na i re ci pi en ten. För om rå de na C, D och E är led ninga rna längre och då kan vins ten med min dre rör di men sio ner bli stör re. Där med kan man tjä na på upp ströms ma ga si ne ring. Ut jäm ning av flö det för att inte på ver ka re ci pi en ten ne ga tivt han te ras i ut jämnings funk tio nen i dam men. Flö des reg le ring en be döms ut i från rör di men sio nering en. För om rå de na F och G finns ing en ut jäm nings funk tion ned ströms. För att inte öka be last ning en på re ci pi en ten be hövs här en ut jäm nings funk tion på lämp li gen 10 mm regn fö ru tom de 10 mm som får plats i ett tömt reningsmagasin. Ned ledning en från höj den mås te ske ero sions säk rat och kon stru e ras i sam band med trappan/sti gen ner. Be byg gel se i ut kan ten Efter som ter räng en lu tar utåt från för sörj nings sys te men kan det för viss be byggel se vara svårt att av le da t.ex. ta kvat ten och drän vat ten till dag vat ten led ning arna. Om inte bi ly tor in går kan det ta vat ten släp pas till slutt ning ar na ut an för ef ter för dröj ning. Som för dröj ning räk nas grö na tak el ler ma ga sin i mark om 1 m³ per 50 m² av vatt nad yta (20 li ter per m² ta ky ta). Ett så dant ma ga sin får inte töm mas for ta re än ett dygn. 12
Vat ten för sörj ning - Ren vat ten Mun ke dals kom mun har ett VA-stråk (med huvud led ning ar för vat ten- och avlopp) som pas se rar för bi de ak tu el la om rå de na. Des sa led ning ar fö ljer i prin cip Bo hus ba nan, och lig ger vid ban val lens vä stra slänt fot. Led ning ar na fort sät ter under E6 där det finns en under fart som le der till Salt käl lans mark nads plats. Det är Läge på VA-led ning ar SV om E6 och järn väg, samt Ö om Rast plats. 13
Av lopps nät för be byg gel sen på Åsen, Mun ke dal. Tre pumps ta tio ner med pum pled ning il luste ras i rött. 14
möj ligt att an sluta gren led ning för vat ten för sörj ning i oli ka punk ter längs VA-strå ket. Den främ sta be gräns ning som finns är att tryck et i led ning en är ca 6,3 kg vid havs ytan (dvs. ca 63 m vat ten pe la re). Vatt net kan allt så som högst nå 63 möh. För att vat ten för sör ja pla nom rå det Åsen (där mar ky tan som högst är 78 möh.) krävs att vatt net pum pas upp till ber get med en tryckhöjningsstation. Den na tryck steg rings pump är be ro en de av el för sör jning. För att brands läck nings för må gan sä ker ställs krävs brand pos ter (an slut ning ar för lag da un der mark) på en ligt Rädd nings tjän sten lämp li ga plat ser. Vat ten be ho vet för Åsen be står av kon sum tion svat ten m.m. för ca 120 fas tighe ter. Med en ge nom snitt lig vat ten för bruk ning per per son om 200 li ter per dygn och 3 per so ner i ge nom snitt per fas tig het skulle det dag li ga vat ten be ho vet bli ca 72 m³/dygn (ca 0,83 l/s). Av lopp sanslut ning Av lop pet från Åsen hop sam las till en huvud av loppsled ning. Inom själ va pla n- om rå det sker det ta del vis ge nom att av lopp i ut kan ten av om rå det pum pas till huvud av loppsled ning en där av lop pet leds med själv fall. Kom mu nen kom mer att an läg ga en för bin del se punkt för av loppsled ning ar na, nere vid gc-vä gens an slut ning till gam la E6-vägen. Gö te borg 2014-01-24 Sven Jo nas son Ste fan By dén 15