Stockholm 2008-04-11 PM Utredning av forsar och dämme i Bällstaån i syfte att förbättra vattendragets fiskhabitat Bakgrund och syfte Bällstaån är ett kraftigt modifierat vattendrag som rinner genom kommunerna Järfälla, Sundbyberg och Stockholm. Inom Stockholm Vattens verksamhetsområde är Bällstaån en del av dagvattensystemet. DHI Sverige AB har i ett tidigare uppdrag åt Stockholm Vatten AB upprättat och kalibrerat en MOUSE/MIKE SHE modell för detta vattendrag och de större dagvattenledningar som dränerar till Bällstaån. Idrottsförvaltningen vill undersöka vilka effekter två små forsar och ett dämme i Bällstaån har på vattendragets vattennivåer och hastigheter vid hög- och normalflöde. Syftet med dessa strukturer är att förbättra vattendragets fiskhabitat. Genomförande Dessa två forsar anläggs uppströms Solvalla samt vid Bromstens IP. Cirka 100 meter uppströms trumman vid Solvalla finns en sektion (uppströms en bro) som anses lämplig. För Bromstens IP ligger motsvarande sektion uppströms Midgränd. För läge se bilagor A och D. Forsnackarna modellerades som en höjning av åbotten i modellen på +0,3 meter. Resultaten från modellen består av nivåer, hastigheter och översvämningskartor för dessa två höjningar. Höjning av åbotten med +0,2 meter modelleras likaså men redovisas endast med nivåer. Då Aspen är den fisk man önskar locka till vattendraget bör forsen vara 10-15 meter lång och ha en medelhastighet vid normalflöde på runt 0,3 m/s. I modellen ansätts längden till 15 m. Den hydrauliska frågeställningen är om åbotten kan höjas enligt ovan utan att det får allt för stora negativa konsekvenser på kapaciteten i vattendraget eller dagvattensystemet som har sitt utlopp till ån. DHI Sverige AB GÖTEBORG STOCKHOLM VÄXJÖ LUND Org. Nr. 556550-9600 Lilla Bommen 1 Svartmangatan 18 Honnörsgatan 16 Kyrkogatan 3 Box 3287 411 04 Göteborg 111 29 Stockholm 350 53 Växjö 222 22 Lund Tel: 031-80 87 90 Tel: 08-402 12 80 Tel: 0470-75 27 60 Tel: 046-16 56 80 Fax: 031-15 21 20 Fax: 031-152120 Fax: 0470-75 27 61 Fax: 046-16 56 81
En magasineringsdamm uppströms Bergslagsvägen (Bergslagsvägsdammen) kan tänkas ha två funktioner. En del av magasineringen dämmes upp så att en sjö bildas, detta ger möjlighet att ge ett minimiflöde i Bällstaån på 15 l/s under torrperioder (fiskhabitat förbättring). Den andra delen av volymen används för att kunna magasinera vatten vid högflöden (minskar översvämningarna i området nedströms dammen). Rimlig sjövolym och under hur lång tid denna sjö kan ge ett minimiflöde diskuteras i detta PM. Randvillkor för modellen blir: 1. normalflöde och medelvattenstånd (+0,32 m enligt Stockholms nollplan) 2. 10-årsflöde och medelhögvattenstånd (+0,70 m enligt Stockholms nollplan) I modellen har 200 l/s använts som ett normalflöde. Genomförandet är i enlighet med offerten daterad 2008-01-10 och mötesanteckningar 2008-02-08. Resultat Bromstens IP: Forsen vid Bromsten IP är i modellen belägen 15 meter uppströms nod BAN00108 (Midgränd), bilaga A. Vid normalflöde (200 l/s) och normalvattenstånd (+0,32 m) är hastigheten vid forsen 0,3 m/s. Vid 10-årsflödet och en nivå i Mälaren på +0,70 m blir hastigheten i forsen runt 0,8 m/s. På grund av forsnacken ökar översvämningsnivån uppströms vid Bromstens industriområde upp till 0,02 m. Vattendjupet vid översvämningen utan forsnacke ses i bilaga B och i bilaga C ses den ökade översvämningen om forsnacken konstrueras. En forsnacke på 0,2 meter istället för 0,3 meter ger en mindre ökning av översvämningsnivån. Nivån ökar med upp till 0,01 m. Resultat av nivåer i ett antal punkter uppströms forsen ses i tabell 1, läget för punkterna ses i bilaga B. Punkt Nr Nuvarande Fors 0,3 Skillnad0,3 Fors 0,2 Skillnad0,2 nivå (m) nivå (m) (m) nivå (m) (m) 1 3.81 3.82 0.01 3.81 0.00 2 3.78 3.79 0.01 3.79 0.01 3 3.42 3.44 0.02 3.43 0.01 4 2.01 2.07 0.06 2.05 0.04 5 1.97 2.03 0.06 2.01 0.04 6 1.81 1.89 0.08 1.86 0.05 Tabell 1: Nivåer i vissa punkter i vattendraget för nuvarande utformning av vattendraget, för forsar med forsnacke +0,3 meter och för forsar med forsnacke +0,2 meter. Nivåerna gäller för 10-årsflöde och medelhögvattenstånd (+0,70 m enligt Stockholms nollplan) DHI Sverige AB 2(4) Utskriftsdatum 2008-04-11
Solvalla: Forsen vid Solvalla är i modellen belägen 15 meter uppströms nod BAN00127, bilaga D. Vid normalflöde (200 l/s) och normalvattenstånd (+0,32m) är hastigheten vid forsen 0,5 m/s. Vid 10-årsflödet och en nivå i Mälaren på +0,70m blir hastigheten i forsen runt 1,2 m/s. På grund av forsnacken ökar översvämningsnivån uppströms med 0,06 till 0,08 meter. Vattendjupet vid översvämningen utan forsnacke ses i bilaga E och i bilaga F ses den ökade översvämningen om forsnacken konstrueras. Anledningen till att hastigheten vid Solvalla är större än vid Bromsten IP är tvåfalt, det ena är att flödet är något större nere vid Solvalla än vid Bromsten IP det andra är att efter Bromsten IP har åbottnen en negativ gradient medan den är positiv vid Solvalla. Vi har alltså en viss bakvattenpåverkan vid Bromsten IP som bromsar upp hastigheten. En forsnacke på 0,2 meter istället för 0,3 meter ger en mindre ökning av översvämningsnivån. Nivån ökar med 0,04 till 0,05 meter. Resultat av nivåer i ett antal punkter uppströms forsen ses i tabell 1, läget för punkterna ses i bilaga E. Dämme: Det visar sig att en strypning av flödet vid Bergslagsvägen inte ger någon minskning av översvämningsytorna vid Bromsten IP och Solvalla. Det går således inte att lösa de ökade översvämningarna på grund av konstruktion av forsar med denna magasineringsvolym. Anledningen till detta är att översvämningen vid Bromsten IP och Solvalla främst sker på grund av den snabba lokala urbana avrinningen. De urbana områdena ligger framförallt nedströms Bergslagsvägen. Däremot skulle en strypning här delvis kunna användas för att vid torrperioder leverera ett minimiflöde på 15 l/s. Detta minimiflöde ger en dygnsvolym på 1 300 m³ och runt 40 000 m³ under en månads tid. DHI Sverige AB 3(4) Utskriftsdatum 2008-04-11
Diskussion Nivåökningen vid Bromsten IP är relativt liten, inom felmarginalen för modellens resultat, och det kan således anses att forsen här inte påverkar kapaciteten av vattendraget och dagvattensystemet nämnvärt. Däremot tycks inte Solvalla vara en lämplig plats för en fors då översvämningen uppströms ökar relativt mycket i ett redan påverkat område. Några av de känsliga områdena är markerade i bilaga F, det gäller bland annat gamla travbanan och söder om Bällstaån, flygfoto i bilagorna är tagna innan dessa nyexploateringar. Möjligen skulle den ökade översvämningen vid Solvalla pga forsen kunna kontrolleras med lokal magasinering och kapacitetshöjande åtgärder som diskuteras i rapporten Bällstaån Uppbyggnad av hydrologisk modell samt beräkningar av kapacitet, översvämningar och vattenkvalitet, 2007-12-19. Vid Bergslagsvägen skulle ett dämme med erforderlig volym kräva en dammkonstruktion på nära 3 meter (vid åfårans mitt), detta pga. topologins utformning uppströms Bergslagsvägen. Det är således en relativt stor konstruktion. Då även magasineringsvolym behövs är en sjövolym på 40 000 m³ inte rimlig, möjligen 10 000 m³ vilket skulle leverera ett torrflöde på 15 l/s i en vecka. En fors kan byggas i anslutning till dämmet vid Bergslagsvägen. Utformningen på denna fors är beroende av utformningen av dämmet. DHI Sverige AB Stockholm 2008-04-11 Markus Petzén Stefan Ahlman DHI Sverige AB 4(4) Utskriftsdatum 2008-04-11
Bilaga A: Bromstens IP
Bilaga B: Översvämning utan forsnacke vid Bromstens IP 1 2 3
Bilaga C: Ökad översvämning med forsnacke vid Bromstens IP
Bilaga D: Solvalla
Bilaga E: Översvämning utan forsnacke vid Solvalla 4 5 6
Bilaga F: Ökad översvämning med forsnacke vid Solvalla