DAGVATTENUTREDNING TECKOMATORP Rapport - Granskningsversion 2016-09-22 Upprättad av: Karin Vendt Godkänd av: Johan Lager
KUND NSVA Box 2022 250 02 Helsingborg Tel 010-490 97 00 Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad KONSULT WSP Sverige AB Box 574 20125 Malmö Besök: Jungmansgatan 10 Tel: +46 10 7225000 Fax: +46 10 7226345 WSP Sverige AB Org nr: 556057-4880 Styrelsens säte: Stockholm www.wspgroup.se KONTAKTPERSONER Johan Lager 010-722 62 20 johan.lager@wspgroup.se Karin Vendt 010-7226216 karin.vendt@wspgroup.se 2 (17)
INNEHÅLL SYFTE 4 BAKGRUND 4 FÖRUTSÄTTNINGAR 5 Läge och avgränsningar 5 Underlag 5 BEFINTLIGA LEDNINGAR 5 LANDSKAPSUTFORMNING 6 GEOTEKNIK 6 PLANERAD UTBYGGNAD 6 Utbyggnad VA 7 Dagvattenhantering i detaljplan 7 BERÄKNINGAR AV DAGVATTENFLÖDEN 8 Beräkningsförutsättningar 8 Resultat 9 Magasinering 11 Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad PRINCIPLÖSNING FÖR DAGVATTEN 14 Allmänt 14 Dagvattenhantering på kvartersmark 14 Dräneringsvatten 16 Rening av dagvatten 16 Anläggningar med reningseffekt 16 Bilaga 1: Förslag dagvattensystem Bilaga 2: Sektion över dagvattenmagasin 3 (17)
SYFTE Syftet med denna rapport och utredning är att ta fram dimensionerande flöden som kommer ligga till grund för en principlösning över dagvattenhanteringen för ett område i nordöstra Teckomatorp, på begäran av NSVA, se Figur 1. Detta i sin tur ska ligga till grund för en senare detaljprojektering. Figur 1: Översiktsbild. Inringat område visar utbredningen av det tilltänkta utbyggnadsområdet. Då dagvattensystemet dimensioneras efter ett statistiskt 10-årsregn är det detta dimensionerande flöde som ska tas fram. Även konsekvenser vid ett 100-årsregn är av intresse. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad BAKGRUND Svalövs kommun planerar att bygga ut nordöstra Teckomatorp. För att klargöra möjliga lösningar har NSVA och Svalövs kommun gett WSP Samhällsbyggnad i uppdrag att plocka fram denna rapport. Området består av två förslag till detaljplaner: detaljplan 1 och 2 för del av Teckomatorp 9:7 och 7:1 m.fl. kallade Teckomatorps verksamhetsområde (detaljplan 1) och Teckomatorpsgården (detaljplan 2). En gemensam dagvattenutredning görs för de båda intilliggande planerna. Området består idag av åkermark. 4 (17)
FÖRUTSÄTTNINGAR Läge och avgränsningar Planområdet ligger placerat i nordöstra Teckomatorp. I söder finns befintlig järnvägslinje som avgränsning och i norr begränsas området längs med väg 17. Västerut begränsas området längs Karlsgatan och österut finns åkermark. Se Figur 2. Figur 2: Planområdet i nordöstra Teckomatorp Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Området är ca 22 ha stort. Norr och väster om planområdet rinner Braån (se Figur 1) som är recipienten för framtida dagvatten från planområdet som leds ut till det befintliga VA nätet. Underlag Följande material har legat till grund för utredningen och har levererats av NSVA: Detaljplan över berört område VA underlag Grundkarta Höjdkurvor BEFINTLIGA LEDNINGAR En BTG400 i sydväst avleder vattnet från de två befintliga hyreshusen och sannolikt en hel del dräneringsvatten. En BTG300 korsar väg 17 i norr och fortsätter som PVC110 till Braån. Avleder troligen dräneringsvatten idag. Ytterligare en ledning i nordöstra delen torde gå under väg 17 idag. NSVA känner dock inte till något om denna ledning. 5 (17)
LANDSKAPSUTFORMNING Planområdet består idag utav åkermark. Området är relativt plant med höjdpunkter i nordvästra och sydöstra hörnet och med en lågpunkt i sydvästra hörnet. Höjdkurvorna i området varierar mellan +32 m och +28 m. I området finns större ytor i norr och söder där möjlighet finns att förlägga öppna magasin. GEOTEKNIK Enligt SGU s jordartskarta (1:25 000 1:100 000) består ytjordlagret inom planområdet av moränlera eller lermorän. Kring det aktuella området återfinns flertalet andra jordarter. Norr och öster om området återfinns svämsediment i form av silt och lera. Söder och väster om det aktuella området finns ett större parti med sand. Söder om planområdet finns även områden med organiska jordarter så som gyttja och torv. De översta decimetrarna av ytjordlagret har oftast en organisk halt. Jordartskaran redovisar inte variationer som upptar mindre än 50 x 50 m och inte vilka jordarter som återfinns på djupet. Detta innebär att andra jordarter kan förekomma både i markytan och på djupet inom det aktuella området. Berggrunden består av sandsten och den bedöms i området ligga på ett djup av 20 50 m djup. PLANERAD UTBYGGNAD Inom planområdet är det möjligt att bygga ut för bostäder, skola, kontor och industri. Lokalgator samt huvudgata planeras att förläggas i området mellan de olika verksamheterna. De gällande detaljplanerna för området visas i Figur 3. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Figur 3 Exploateringsområdets sammanlagda detaljplaner. 6 (17)
Utbyggnad VA NSVA planerar utbyggnad av VA genom området, sträckningen av denna redovisas i Figur 4. Figur 4 Den streckade blå linje visar den planerade VA-utbyggnaden genom området. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Dagvattenhantering i detaljplan I detaljplanerna för området finns ett antal ytor för dagvattenfördröjning inritade. Tanken med fördröjningsytorna är att de ska utgöras av öppna magasin utan permanent vattenspegel eller underjordiska magasin. I Figur 5 visas ytornas placering och i Tabell 1 anges area för respektive yta. 1 2 8 7 3 6 Figur 5 Fördröjningsytor som finns inritade i detaljplanerna, numrerade. 4 5 Huvudgata 7 (17)
Tabell 1 Fördröjningsytors areor enligt detaljplan Yta nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Area (m 2 ) 1054 306 564 1425 535 674 764 150 I huvudgatan förbi industriområdet är ett svackdike inritat i gatusektionen. Detta dike bidrar till en viss fördröjning då rinntiden är längre i ett dike än i ledningar vilket kan hjälpa till att utjämna flödestoppar vid korta intensiva regn. Någon infiltrationsförmåga räknas inte med via diket då geologin i området har konstaterats bestå av lerhaltiga jordarter. Då diket är grunt förväntas det inte heller hålla någon större volym vatten. Anläggningen av diket förväntas därför inte bidra till någon magasinering av regnvatten utan endast en viss flödesutjämning. Figur 6 Sektion för gatan mellan industriområdet och bostadsområdet. Ett svackdike bidrar till att flödesutjämna dagvattenflöden från G/C-banan. BERÄKNINGAR AV DAGVATTENFLÖDEN Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Beräkningsförutsättningar Nederbördsintensiteten är beräknad enligt Dahlströms formel (2010), och regn med statistisk återkomsttid på 10 år respektive 100 år har använts vid beräkningar för att få fram det dimensionerande dagvattenflödet i planområdet. Rekommenderad klimatfaktor enligt P110 är minst 1,25 för regnvaraktigheter kortare än en timme och minst 1,2 för varaktigheter upp till ett dygn. Då långa varaktigheter blir dimensionerande för magasin med strypta utlopp har klimatfaktor 1,2 använts för magasinsberäkningarna. Vid beräkning av maximala flöden från avrinning har istället en klimatfaktor på 1,3 använts då dessa flöden genereras av regn med en kort (10 minuters) varaktighet. Vid ett 10- års respektive 100-årsregn har regnintensiteten 228 l/s/ha samt 485 l/s/ha använts. Tabell 2 visar vilka avrinningskoefficienter som har använts i denna utredning. Tabell 2: Avrinningskoefficienter för olika ytor 8 (17)
Yta Avrinningskoefficient Tak 0,90 Asfalt 0,80 Allmän hårdgjord yta 0.85 Gräs + plattor = Tomtmark 0,30 Gräs, Park 0,1 Tomtmark för småindustri/hotell/handel/kontor 0,5 Flödet har beräknats enligt följande formel: Där Q dim = A φ i k Q dim = dimensionerande flöde [l/s] A = avrinningsområdets area [ha] φ = avrinningskoefficient [-] i = dimensionerande nederbördsintensitet [l/s/ha] k = klimatfaktor [1,3] Resultat Området har delats in i avrinningsområden baserade på angivna ytor för fördröjningsytorna. Figur 7 visar uppdelningen mellan de olika avrinningsområdena. Magasin 6 och 7 har fått samma avrinningsområde då de föreslås kopplas ihop. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Figur 7. Planområdet uppdelat i avrinningsområden. Med hjälp av angivna höjdkurvor (Bilaga 1) kan det konstateras att vid stora regnflöden då magasinen inte räcker till kommer vattnet i norr söka sig västerut mot väg 17 i riktning mot Braån. I söder kommer vattnet att röra sig mot järnvägen och det 9 (17)
bebyggda området västerut (Se pilarnas riktning i Figur 7) på grund av topografins utseende. Dessa sekundära rinnvägar visar på var översvämningar kan förväntas vid extrema nederbördstillfällen då ledningsnätets och magasinens kapacitet inte räcker till. Det dagvatten som inte kan tas om hand lokalt får ledas ut till det befintliga VA-nätet via ett nytt dagvattensledningsnät inom planområdet och hamnar då slutligen i Braån. Föreslagna rinnvägar för det nya ledningsnätet visas i bilaga 1. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad 10 (17)
Tabell 3. Dimensionerande flöden genererat i avrinningsområdena till respektive magasin, beräknade med en klimatfaktor 1,3. Area (m 2 ) Area red (m 2 ) 10-årsregn (l/s) 100-årsregn (l/s) Område magasin 1 33067 17598 522 1110 Område magasin 2 10386 5340 158 337 Område magasin 3 29478 13182 391 831 Område magasin 4 49312 25746 763 1623 Område magasin 5 25574 10283 305 648 Område magasin 6 + 7 62579 29862 885 1883 Område magasin 8 3265 1769 52 112 Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Magasinering Högsta tillåtna dagvattenutsläpp till Braån är begränsad till 1,2 liter/sek och ha och därmed dimensioneras magasinen efter denna avrinning för att inte öka belastningen på dikningsföretaget. Vid anslutning till det befintliga VA-nätet är det idag svårt att säga hur det påverkar områdena nerströms då tillkommande flöden är okända, ytterligare undersökningar krävs. Erforderliga magasinsvolymer har beräknats för det tillåtna flödet, dessa redovisas i Tabell 4. Dimensionerande återkomsttid blir för de flesta magasinen väldigt lång, detta på grund av en relativt hög avrinningskoefficient och ett lågt tillåtet utflöde från magasinet. I dessa har den längsta varaktigheten 7,5 dygn blivit dimensionerande då det antas orimligt att räkna med längre varaktigheter än så för extrema regn. 11 (17)
Tabell 4. Erforderliga fördröjningsvolymer vid dimensionerande regn har beräknats med en klimatfaktor 1,2. Det reglerdjup som krävs har beräknats för 10-årsregnet, för 100-årsregnet anges istället den volym som behöver bräddas. Magasin Volym 10- årsregn (m 3 ) Djup 10- årsregn (m) Volym 100- årsregn (m 3 ) Bräddningsvolym 100-årsregn (m 3 ) 1 1493 1,42 3026 1533 2 426 1,39 891 465 3 787 1,39 1901 1114 4 2112 1,48 4355 2243 5 544 1,02 1331 787 6 + 7 2031 1,41 4633 2601 8 155 1,03 309 154 Gällande det södra området kan det tillåtas att utflödet från magasinet ökar till 25 l/s om man ansluter en del av befintligt område till magasinet eftersom ingen utjämning av dagvatten sker där idag. Detta innebär att magasinet kommer släppa mer än 1,2 l/s,ha men totalt släpps det ut mindre volymer till Braån än vad det gör idag. I Tabell 5 redovisas det reglerdjup som skulle krävas för respektive magasin vid detta utökade utflöde och även de bräddningsvolymer som ett 100-årsregn skulle ge upphov till i detta fall, dessa volymer har beräknats för magasin utformade med det reglerdjup som anges i Tabell 4. Tabell 5 Erforderliga magasinsvolymer då det tillåtna utflödet satts till 25 l/s och det djup på reglervolymen som då krävs i respektive magasin. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Magasin Volym 10- årsregn (m 3 ) Djup 10- årsregn (m) Volym 100- årsregn (m 3 ) Bräddningsvolym 100-årsregn (m 3 ) 5 227 0,42 625 81 6 + 7 975 0,68 2519 487 8 14 0,09 52 0 För att undvika reglernivåer på upp till 1,5 m föreslås magasinen i det norra området utökas enligt förslaget i Figur 8. Där har även magasin 6 och 7 slagits ihop. Nya reglerdjup vid ett 10-årsregn har beräknats för de föreslagna magasinsytorna, dessa visas i Tabell 6. Även justerade bräddningsvolymer vid 100-årsregn har beräknats och presenteras i samma tabell. 12 (17)
Figur 8 Magasinsytor som ritats in i detaljplanen ökas enligt förslaget till en yta som här skissats i svart. Tabell 6 Areor för föreslagen utökning av magasinsytor och nya framräknade reglerdjup och bräddningsvolymer. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Magasin Ny area magasin (m 2 ) Tillkommen area (m 2 ) Djup 10- årsregn (m) Bräddningsvolym 100-årsregn (m 3 ) 1 1300 246 1,15 1767 2 390 84 1,09 558 3 740 176 1,06 1303 4 2010 585 1,05 3234 6+7 1630 192 1,25 2882 Vid utformning av magasin i form av öppna magasin är det svårt att uppnå det framräknade reglerdjupet med de ytor som föreslås. En förenklad sektion över ett öppet magasin kan ses i Bilaga 2. Här kommer en större yta att krävas än de markerade ytorna i planen för att uppnå ett genomsnittligt reglerdjup på 1 m. Dock gör vallen och avståndet till befintlig tomtgräns att ytan kan hålla en större volym än den som får plats inom det markerade området, på så sätt borde de flesta fördröjningsytorna kunna utformas som öppna magasin och ändå kunna fördröja de extremregn som har använts i beräkningarna. Förslag på olika kompletterande fördröjningsmetoder redovisas i nästkommande kapitel. Genom att använda dessa fördröjningsmetoder kan bland annat avrinnings- 13 (17)
koefficienten för kvartersmark antas minskas till 0,3 och andelen hårdgjord yta i industriområdet minskas. PRINCIPLÖSNING FÖR DAGVATTEN Allmänt För att inte öka belastningen på befintligt dagvattennät måste en fördröjning av dagvattnet ske inom området. Dagvattnet inom området bör avledas i så stor utsträckning som möjligt över grönytor eller andra genomsläppliga ytor. Vatten som leds över grönytor ges möjlighet till infiltration vilket kan minska flödestopparna samtidigt som eventuella föroreningar binds i vegetationen. Om markens infiltrationskapacitet är för låg för naturlig infiltration kan istället kassettmagasin anläggas som en form av underjordiskt magasin. Dessa kan placeras i tomtmark eller under parkeringsytor. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Dagvattenhantering på kvartersmark Från kvartersmark samlas regnvattnet främst på hårdgjorda ytor såsom tak och uppställningsytor. För att fördröja dagvatten redan på kvartersmark rekommenderas det att leda vattnet ut över gräs- eller grusytor. Detta kallas även LOD, Lokalt omhändertagande av dagvatten. Det är också av vikt att kvartersmarken sluttar från fastigheterna ner mot eventuella svackdiken, gatans avvattningssystem eller andra grönytor. Genom att låta regnvatten rinna över vegetationsytor fördröjs flödena och en viss infiltration sker innan det leds vidare till recipienten. Man får även här en viss reningseffekt av dagvattnet. Stuprören bör anordnas med utkastare som mynnar i en betongränna som leds mot gräs- alternativt grusytor. Genom att leda vattnet i en betongränna säkerhetsställs det att vattnet inte går ner i husgrunden. Vid stora regn kan vattnet från stuprören skapa problem med erosion och därför bör ett erosionsskydd med makadam utföras där rännan avslutas, se Figur 9. Figur 9: Betongränna över gräsyta. 14 (17)
Betongrännans längd bör vara minst 2 meter lång. Andra system för fördröjning på kvartersmark är att anlägga grus- och gräsarmering. Då kan olika former av plattor med hålrum användas. Plattan tål belastning och består av ett rutnät. Hålrummen som rutnätet bildar fylls med exempelvis grus eller gräs. Plattan kan anläggas där man annars tänkt sig asfalt, se Figur 10 och Figur 11. Figur 10: Betongsten med grusfogar. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Figur 11: Betongsten med grusfogar vid utfarter. Sten satt som svackdike. En möjlighet inom kvartersmarken är att exempelvis ordna nedsänkta parkeringsytor för att fördröja dagvatten. Det finns också lösningar där exempelvis delar av parkeringsytan, den närmast grönytan, anläggs med betongsten med grusfogar. Detta minskar också flödestoppar från nederbörden och bidrar till rening av dagvattnet, se Figur 12. 15 (17)
Figur 12: Parkeringsyta i profil Dräneringsvatten Normal dränering av fastigheter och vägar kommer att behövas inom området. Sannolikt behöver hus- och vägdräneringen anslutas till ett separat dagvattensystem och avledas förbi utjämningsmagasinen. Detta görs för att minska riskerna för att få stående vatten i hus- och vägdräneringen. Detta ska studeras vidare i detaljprojekteringsskedet när detaljerad inmätning är genomförd. Alternativt används en dräneringspumpstation som lyfter dräneringsvattnet upp till dagvattennätet. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad Rening av dagvatten För att bestämma föroreningsmängder i dagvatten används enklast schablonvärden, se bl.a. Larm 1994, vilka beror av den yta på vilken nederbörden faller. Atmosfäriskt nedfall, trafik, materialkorrosion samt spillning från fåglar och hundar utgör de huvudsakliga föroreningskällorna. Beroende på årstid varierar föroreningshalterna. Vintertid ökar exempelvis luftföroreningar till följd av uppvärmning av byggnader och trafikföroreningar i form av dubbdäcksanvändning. Under sommarhalvåret då luften normalt är fuktigare ökar bidragen från korrosion. Föroreningsmängder och dagvattenflöde varierar beroende på avrinningsområde och regnets intensitet och varaktighet. Ett svackdike längs huvudgatan i planområdet bidrar till rening av dagvattnet, dock enbart av G/C-banan då diket endast avvattnar denna och inte körbanan. Vid industriparkering ansluts en oljeavskiljare. Anläggningar med reningseffekt En regnbädd eller biofilter är en vegetationsbeklädd markbädd som kan vara upphöjd eller nedsänkt och som är försedd med en fördröjnings-/översvämningszon. Vid korta perioder efter ett regn bildas en synlig vattenyta som sedan sakta rinner undan. Överskottsflöden avleds via bräddavlopp till dagvattennätet. Om infiltrationen är begränsad kan dräneringsrör läggas under anläggningen. Ett exempel på en regnbädd visas i Figur 13. 16 (17)
Figur 13 Ett exempel från Vegtech av en anläggning av en regnbädd. Rekommenderad dimension på regnbäddar brukar variera mellan 3-10 % av den hårdgjorda ytan. Industriparkeringen i den södra änden av huvudgatan lämpar sig för anläggande av en regnbädd då där finns gott om plats i intilliggande grönyta. Reningseffekten i en optimalt fungerande regnbädd har uppskattats av bland annat stormtac. För många tungmetaller är den förväntade reningseffekten högre i en regnbädd än i en oljeavskiljare. Teckomatorp\3_Dokument\36_PM_Rapport\_Reviderad 17 (17)
N FÖRKLARINGSTEXT OMRÅDESGRÄNS BEF VATTENLEDNING BEF SPILLVATTENLEDNING BEF DAGVATTENLEDNING NY DAGVATTEN (MED FLÖDESRIKTNING) GRÄNS MELLAN AVRINNINGSOMRÅDENA DAGVATTENMAGASIN väg 17 KOORDINATSYSTEM SWEREF 99 1330 HÖJD: RH2000 +29,5 +30,5 29 +30,5 +30,0 +30,5 32 32 +29,6 30 +31,5 +31,0 +30,0 32 +30,5 30 31 +32 30 +31,6 +31,0 31 30 29 +30,0 29 +31,0 28 +28,0 28 28 +29,3 30 31 31 +27,7 +28,0 +29,0
SEKTION SKALA 1:100 1:6 1:10 1:6