Lidköpings kommun UPPDRAGSNUMMER 1837475620 KOMPLETTERANDE UTREDNING UTIFRÅN SYNPUNKTER FRÅN LÄNSSTYRELSEN SWECO ENVIRONMENT AB ANN JANSSON HELENA SVENSSON LISA EKSTRÖM KVALITETSGRANSKAD AV BENGT MATTSSON
2 (19)
Innehållsförteckning 1 Introduktion 2 2 Finns risk för kemikalieläckage till utloppsbäcken? 3 3 Bedömning av dagvattnets föroreningsinnehåll 4 3.1 Bakgrund 4 3.2 Föroreningsberäkningar 4 3.3 Utformning dagvattendamm 6 3.3.1 Föreslagen dagvattenlösning 6 3.4 Referenser 8 4 Principiell utformning av dykarledningar under befintliga bäckar 9 5 Anläggningsmetod vid övergång mellan landförlagd ledning och sjöledning 12 6 Sammanställning av för- och nackdelar med öppen schakt rep. schaktfritt 14 7 Uppdaterad investeringsbedömning för bäck och utloppsledning 15 7.1 Kostnad för drift och skötsel 17 7.2 Samhällsekonomiska kostnader 17 1 (17)
1 Introduktion Lidköpings kommun planerar att bygga ett nytt avloppsreningsverk och i samband med det också öka kapaciteten för att förbereda för framtida exploatering i kommunen. Med anledning av detta har Sweco utrett vilka åtgärder som krävs för att ta hand om dagvattnet på det nya reningsverket men också vilka ledningsomläggningar som krävs för att leda spillvattnet till det nya reningsverket, samt hur det renade spillvattnet skall avledas mot recipient. Dessa utredningar är framtagna som delar i ett större uppdrag som avser reningsverket och dess påverkan på miljön, dvs. framtagning av en MKB som skall användas i tillståndsansökan till Länsstyrelsen. I december 2016 hölls samråd med Länsstyrelsen. Utifrån de kommenterar och synpunkter som Länsstyrelsen hade på framtaget material, har detta PM avseende kompletterande utredningar tagits fram. PMet innefattar följande: Kap. 2. Finns risk för kemikalieläckage till utloppsbäcken? Kap. 3. Bedömning av dagvattnets föroreningsinnehåll Kap. 4. Principiell utformning av dykarledningar under befintliga bäckar Kap. 5. Anläggningsmetod vid övergång mellan landförlagd ledning och sjöledning Kap. 6 Sammanställning av för- och nackdelar med öppen schakt resp. schaktfritt Kap. 7. Uppdaterad investeringsbedömning för bäck och utloppsledning 2 (17) repo001.docx 2012-03-29
2 Finns risk för kemikalieläckage till utloppsbäcken? LST: Finns det risk för kemikalieläckage till bäcken? Alla kemikalier som hanteras på reningsverkets område kommer att hanteras inom invallade områden vilket minimerar risken för läckage till omgivningen. Därtill leds allt dagvatten som rinner av från ytorna till dagvattendammen. Dammen skall utföras med avstängningsbart utlopp för att ytterligare säkerställa att inget läckage sker till utloppsbäcken. 3 (17)
3 Bedömning av dagvattnets föroreningsinnehåll 3.1 Bakgrund Dagvatten innehåller föroreningar från de ytor som det avrinner från. Olika typer av markanvändning bidrar till olika typer och mängder av föroreningar till dagvattnet. Trafikerade ytor genererar föroreningar genom slitage och vittring av asfalterade ytor, bromsar och däck, rester och spill från förbränning samt salt och sand från halkbekämpning. Typiska föroreningar från trafikytor och industriområden är olja, suspenderat material, salt, halkbekämpningsmedel, PAH:er samt metaller som koppar, zink, nickel, krom och bly. Även näringsämnen som fosfor och kväve återfinns i dagvatten från hårdgjorda ytor. 3.2 Föroreningsberäkningar Föroreningsberäkningar för området, där Ängens avloppsreningsverk planeras, har genomförts. Beräkningar har genomförts för befintligt markanvändning samt för framtida markanvändning med och utan rening. Befintliga och framtida dagvattenflöden har beräknats för ett regn med återkomsttid på 20 år. För framtida situation har en klimatfaktor på 1,25 inkluderats för att ta höjd för framtida prognosticerade klimatförändringar. Områdets storlek uppgår till 4,7 hektar (reningsverkets yta samt tillfartsväg). Ytor och markanvändning för befintlig och framtida situation efter exploatering samt avrinningskoefficienter beskrivs i Tabell 1. Avrinningskoefficienten (φ) har valts i enlighet med Svenskt Vattens publikation P110. Tabell 1. Områdets storlek och markanvändning för befintlig situation och framtida situation efter exploatering samt avrinningskoefficienter. Befintlig markanvändning Dagvatten- och recipientmodellen StormTac WEB (v.16.4.1) har använts för att beräkna dagvattenflöden och föroreningsbelastning från området. Modellen använder sig av den rationella metoden för att beräkna dagvattenflödena. Den rationella metoden tar hänsyn till dimensionerande flöde, avrinningsytans storlek, regnintensitet och avrinningskoefficient. Avrinningskoeff. (φ) Framtida markanvändning Avrinningskoeff. (φ) Yta (ha) Yta (ha) Skogsmark 4.7 0.05 Industriområde 2.8 0.7 Gräsyta 1.2 0.1 Väg 0.7 0.8 Totalt 4.7 0.05 4.7 0.6 De schablonvärden som används för att beräkna föroreningskoncentrationer och belastningar i StormTac bygger på ett stort antal studier för olika typer av markanvändning där flödesproportionella föroreningsmätningar genomförts. Resultaten av dessa beräkningar ligger till grund för den beskrivna föroreningsbelastningen. Som indata till beräkningsmodellen används uppskattad rinnsträcka, flödeshastighet och hur 4 (17) repo001.docx 2012-03-29
mycket angiven markanvändning bidrar till avrinningen från området (avrinningskoefficient). Beräknade föroreningshalter redovisas i Tabell 2. Som jämförsvärden har Göteborgs stad riktlinjer för utsläpp av förorenat vatten till recipient och dagvatten använts. Göteborgs riktlinjer har tagits fram för att skydda den mest känsliga recipienten. I riktlinjerna anges bland annat riktvärden för vilka halter av olika ämnen som bör uppfyllas för utsläpp till recipient. Tabell 2. Föroreningshalter för befintligt markanvändning och för framtida markanvändning utan rening. Grå rutor indikerar överskridande av riktvärde. GBG stads riktvärde Befintlig markanvändning Framtida markanvändning Ämne Enhet Fosfor µg/l 50 31 220 Kväve µg/l 1250 710 1800 Arsenik µg/l 15 4 4 Bly µg/l 14 2 17 Koppar µg/l 10 5 31 Zink µg/l 30 11 160 Kadmium µg/l 0.4 0.07 0.9 Krom µg/l 15 0.4 9.5 Nickel µg/l 40 0.5 11 Kvicksilver µg/l 0.05 0.004 0.06 Susp. Mtrl. µg/l 25000 9000 73000 TOC µg/l 12000 5600 19000 Olja µg/l 1000 77 1500 Bensen µg/l 10 1 1 Bensapyren µg/l 0.05 0 0.1 Vid situationen efter exploatering ökar halterna jämfört med befintlig situation och flertalet av de beräknande ämnena överskrider Göteborgs stads riktvärden. 5 (17)
3.3 Utformning dagvattendamm Den föreslagna lösningen för att behandla dagvatten är en våt damm med permanent vattenspegel. Utformningen av en dagvattendamm är viktig för att en god rening ska uppnås. En lång och smal form på dammen ökar den effektiva volymen i dammen och har bättre förutsättningar att reducera föroreningar i vattnet. Sedimentationen i dammen gynnas av långsamma vattenflöden. Vattendjupet bör vara minst 1,2 meter och en släntlutning på 1:3. Dammens längd-bredd förhållandet rekommenderas vara 3:1, dock max 5:1. Vattengången i inloppsledningen bör vara placerad minst 3 dm över botten, dock helst mer. Ju mindre avståndet är mellan inloppsledning och botten desto större frekvens av tömning av bottensediment krävs. Den ökade frekvensen krävs för att förhindra att det sedimenterade materialet rörs upp och riskerar att följa med dagvattnet ut. Dammen bör utformas med en sedimenteringsdel vid inloppet där botten bör vara hårdgjord. Det underlättar driften av anläggningen. Ett brett inlopp samt undervattensvall, eller annan konstruktion som fördelar vattnet utnyttjar vattenvolymen mer effektivt vilket ger förbättrad rening. Dagvattendammen kommer att ha flera inlopp. Där det är möjligt kan inloppet anläggas över vattenytan för en förbättrad syresättning av vattnet. God syretillgång ger en förbättrad sedimentation och skapar bättre förutsättningar för de biologiska reningsprocesserna i dammen. 3.3.1 Föreslagen dagvattenlösning Föreslagen dagvattenlösning har dimensionerats för ett 20 års regn inkl. klimatfaktor, vilket ger ett dimensionerande flöde på 950 l/s. Dammens funktion är att fördröja och rena dagvattnet. Utflödet har dimensionerats till 35 l/s vilket motsvarar dimensionerande flöde för befintlig markanvändning. Förslaget på utformning av dagvattendamm som föroreningsberäkningarna baseras på presenteras i Figur 1 och Tabell 3. Maxdjupet är 1,5 meter med en permanent vattennivå på 0,8 meter. Ap Permanent vattenyta Vd1 Nedre reglervolym L1 Längd vid permanent vattennivå Ad Total regleryta Vd2 Övre reglervolym L2 Längd vid maximal vattennivå Aw Vegetationsyta Sw Andel vegetation Qdim Dimensionerande flöde Vp Permanent vattenvolym Ww Bredd vegetation Qout2 Utflöde från nedre reglervolym Vtot Total vattenvolym Tout1 Tömningstid för Qout1 Qout1 Utflöde från övre reglervolym Figur 1. Förslag på utformning av dagvattendamm 6 (17) repo001.docx 2012-03-29
En väg för driftfordon bör anläggas runt dammen. Om dammen är smal kan det räcka med åtkomst på ena sidan. Anläggningen bör konstrueras så att fordon kan bedriva skötsel främst vid in- och utlopp av dammen. Vid parkering eller uppställning av främst tunga fordon bör en oljeavskiljare anläggas för att förhindra att bränsle- eller oljespill/läckage når dagvattendammen. Tabell 3. Dimensioner för föreslagen utformning av dagvattendamm Dimensioner Permanent vattennivå Maximal vattennivå Enhet Yta 1900 2400 m 2 Volym 1100 2600 m 3 Djup 0,8 1,5 m Längd 90 94 m Vid situationen efter exploatering och rening, med föreslagen lösning, beräknas halterna understiga Göteborgs stads riktvärden. Se Tabell 4. För organiskt material (TOC) finns ingen underlagsdata i modelleringsprogrammet för den aktuella reningsmetoden. Reduktion av TOC bedöms dock ändå ske och halten TOC efter reningen bedöms minst hamna i nivå med Göteborgs stads riktlinjer. Tabell 4. Föroreningshalter för framtida markanvändning med och utan rening. Grå rutor indikerar överskridande av riktvärde. Framtida Framtida GBG stads markanvändning markanvändning Ämne Enhet riktvärde före rening efter rening Fosfor µg/l 50 220 44 Kväve µg/l 1250 1800 1100 Arsenik µg/l 15 4 2 Bly µg/l 14 17 1.2 Koppar µg/l 10 31 6 Zink µg/l 30 160 14 Kadmium µg/l 0.4 0.9 0.2 Krom µg/l 15 9.5 1.3 Nickel µg/l 40 11 1.5 Kvicksilver µg/l 0.05 0.06 0.02 Susp. Mtrl. µg/l 25000 73000 5000 TOC µg/l 12000 19000 19000 Olja µg/l 1000 1500 230 Bensen µg/l 10 1 0.5 Bensapyren µg/l 0.05 0.1 0.01 7 (17)
Tabell 5. Föroreningsmängder för befintligt markanvändning, samt för framtida markanvändning med och utan rening. Ämne 3.4 Referenser Enhet Framtida Framtida Befintlig markanvändning markanvändning markanvändning före rening efter rening Fosfor kg/år 0.2 4 0.8 Kväve kg/år 5 32 19 Arsenik kg/år 0.03 0.07 0.04 Bly kg/år 0.01 0.3 0.02 Koppar kg/år 0.03 0.6 0.1 Zink kg/år 0.08 3 0.3 Kadmium kg/år 0.0005 0.02 0.003 Krom kg/år 0.003 0.2 0.02 Nickel kg/år 0.003 0.2 0.03 Kvicksilver kg/år 0.00003 0.001 0.0004 Susp. Mtrl. kg/år 61 1300 88 TOC kg/år 38 330 328 Olja kg/år 0.5 27 4 Bensen kg/år 0.008 0.02 0.009 Bensapyren kg/år 0 0.002 0.0002 Larm Thomas, Utformning och dimensionering av dagvattenreningsanläggningar, VA- FORSK-rapport 2010-10. Göteborgs stad, Miljöförvaltningens riktlinjer och riktvärden för utsläpp av förorenat vatten till recipient och dagvatten. R 2013:10. 8 (17) repo001.docx 2012-03-29
4 Principiell utformning av dykarledningar under befintliga bäckar Ett platsbesök där den tänkta bäcksträckningen genomgicks till fots genomfördes i februari 2017. Vid genomgång noterades antalet bäckar som behöver passeras via dykarledningar. Under fältbesöket noterades också att det finns ställen där bäcken föreslås avvika från den tänkta sträckningen på grund av markens lutning, samt på grund av att onödigt många passager av befintliga bäckar behövs. Den exakta sträckningen föreslås därför utformas under projekteringsskedet då mer information om geoteknik, höjder och andra aspekter kan utredas djupare. Vid platsbesöket bedömdes antalet bäckar och vägar som behöver passeras via dykarledningar till ca 9 st. varav 7 st. små (ca 10 m från intag till utlopp) och 2 st. stora (ca 100 m från intag till utlopp). Efter djupare utredning av anläggningsmetod för dykarledningar under befintliga bäckar bedöms metoden att använda öppen schakt inte att borra som det var tidigare vara ett lämpligare alternativ. Det innebär att vattnet från befintliga bäckar (ca 7 st.) kommer att behöva ledas om under anläggningsfasen. Att borra skulle innebära att mycket långa dykarledningar erhålls eftersom det är svårt att åstadkomma en liten radie på stora ledningar (ᴓ 1200 mm). Dock kan de två större dikena fortfarande vara lämpliga att passera via en borrad ledning där området som skall passeras är längre. I så fall krävs där ingen omledning. I Figur 2 och Figur 3 visas en principlösning för hur dykarledningarna kan utformas. Hastigheten i dykarledningarna vid 1 Qdim (dvs. ca 195 l/s) har modellerats till ca 0,2 m/s medan hastigheten vid regntillfällen och 4 Qdim (dvs. ca 780 l/s) kan uppgå till ca 0,7 m/s. Det är viktigt att visst utrymme lämnas mellan dykarledningens hjässa och dikesbotten på det befintliga diket. Detta för att inte bygga bort möjligheten att fördjupa det befintliga diket i framtiden. I Figur 4 visas hur bäcken föreslås skyddas från att ytledes avvattna kringliggande mark. Därtill föreslås bäcken utföras med tät duk för att förhindra att vatten tränger ut, eller in, via underliggande jordlager. Se avsnitt 7 för mer information. Ur både drift- och säkerhetssynpunkt är det viktigt att intag och utlopp från dykarledningarna förses med skyddsgaller. Gallren bör utformas så att de möjliggör för rensning, samt annat drift och underhåll. 9 (17)
Profil dykarledning Figur 2. Vattnet i utloppsbäcken leds in i dykarledningen genom ett vinklat galler som avskiljer löv och annat större skräp. Ett galler placeras ur säkerhetssynpunkt också vid utloppet. Innan vattnet tas in i ledningen bör utloppsbäcken breddas för att minska hastigheten och därmed erhålla sedimentation vilket leder till minskad risk för att dykarledningen sätter igen. Ett sandfång kan därtill med fördel sättas innan dykarledningen. Översikt dykarledning Figur 3. En passage via dykarledning sedd ovanifrån. 10 (17) repo001.docx 2012-03-29
Bäckens sektion Figur 4. För att förhindra vatten från att rinna in i bäcken från kringliggande mark föreslås bäcken omges av en mindre vall. Beroende på marklutningen utmed bäcken kan det räcka med att vallen placeras på en sida om bäcken. 11 (17)
+ höjd (m) 5 Anläggningsmetod vid övergång mellan landförlagd ledning och sjöledning Vid anläggning av utloppet i Lidan, dvs. då kulverten går från att vara landförlagd till att bli sjöledning, bör en anläggningsmetod med minimal påverkan på vatten och naturmiljö väljas. Genom Lidans kant skall också två stycken trycksatta spillvattenledningar (preliminärt av dimensionen 630 mm). Dessa ledningar skall leda det inkommande spillvattnet till reningsverket dels från bebyggelsen. Det råder ännu många osäkerheter kring de geotekniska förutsättningarna kring Lidan, och även utmed ledningsstråket, vilket försvårar bedömningen av anläggningsmetod. Markprofilen vid utloppet visas i Diagram 1 nedan, och i Figur 5 visas ett urklipp ur MMTs lodning av Lidan. 54,0 52,0 50,0 48,0 46,0 Markhöjd Vattennivå Lidan 50,0 49,0 48,0 47,0 46,0 52,0 51,0 52,5 44,0 42,0 40,0 44,1 43,1 42,1 41,1-5 15 35 55 Längd (m) 75 95 115 135 Diagram 1. Markprofil över Lidans slänt vid planerad anläggning av utloppsledningen samt 2 st. 630 mm-ledningar. Diagrammet är skalförställt. 12 (17) repo001.docx 2012-03-29
Figur 5. Urklipp ur MMTs karta (102521-SWE-MMT-SUR-DWG-AL000003) med resultat från lodning av Lidan. Utskrivna höjder refererar till vattenståndet i Vänern (+44.1 m, RH2000). I de djupaste delarna, markerade med mörkare färg, ligger alltså bottennivån på +39,1 m. Ett antagande om att marken kring Lidan består av lera har gjorts. Utefter avstämning med expert rekommenderas att metoden styrd borrning används för att anlägga ledningarna. Borrningen bör utföras med ett specialmunstycke som är anpassat för att undvika upprörning. Metoden erfordrar att en borrning per ledning görs, och att ledningarna utgörs av PE-rör. Vid anläggning sker borrning från Lidans östra bank och ut i Lidan. Ledningarna läggs upp på den västra banken och dras sedan in i borrhålet bakvägen. Beroende på vad den geotekniska undersökningen visar kan möjligen spont sättas vid passagen mellan mark och vatten för att minska risk för ras. 13 (17)
6 Sammanställning av för- och nackdelar med öppen schakt rep. schaktfritt Se PM Samhällsekonomisk analys och utredning av anläggskostnader för överföringsledningar till Ängens avloppsreningsverk. 14 (17) repo001.docx 2012-03-29
7 Uppdaterad investeringsbedömning för bäck och utloppsledning Det finns flera möjliga metoder för att täta utloppsbäcken och därmed skydda kringliggande mark från att avvattnas. En tät duk hindrar också eventuella föroreningar från att lämna utloppbäcken via underliggande jordlager eller grundvatten. Kostnadsbedömningen har gjorts utifrån att bäcken kläs med geomembran (1,5 mm tjock, HDPE). Duken behöver täcka hela bäckens sektion med ett tillägg om ca 1 m på varje sida för att möjliggöra förankring. I Figur 6 och Figur 7 visas sektionen som använts vid kostnadsbedömning för bäcken. Figur 6. Sektionen som använts vid investeringsbedömningen för bäcken. Släntlutningen är 1:3. Figur 7. Förtydligande av vilka lager som tagits med vid uppbyggnad av bäckens sektion. 15 (17)
Tabell 6. Sammanställning av investeringskostnadsbedömning Kostnadssammanställning Utloppsbäck inkl. serviceväg i grus Tryckt ledning genom bostadsområde Summa utloppsbäck och ledning kostnad ca 23 Mkr ca 33 Mkr ca 56 Mkr Info Bäckens längd: 2200 m Antal dykarledningar: 2 st. 100 m, 7 st. 10 m. 100 % jordschakt Släntlutning 1:3 Kostnad för gestaltning har uppskattats till 50 % av anläggningskostnaden för bäcken och servicevägen Projektering, kontroll, internränta, byggledning ca 12 % Oförutsett 15 % Ledningssträcka: 1300 m Projektering, kontroll, internränta, byggledning ca 12 % Oförutsett 20 % Alternativ till utloppsbäck Som ett alternativ till att en utloppsbäck som övergår i kulvert anläggs, kan istället en ledning anläggas hela vägen från reningsverket till Lidan. Investeringskostnadsbedömning för en sådan ledning: Trycka ledning från ARV till Lidan 72 Mkr o projektering, kontroll, internränta, byggledning 10 % o oförutsett 15 % o Det kan finnas samförläggningsvinster om samma sträckning som inkommande ledningar används för utloppsledningen. Dessa har inte beaktats i investeringskostnadsbedömningen Alternativ utloppspunkt Om planerad utloppspunkt i Lidan inte kan användas, är ett alternativ att en ledning dras via Lidan ut i Vänern. Det renade spill- och dagvatten släpps då på ett djup om ca 15 m vilket erfordrar att en ca 12 000 m lång ledning anläggs. Alternativet beskrivs ur spridningssynpunkt i PMet Lidköping nya ARV Spridning och spädning från utsläppspunkt: Anläggning av 12 000 m sjöledning i Vänern 217 Mkr o projektering, kontroll, internränta, byggledning 10 % o oförutsett 5 % Det finns många osäkerheter kring kostnadsuppskattningarna då det finns flertalet faktorer som ej är kända. Osäkerheter som inte tagits hänsyn till i bedömningen följer: 16 (17) repo001.docx 2012-03-29
- Geotekniska förutsättningar och berg - Fördyrande omständigheter på grund av hänsyn till bef. bebyggelse - Förorenad mark - Marknadsaspekter under tid för upphandling 7.1 Kostnad för drift och skötsel Kostnad för drift och skötsel för utloppsbäcken och anslutande kulvert har inte uppskattats i detta skede. Den årliga drift- och underhållskostnaden för en utloppskulvert är dock sannolikt lägre än för en utloppsbäck. Bäcken kommer att behöva kontinuerlig rensning av bottnen för att inte slamma igen, samt att större grenar behöver tas bort för att inte minska vattenföringen. Dykarledningarna och in- och utloppsgaller behöver tillsyn ofta för att inte sättas igen. Underhåll på en utloppsledning innebär bland annat spolning, men det kan också innebära omfattande schaktarbeten vid skador på ledningen, vilket leder till kostsamma punktinsatser. 7.2 Samhällsekonomiska kostnader De samhällsekonomiska kostnaderna för anläggning av inkommande ledningar till reningsverket har bedömts och återfinns i Samhällsekonomisk analys och utredning av anläggskostnader för överföringsledningar till Ängens avloppsreningsverk. I utredningen har tre olika sträckningar mellan centrala Lidköping och det planerade reningsverket kostnadsbedömts med hjälp av en kostnads-nyttoanalys. Två alternativ går via stadsbebyggelsen, och ett alternativ följer den planerade utloppsledningen via Ljunghed och sedan vidare i Lidan. Utredningen visar tydligt att de samhällsekonomiska kostnaderna är betydligt högre för alternativen som går genom stadsbebyggelsen. 17 (17)