DAGVATTENUTREDNING, Sätuna torg Märsta, Sigtuna kommun ÅF Infrastructure AB Stockholm 2018-03-09 Handläggare: Gabriella Hjerpe Projekt ID: 740694 Granskad av: Marilou Hamilton Levin gabriella.hjerpe@afconsult.com Sandra Calestam Sandra.calestam@afconsult.com ÅF-Infrastruktur AB Frösundaleden 2, SE-169 99 Stockholm Sverige Telefon 010-505 00 00, huvudkontor I Stockholm, www.afconsult.com Org.nr. 556185-2103, VAT SE556185210301
Sammanfattning ÅF-Infrastructure AB har på uppdrag av Sigtunahem tagit fram en dagvattenutredning för planområdet Sätuna torg i Märsta inom Sigtuna kommun. Planområdet består idag av två bebyggelser med totalt 20 lokaler och 24 lägenheter. Den nya planen ger plats för en ny bebyggelse av bostäder och handel samt till det sociala rummet där ett livfullt stadstråk med torg och mötesplatser planerats in. Planen främjar därför de gröna ytorna i markanvändningen jämfört mot befintlig situation. Recipienten Märstaån har enligt miljökvalitetsnormerna för ytvatten klassificerats till en måttlig ekologisk status samt till att ej uppnå god kemisk status. Flödesberäkningar har utförts enligt Sigtuna kommuns kravspecifikation för dagvatten i samband med upprättande av detaljplan. Flöden har uppskattats för ett 30-årsregn där en klimatfaktor på 1,25 har använts för framtida scenario. Det dimensionerande flödet för det totala planområdet uppgår enligt nedan till: Framtida 30-årsregn med klimatfaktor: 346 l/s Magasinsvolymen har beräknats enligt Sigtuna kommuns kravspecifikation med standarder från Svenskt Vatten. Magasinsvolymen uppgår till ca 41 m 3 vid beräkningar för ett 10 minuters 30-årsregn. För att fördröja och rena dagvattnet från planområdet rekommenderas främst användandet av biofilter i form av regnbäddar, även gröna tak lyfts fram som en sekundär åtgärd. Av de undersökta föroreningarna visar de översiktliga beräkningarna att samtliga kommer att spridas i mindre mängder efter föreslagna lösningsåtgärder för dagvatten jämfört med befintlig situation. Detta innebär att statusen på Märstaåns vattenkvalitet inte kommer att försämras utan i stället bevaras eller förbättras.
Innehållsförteckning 1 Inledning... 1 1.1 Bakgrund... 1 1.2 Uppdragsbeskrivning... 1 2 Förutsättningar... 1 2.1 Dagvattenstrategi... 1 2.2 Dimensionering... 2 2.2.1 Flöden... 2 2.2.2 Fördröjningsvolym... 3 2.3 Recipient och miljökvalitetsnormer... 3 2.3.1 Miljökvalitetsnormer och status... 4 3 Nulägesbeskrivning... 5 3.1 Planbeskrivning och befintlig avrinning... 5 3.2 Geotekniska förhållanden... 6 3.3 Markavvattningsföretag... 6 3.4 Befintliga ledningar... 7 4 Principlösningar för dagvattenhantering... 8 4.1 Grönt tak... 8 4.2 Regnbädd... 8 4.3 Genomsläppliga beläggningar... 10 4.4 Stuprörskastare och ytlig avledning... 10 5 Dagvattenflöde... 11 5.1 Befintlig situation... 11 5.1.1 Markanvändning... 12 5.1.2 Flödesberäkningar... 12 5.2 Planerad situation... 12 5.2.1 Markanvändning... 13 5.2.2 Flödesberäkningar... 14 5.3 Magasineringsvolym... 14 6 Föroreningsberäkningar för befintlig och planerad situation... 14 7 Föreslagen dagvattenhantering... 16
7.1 Regnbädd... 16 7.2 Föroreningsberäkningar för planerad situation med föreslagen dagvattenhantering... 17 7.3 Gröna tak... 18 7.4 Marknivåer... 19 8 Recipientpåverkan... 19 9 Miljöanpassade materialval... 19 10 Översvämningsrisk... 20 11 Förslag till planbestämmelser... 20 12 Slutsats och rekommendationer... 21 13 Referens... 22
1 Inledning 1.1 Bakgrund Sigtunahem förvärvade fastigheten Sätuna 3:179 år 2013. Marken runt Sätuna torg och Märstas pendeltågstation är av hög investeringsvärde och Sigtunahem har lagt fram ett önskemål om att bygga fler bostäder i området. Idag finns det två bebyggelser på fastigheten med totalt 20 lokaler och 24 lägenheter. De två husen är uppförda 1959 och i behov av en upprustning. I samband med exploatering planeras området därför om och ger plats till en bebyggelse av nya bostäder och handel. Målet är att ta till vara på platsens kvaliteter och ge plats åt det sociala rummet genom att skapa ett livfullt stadstråk med torg och mötesplatser. 1.2 Uppdragsbeskrivning I denna rapport kommer ÅF enligt uppdrag att redovisa för: Beräknade dagvattenflöden för planområdet innan och efter exploatering Beskrivning av recipientens status utifrån befintliga MKN Beräknade förändringar i föroreningsbelastning från dagvatten från planområdet innan och efter exploatering, utan föreslagna åtgärder, samt efter exploatering med föreslagna åtgärder Förslag på hållbar dagvattenhantering 2 Förutsättningar 2.1 Dagvattenstrategi Sigtuna kommun ingår i Oxunda vattensamverkan tillsammans med fem andra kommuner. Målet är att bidra till en fortsatt god mångfald och vattenkvalitet i Mälaren. Under 2016 antog samtliga medverkande kommuner en gemensam dagvattenpolicy som är uppdelad i fem huvudpunkter: Minska konsekvenserna vid översvämning - Genom att planera och höjdsätta marken korrekt kan framtida skador på byggnader och infrastruktur förhindras som följd av kraftiga regn och/eller höga vattennivåer. Ytliga avrinningsvägar skapas för att minimera konsekvenserna vid extrema flöden. Bevara en naturlig vattenbalans - Den naturliga vattenbalansen så som grundvattenbildning, omsättning och flöden ska bevaras genom att skapa lokal möjligheter till infiltration av dagvatten. Minska mängden föroreningar - Lokala lösningar och goda materialval ska minska bidraget av föroreningar från källa till recipient. Föroreningar ska avskiljas och omhändertas innan vattnet når recipienten med hjälp av lokala dagvattenlösningar. Sida 1 (22)
Utjämna dagvattenflöden - En jämnare belastning på dagvattensystem, reningsanläggningar och recipient skapas genom att fördröja och reducera dagvattenflödet på privat-, statlig- och kommunägd mark. Berika bebyggelsemiljön - Dagvattnet bör ses som en resurs, på mark såväl som på tak, som kan berika staden med avseende på exempelvis rekreation, lek, naturvärden och biologisk mångfald. 2.2 Dimensionering Beräkningar görs för flöden vid 30- och 100-årsregn med varaktighet på 10 minuter, där 30-årsregn används som dimensionerande flöde. Hänsyn tas till ökade flöden till följd av klimatförändringarna. För olika återkomsttider förväntas ökning bli cirka 5 30 % vilket ger ett spann på klimatfaktorn för det dimensionerande regnet på 1,05 1,30 (Svenskt Vatten AB, 2016). I detta PM antas en klimatfaktor på 1,25. Vid beräkning av befintlig avrinning används ingen klimatfaktor. 2.2.1 Flöden För beräkning av regnintensiteten har Dahlströms formel (Svenskt Vatten AB, 2011). 3 i Å = 190 Å ln(t R) 0,98 T + 2 R Där: iå = regnintensitet, [l/s, ha] TR = regnvaraktighet, [minuter] Å = återkomsttid, [månader] Vid beräkning av dagvattenflöden före och efter exploatering används rationella metoden med regnintensitet enligt Dahlströms formel ovan. Med rationella metoden bestäms ett dimensionerande flöde utifrån avrinningsområdets area, dimensionerande regnintensitet samt avrinningskoefficient. Dimensionerande flöde beräknas med följande formel (Svenskt Vatten AB, 2016). q dim = A φ i A klimatfaktor Där: qdim = dimensionerande flöde, [l/s] A = avrinningsområdets area, [ha] φ = avrinningskoefficient, [ ] iå = regnintensitet, [l/s, ha] klimatfaktor = ökad regnintensitet till följd av ändrat klimat i framtida scenarion Sida 2 (22)
2.2.2 Fördröjningsvolym Erforderlig magasinsvolym i fördröjningsmagasin har beräknats med Svenskt Vatten P110 bilaga 10.6. Detta är en överslagsmässig beräkning som tar hänsyn till rinntiden, här uppskattad till 5 minuter. Regnvaraktigheten har beräknats med Dahlströms formel och klimatfaktor 1,25 multipliceras till regnintensiteten. Där: V = 0,06 (i regn t regn K t rinn K t rinn + K2 t rinn i regn ) V = specifik magasinsvolym, [m 3 /hared ] iregn = regnintensitet för aktuell varaktighet, multiplicerad med klimatfaktor, [l/s, ha] tregn = regnvaraktighet, [minuter] trinn = rinntid, [minuter] K = specifik avtappning från magasinet, [l/s, hared ] 2.3 Recipient och miljökvalitetsnormer Det aktuella planområdet ingår i vattenförekomsten Märstaåns avrinningsområde. Dagvattnet leds från planområdet, i riktning mot spårområdet vid Märstas pendeltågsstation, via ytavrinning och ledningsnät. På andra sidan spårområdet leds dagvattnet till ett närliggande dike som för vattnet vidare mot Märstaån. Märstaån ligger helt inom Sigtuna kommuns gränser och har ett avrinningsområde om ca 80 km 2 som inkluderar kommunens mest centrala delar (Sigtuna kommun, 2010). Figur 1 visar en översiktskarta över planområdet och recipienten. Planområde Märstaån Figur 1 Översiktskarta på planområdet, inringat, samt på recipienten Märstaån (Eniro, 2017) Sida 3 (22)
I Märstaåns mynning sker sedan 1988 provtagningar på vattenkvalitén 12 gånger per år. Ett utökat övervakningsprogram startades år 2012 inom Märstaåns vattensamverkan för att även innefatta vattendragets olika delgrenar. Programmet utgörs av vattenkemisk provtagning och provtagning av kiselalger. Utöver detta tas även prover på bottenfauna och miljögifter inom länets regionala miljöövervakning (Naturvatten, 2014). 2.3.1 Miljökvalitetsnormer och status EU:s vattendirektiv, ramdirektivet för vatten, införlivades i svensk lagstiftning år 2004 som Vattenförvaltningen. Arbetet med vattenförvaltningen utförs med hjälp av så kallade miljökvalitetsnormer, normerna fungerar som ett juridiskt styrmedel som införts i svensk lag för att komma tillrätta med miljöpåverkan från diffusa utsläppskällor. Normerna för vatten beskriver vilken vattenkvalitet en vattenförekomst ska ha vid en viss tidpunkt. Varje vattenförekomst statusklassificeras sedan i syfte att beskriva vattenförekomstens vattenkvalitet i dagsläget. Huvudregeln är att alla vattenförekomster ska uppnå god status eller potential innan år 2021 samt att ingen vattenförekomsts status får försämras, den ska istället förbättras eller bevaras. Miljökvalitetsnormer klassas inom två områden för vattenförekomster, ekologisk status och kemisk status (HaV, 2016; VISS, n.d.). Efter att EU-domstolen meddelade den så kallade Weserdomen har kraven skärpts på att vattenkvaliteten inte får försämras samt att målen gällande kemisk och ekologisk status ska uppnås. Det innebär att statusen för en enskild kvalitetsfaktor, som används för statusklassificering av vattenförekomsten, inte får försämras. Projekt eller verksamheter som orsakar en försämring riskerar således att inte tillåtas. Den aktuella vattenförekomsten för planområdet klassas enligt VISS i enlighet med tabell 1. Statusklassificeringen för ekologisk och kemisk status sattes år 2016 i samband med skiftet av den andra och tredje förvaltningscykeln. Tabell 1 Statusklassificering från 2017-06-16 av recipienten Märstaån Vattenförekomst Status Ekologisk status Kvalitetskrav och tidpunkt Status Kemisk status Kvalitetskrav och tidpunkt Märstaån SE661509-161755 Måttlig ekologisk status God ekologisk status 2021* Uppnår ej god kemisk ytvatten-status God kemisk status 2021 *Förlängd tidsfrist gällande god ekologisk status med avseende på morfologiska förändringar till år 2027 Märstaåns vatten är klassificerat till att ha en måttlig ekologisk status. För de biologiska kvalitetsfaktorerna så är det statusen för Kiselalger och Bottenfauna (DJ-index) som varit utslagsgivare för den sammanvägda bedömningen. För de fysikalisk-kemiska kvalitetsfaktorerna är halterna av Arsenik över gränsvärdesnormen vilket gett en klassificering på Måttlig. Dock är Sida 4 (22)
bedömningen av arsenik förknippad med hög osäkerhet då bakgrundshalterna troligtvis utgör en stor del av de uppmätta halterna. Detta på grund av att ett relativt högt utläckage av arsenik är möjligt från lerhaltiga jordarter, vilka utgör den vanligaste jordarten i avrinningsområdet (Naturvatten, 2015). Flertalet hydromorfologiska kvalitetsfaktorer är klassade som dåliga eller otillfredsställande. Det är grupperna Hydrologisk regim i vattendrag, Morfologiskt tillstånd i vattendrag samt Död ved i vattendrag som klassat till en dålig ekologisk status. För kemisk status uppnår Märstaån ej god status. Ämnena som överstiger gränsvärdena är polybromerade difenyletrar (PBDE), kvicksilver, nickel och PFOS. 3 Nulägesbeskrivning 3.1 Planbeskrivning och befintlig avrinning Planområdet är ca 1 ha och har ett centralt läge i Märsta, Sigtuna kommun. Området gränsar i huvudsak mot annan bebyggelse i norr, väst och söder. Strax öst om planområdet ligger Märstas pendeltågstation som ger området goda förbindelser till både Stockholm, Uppsala och Arlanda. Området innehåller idag bostäder och diverse verksamheter inom handels- och restaurangbranschen. Planområdets centrala läge och nära kommunikationer gör den till en attraktiv plats för ny utvidgad exploatering av bostäder och olika former av serviceutbud. Avrinningen inom området sker främst från syd västlig riktning till nord östlig riktning. Enligt Länsstyrelsens översvämningskartering finns ingen utmärkt översvämningsrisk inom planområdet, en lågpunkt har dock identifierats inom området och markerats i figur 2. Torg Kv. B Kv. A Figur 2 Illustration över planområdet där röd markering visar planområdesgränsen. Blå pilar visar riktningen på avrinnande vatten inom planområdet. En lågpunkt har identifierats i området och markerats med blått. Lila linjer markerar de tre kvarter som undersökts separat under utredningen. Sida 5 (22)
3.2 Geotekniska förhållanden Figur 3 visar ett utdrag från SGU:s jordartskarta över planområdet. Hela området återfinns inom det gulmönstrade fälten vilket tyder på ett underlag av lera. Infiltrationsmöjligheterna i marken för avrinnande vatten är därför begränsade. Detta innebär att överskottsvattnet från planområdet bör ledas ut från området, mot recipienten, via dagvattennätet. Planområde Lera Morän Figur 3 Jordartskarta från SGUs Kartvisare. Hela planområdet återfinns inom det gulmarkerade området som indikerar på postglacial finlera. Marknivåerna skiljer sig något inom området, det sluttar generellt från det syd västra hörnet av planområdet mot det nord östra hörnet. De högsta nivåerna inom området som återfinns i det sydvästra hörnet ligger på höjder mellan +10 och +11. De lägsta nivåerna som återfinns i planområdets nord östra delar har nivåer mellan +7 och +8. 3.3 Markavvattningsföretag Enligt Karta från Länsstyrelsen finns det aktiva markavvattningsföretag söder om planområdet inom recipienten Märstaåns avrinningsområde. I figur 4 kan det aktuella området urskiljas genom det markerade blå-streckade området. Syftet med Företaget är att sköta ansvars- och kostnadsfördelningen för dränering samt att se till så att marken görs och/eller förblir odlingsbar. Markavvattningsföretag är gemensamhetsförläggningar enligt anläggningslagen och är en vanlig företeelse i Sverige där bönder under sent 1800-tal och tidigt 1900-tal dikade ut stora ytor för att odla upp kärr, mosse eller annan vattendränkt mark. Företaget måste omprövas eller avvecklas om flöden till diket avleds eller förändras. Dagvattenflödet som genereras av planområdet förväntas dock både fördröjas och renas innan avledning. Detta gör att planen inte antas påverka markavvattningsföretaget till en sådan grad att en förändring måste ske. Sida 6 (22)
Planområde Figur 4 Karta över befintliga markavvattningsföretag. Karta tagen från Länsstyrelsens webbgis. 3.4 Befintliga ledningar Enligt Sigtuna vatten leds avrinnande dagvatten från området idag ut via det befintliga ledningsnätet som återfinns i figur 5. Dagvattenledningarna transporterar vattnet från torget under vägen i riktning mot tågstationen i öst. Ledningarna går därefter söderut en bit på stationssidan innan de korsar spårområdet. På andra sidan spåret transporteras vattnet vidare i ledningssystemet i östlig riktning tills det når ett öppet dike. Diket leder vidare vattnet mot Märstaåns dagvattentunnel som i sin tur leder dagvattnet ner mot Stenigedalen. I Stenigedalen leder Märstaån sedan vidare dagvattnet i riktning mot Mälaren. Figur 5 Ledningsnätet intill planområdet. Dagvattenledningarna är markerade i grönt i bilden. Sida 7 (22)
Då ett antal dagvattenbrunnar identifierats inom planområdet, exempelvis i den lågpunkt som markerats i figur 1, kan man anta att det finns ett internt dagvattennät inom planområdet. Detta bör undersökas närmare innan byggstart så att inga underliggande ledningar förstörs under byggskedet. 4 Principlösningar för dagvattenhantering 4.1 Grönt tak Genom att ersätta traditionella tak med vegetationsbeklädda tak kan den årliga avrinningen minskas med 30 86 % beroende på takens uppbyggnads typ, ett generellt antagande brukar vara att avrinningen minskas med 50 %. Regnvattnet som når växtbäddarna kan tas upp av vegetationen på taket och sedan avdunsta tillbaka till atmosfären. Det vatten som inte upptas, fördröjs i sin väg genom växtbäddens olika nivåer för att slutligen rinna av taket. Avrinningskoefficienten för gröna tak varierar mellan 0,1 0,8 beroende på takets utformning samt på regnets varaktighet. Taken fungerar bäst vid mindre regn då större delen av vattnet kan tas upp, vid längre och kraftigare skyfall klarar taken inte att magasinera allt inkommande vatten vilket leder till en ökning av avrinningskoefficienten. Gröna tak skapar ett positivt tillskott till den biologiska mångfalden då de utgör ytor för fåglar och insekter. Nackdel är att de kan bidra med ett tillskott av kväve och fosfor (StormTac, 2016). På senare år har det även de mer arkitektoniska och estetiska värdena med gröna tak lyfts fram då det blivit mer populärt att bygga större takmiljöer för att ta till vara på stadens ytor och främja det gröna, se figur 6. Taken bidrar även till en förbättrad luftkvalitet samt en ökad energieffektivitet (SVU, 2016). Figur 6 Takterrass med solceller och grönt tak på Sveavägen 44 i Stockholm (FOJAB Arkitekter, u.å.) 4.2 Regnbädd Dagvatten kan utjämnas, renas och infiltreras i marken med hjälp av planteringsytor eller växtbäddar. Det finns många olika typer av utformning och benämning (rain garden, regnbädd, växtbädd, biofilter, retentionsfilter) för denna typ av dagvattenlösning Anläggningarna fungerar bra till att rena Sida 8 (22)
dagvatten på lokal nivå där samtliga lösningar fungerar principiellt på liknande sätt, se figur 7. Figur 7 Principiellutformning av en regnbädd (Svenskt Vatten P110, 2016) Dagvattnet kommer in i anläggningen t.ex. via rännor, diken eller stuprör i bäddens övre del. Vattnet perkulerar sedan nedåt genom filtermaterialet för att därefter ledas ut via ett dränrör i anläggningens nedre del. Den översta delen av bädden täcks vanligtvis med någon form av vegetation vilket bidrar till att både upprätthålla infiltrationskapaciteten och bäddens reningsförmåga. Fördröjning och magasinering uppstår i och med nedsänkningen i anläggningens övre skikt då vattnet tillåts infiltrera anläggningen snabbare än vad det tillåts dräneras ut. Genom att installera en bräddningsfunktion i anläggningen kan även översvämningar till följd av kraftiga regn hindras. Bäddens botten bör vara tät för att undvika eventuell skador som kan uppstå vid infiltration av dagvatten i marken på närliggande huskroppar och underliggande bjälklag. Se figur 8 för illustrativa bilder. Figur 8 Bilder på regnbäddar. De två översta från Portland, USA och den nedre från Uppsala, Sverige. Sida 9 (22)
4.3 Genomsläppliga beläggningar Det avrinnande dagvattenflödet kan minskas om hårdgjorda ytor ersättas med permeabla beläggningar som ökar infiltrationsmöjligheten. Genomsläppliga beläggningar kan vara ett lämpligt alternativ till traditionella asfaltbeläggningar och kan användas på t.ex. gångytor, innergårdar och parkeringsplatser. Lämpliga beläggningar för liknande ytor är exempelvis grus, hålsten, plastraster, marksten med genomsläppliga fogar, genomsläpplig asfalt och genomsläpplig betong. Vattnet kan infiltrera direkt i ytan och ges möjlighet att fördröjas under i ett underliggande magasin. Fördröjningen sker i kombination på beläggningsytor och porvolymen i bärlagret som oftast består av grov makadam. En illustrationsbild och en principskiss över genomsläpplig beläggning illustreras i figur 9. Figur 9 Höger: Illustrationsbild över en grå-grön rasteryta Vänster: Principskiss över genomsläpplig beläggning (WRS, u.å.) 4.4 Stuprörskastare och ytlig avledning Avledning från hustak kan göras ytligt med stuprörsutkastare, se figur 10. Vattnet kan på så sätt utnyttjas som ett positivt inslag i bostadsmiljön. Genom att låta vattnet avrinna ytligt och infiltrera ovanifrån erhålls en rening av vattnet genom luftning och avsättning av partiklar i det översta markskiktet. Figur 10 Principskiss över en stuprörsutkastare där tak- och ytvatten leds över mark till uppsamlande dräneringsstråk (Svenskt Vatten P105). Sida 10 (22)
Vid användning av stuprörsutkastare är det viktigt att marken är hårdgjord närmast huset, alternativt kan en tät duk användas. Närmast byggnaden, cirka 3 m, ska marken luta 5 % och därefter cirka 1-2 %. För att underlätta infiltrationen av vattnet kan den mottagande ytan även anläggas med krossmaterial de första metrarna. Figur 11 visar hur den ytliga dagvatten avledningen kan implementeras i staden. Figur 11 Förslag på hur ytlig avledning av dagvatten kan implementeras i staden (Sigtunastadsangar.se, u.å.). 5 Dagvattenflöde 5.1 Befintlig situation Planområdet består till största delen av hårdgjorda ytor i form av bland annat tak och asfalt. Fastigheten innehåller idag två större byggnader, en torgyta, ett mindre grönstråk. Runt byggnaderna finns även en mindre väg som leder till fastighetens parkeringsplatser samt Stationsgatan i norr, Södergatan till vänster och Västra Bangatan till höger. En illustration över planområdets utformning återfinns i figur 12. Torg Kv. B Kv. A Figur 7 Utformning samt markanvändning för befintlig situation inom planområdesgränsen för Sätuna torg. Sida 11 (22)
5.1.1 Markanvändning Tabell 2 beskriver den befintliga markanvändningen inom de tre kvarteren mer specifikt. Tabellen redovisar de separata ytornas totala area, avrinningskoefficienter samt dess reducerande yta. Avrinningskoefficienterna är standarder från StormTac och Svenskt Vatten. Tabell 2 Areaberäkning för befintlig markanvändning inom planområdet. Kvarter Markanvändning Yta [m 2 ] Avrinningskoefficient [-] Reducerad yta [ha] A B Torg Tak 1 080 0,9 0,10 Torg 1 217 0,8 0,10 Tak 917 0,9 0,08 Torg 1 276 0,8 0,10 Grönyta 782 0,1 0,01 Tak 473 0,9 0,04 Torg 5 467 0,8 0,44 Väg 2 340 0,8 0,19 Grönyta 140 0,1 0,00 Totalt 13 692-1,06 5.1.2 Flödesberäkningar Flödesberäkningar har utförts enligt ekvationer i avsnitt 2.3.1 samt reducerade ytor enligt tabell 2. Regnintensitet har beräknats med specifikt flöde vid ett 30- och 100-årsregn med en regnvaraktighet på 10 minuter. i 30 årsregn,10min = 328 [ l s, ha] i 100 årsregn,10min = 489 [ l s, ha] Det dimensionerande flödet har beräknats utan klimatfaktor för befintlig markanvändning. Resultaten för planområdet redovisas i tabell 3. Tabell 3 Beräknade dimensionerande flöden för befintlig situation vid ett 30- och 100-årsregn Dimensionerande flöde [l/s] Kvarter 30-årsregn 100-årsregn A 64 95 B 63 94 Torg 219 327 Totalt 346 516 5.2 Planerad situation Två nya bostadskvarter med varsina upphöjda innergårdar planeras att byggas inom planområdet. Mellan och runt omkring bostadskvarteren planeras torgytan om med målet att bli öppnare och mer tillgängligt för allmänheten. Sida 12 (22)
Figur 13 visar en illustration över planområdets framtida utformning samt dess planerade markanvändning. Torg Kv. B Kv. A Figur 8 Utformning samt markanvändning för planerad situation inom planområdesgränsen för Sätuna torg. 5.2.1 Markanvändning Tabell 4 beskriver den planerade markanvändningen, inom de tre kvarteren, mer specifikt genom att redovisa de separata ytornas totala area, avrinningskoefficienter samt dess reducerande yta. Avrinningskoefficienterna är standarder från StormTac och Svenskt Vatten. Tabell 4 Areaberäkning för planerad markanvändning inom planområdet Kvarter Markanvändning Yta [m 2 ] Avrinningskoefficient [-] Reducerad yta [ha] A B Torg Tak 1 333 0,9 0,12 Upphöjd innergård 964 0,7 0,07 Tak 1 882 0,9 0,17 Upphöjd innergård 1 093 0,7 0,08 Torg 6 043 0,8 0,48 Väg 2 340 0,8 0,19 Totalt 13 655-1,11 För de upphöjda innegårdarna antas en avrinningskoefficient på 0,7 då tjockleken är okänd samt så infiltrerat vatten förväntas avledas snabbt för att undvika stående vatten. Sida 13 (22)
5.2.2 Flödesberäkningar Översiktliga flödesberäkningar har utförts enligt ekvationer i avsnitt 2.3.1, reducerade ytor enligt tabell 4 samt med en klimatfaktor på 1,25. Regnintensitet har beräknats med specifikt flöde vid ett 30- och 100-årsregn. i 30 årsregn,10 min 1,25 = 409 [ l s, ha] i 100 årsregn,10 min 1,25 = 611 [ l s, ha] Resultaten för dimensionerande flöden inom planområdet redovisas i tabell 5. Tabell 5 Beräknade dimensionerande flöden för planerad situation vid ett 30- och 100-årsregn med en klimatfaktor på 1,25 Kvarter Dimensionerande flöde [l/s] 30-årsregn 100-årsregn A 77 114 B 101 150 Torg 275 409 Totalt 453 673 Flödena för kvarteren A, B och Torget ökar efter exploatering med ca 13 l/s, 38 l/s och 56 l/s för ett 30-årsregn samt med ca 19 l/s, 56 l/s och 82 l/s för ett 100-årsregn. 5.3 Magasineringsvolym Den erforderliga magasinsvolymen har beräknats enligt Svenskt vatten P110, se avsnitt 2.2.2 i detta PM, med en rinntid på 5 minuter. Magasinsvolymen i tabell 6 säkrar att flödet ut från området inte ökar efter exploatering utan förbli densamma som dagens flöden. Tabell 6 Beräknad magasinsvolym för planerat planområde Dimensionerat flöde Kvarter 30-årsregn [l/s] Magasinsvolym [m 3 ] A 77 5 B 101 16 Torg 275 20 Totalt 453 41 6 Föroreningsberäkningar för befintlig och planerad situation Översiktliga beräkningar av föroreningsmängder och föroreningshalter, tabell 7-8, har utförts före och efter exploatering. Mängderna och halterna har summerats för samtliga tre kvarter och redovisas i form av planområdets totala föroreningsbidrag. Beräkningarna har utförts i StormTac och baseras på schablonvärden från ett flertal studier. Värdena ger en fingervisning om hur föroreningsbelastningen kan komma att se ut efter föreslagen bebyggelse. Ämnet arsenik har lagts till i StormTac då denna förorening är en bidragande faktor till att Märstaån tilldelats en måttlig ekologisk status, se avsnitt 2.3.1. Sida 14 (22)
Tabell 7 Föroreningsmängder innan och efter exploatering för hela planområdet. Beräknade med en årsnederbörd på 636 mm. Föroreningsmängder som ökat efter exploatering markeras i rött Förorening Enhet Befintlig situation Planerad situation Fosfor (P) kg/år 0,74 0,69 Kväve (N) kg/år 11 11 Bly (Pb) kg/år 0,13 0,10 Koppar (Cu) kg/år 0,21 0,17 Zink (Zn) kg/år 0,67 0,55 Kadmium (Cd) g/år 3,3 3,3 Krom (Cr) g/år 77 64 Nickel (Ni) g/år 73 61 Kvicksilver (Hg) g/år 0,31 0,27 Suspenderad substans (SS) kg/år 700 570 Oljeindex (Olja) kg/år 4,3 3,5 PAH16 g/år 15 12 Benso(a)pyren (BaP) g/år 0,27 0,22 Arsenik (As) g/år 20 20 Tabell 8 Föroreningshalter innan och efter exploatering för hela planområdet. Beräknade med en årsnederbörd på 636 mm. Föroreningsmängder som ökat efter exploatering markeras i rött. Förorening Enhet Befintlig situation Planerad situation Fosfor (P) µg/l 100 98 Kväve (N) µg/l 1 400 1 500 Bly (Pb) µg/l 18 15 Koppar (Cu) µg/l 28 24 Zink (Zn) µg/l 91 78 Kadmium (Cd) µg/l 0,45 0,47 Krom (Cr) µg/l 10 9,1 Nickel (Ni) µg/l 10 8,7 Kvicksilver (Hg) µg/l 0,043 0,038 Suspenderad substans (SS) µg/l 95 000 81 000 Oljeindex (Olja) µg/l 580 500 PAH16 µg/l 2 1,7 Benso(a)pyren (BaP) µg/l 0,037 0,031 Arsenik (As) µg/l 2,7 2,8 Planen innebär en förbättrad situation för flertalet föroreningsmängder. Kväve, kadmium och Arsenik förblir oförändrad i tabell 7 och ökar något i tabell 8 efter exploatering. Sida 15 (22)
7 Föreslagen dagvattenhantering Inom planområdet bör tillräcklig fördröjningsvolym samt reningsåtgärder skapas för dagvatten för att undvika större flöden till befintliga ledningssystem samt för att undvika att föroreningsmängderna från området blir större jämfört med innan exploatering. Nödvändig fördröjningsvolym redovisas i avsnitt 5 samtidigt som belastningsgraden av föroreningar från området redovisas under avsnitt 6. Fördröjningsvolym och reningsåtgärder kan fördelas mellan olika anläggningstyper. Nedan följer förslag på åtgärder i form av regnbäddar och gröna tak för planområdet där figur 14 visar rekommenderade placeringar av dessa. Efter önskemål från Sigtuna kommun exkluderas de gröna taken från beräkningarna då dessa endast ska ses som en sekundär åtgärd. Figur 9 Förslag på placering av dagvattenlösningar i form av en större regnbädd på torgytan och regnbäddar längs med vägen i norr samt gröna tak för Sätuna torg. 7.1 Regnbädd Regnbädden som återfinns i situationsplanen samt i figur 14 har en yta på ca 75 m 2. Generella rekommendationer vid anläggande av en regnbädd är ett djup på 1,2 m där en grovt uppskattad porositet antas till 30 %. Detta genererar en magasineringsvolym på 27 m 3. För att omhänderta resterande 14 m 3 krävs det att en yta på minst 39 m 2 anläggs längs vägens möbleringszon, samma antagande görs gällande djup och porositet. Av de 14 m 3 är det 3 m 3 som avleds från vägen norrut. Ytan som illustreras i figur 14 motsvarar en area på över 300 m 2 och visar att det är fullt möjligt att fördela dessa volymer längs vägsträckan. Dagvattnet från Kv. A, Kv. B och Torget rekommenderas att ledas via exempelvis ytlig avledning till regnbäddarna, för att sedan infiltrera ytan. Sida 16 (22)
Vid samma generella antaganden som för regnbädden, djup och porositet, erhålls det vid en separering av de olika kvarteren följande volymer för kvartersmarkerna, magasinsvolymer tagna från tabell 6: Kvarter A: Volym på 5 m 3, Area = 14 m 2. Kvarter B: Volym = 16 m 3, Area = 45 m 2. Kvarter Torget: Volym = 20 m 3, Area = 67 m 2. Dessa volymer kan dras av från regnbäddarna i figur 14 om ett kvarter exempelvis önskas bebyggas med upphöjda växtbäddar för ett mer lokalt omhändertagning av dagvattnet. 7.2 Föroreningsberäkningar för planerad situation med föreslagen dagvattenhantering De dagvattenlösningarna som rekommenderas används i detta avsnitt för översiktliga beräkningar av planområdets slutgiltiga föroreningsbidrag till recipienten Märstaån. Tabell 9-10 redovisar föroreningsmängder och föroreningshalter efter föreslagna åtgärder i form av regnbäddar på torgytan och längs med vägen i norr. Schablonvärden för principlösningarna är tagna från databasen StormTac, se bilaga, där föroreningsbidraget från gröna tak ersätter föroreningsbidragen från konventionella tak och regnbäddarnas reduktionsförmåga ges i form av ett Biofilter. Tabell 9 Föroreningsmängder innan exploatering och efter exploatering med föreslagna dagvattenlösningar. Beräknade med en årsnederbörd på 636 mm. Föroreningsmängder som understiger befintlig situation markeras i grönt Förorening Enhet Befintlig situation Efter föreslagen dagvattenlösning Fosfor (P) kg/år 0,74 0,34 Kväve (N) kg/år 11 7,0 Bly (Pb) g/år 130 18 Koppar (Cu) g/år 210 63 Zink (Zn) g/år 670 120 Kadmium (Cd) g/år 3,3 0,54 Krom (Cr) g/år 77 34 Nickel (Ni) g/år 73 13 Kvicksilver (Hg) g/år 0,31 0,14 Suspenderad substans (SS) kg/år 700 159 Oljeindex (Olja) kg/år 4,3 1,4 PAH16 g/år 15 2,3 Benso(a)pyren (BaP) g/år 0,29 0,052 Arsenik (AS) g/år 20 4,9 Sida 17 (22)
Tabell 10 Föroreningshalter innan och efter exploatering med föreslagna dagvattenlösningar. Beräknade på en årsnederbörd på 636 mm. Föroreningsmängder som understiger befintlig situation markeras i grönt. Förorening Enhet Befintlig situation Efter föreslagen dagvattenlösning Fosfor (P) µg/l 100 49 Kväve (N) µg/l 1 400 1 001 Bly (Pb) µg/l 18 2,5 Koppar (Cu) µg/l 28 9,0 Zink (Zn) µg/l 91 17 Kadmium (Cd) µg/l 0,45 0,077 Krom (Cr) µg/l 10 4,8 Nickel (Ni) µg/l 10 1,8 Kvicksilver (Hg) µg/l 0,043 0,020 Suspenderad substans (SS) µg/l 95 000 22 633 Oljeindex (Olja) µg/l 580 202 PAH16 µg/l 2 0,33 Benso(a)pyren (BaP) µg/l 0,037 0,0073 Arsenik (AS) µg/l 2,7 0,69 Samtliga föroreningsmängder förväntas understiga dagens nivåer efter beräkningar med föreslagna dagvattenlösningar. 7.3 Gröna tak Då gröna tak anses som en sekundär lösning enligt önskemål från Sigtuna kommun, har dess reducerande effekt inte använts i flödes- och föroreningsberäkningarna. Nedan redovisas den reducerande effekt som taken får vid full funktion. Vid anläggning av ett grönt tak på rekommenderad takyta enligt figur 14 kan en ny, grovt uppskattad, avrinningskoefficient antas till 0,4 jämfört med 0,9 som används för ett konventionellt tak. De nya förhållandena genererar ett nytt dimensionerande flöde på 67,93 l/s inom Kv. A samt 86,02 l/s inom Kv. B. Ny erforderlig magasinsvolym för hela området blir då 30 m 3, tidigare 41 m 3 enligt tabell 6. Takytan för de gröna taken utgör ca 8 % av det totala planområdet och bör därför klara av att fördröja minst 8 % av områdets totala magasinsvolym, det vill säga 3,28 m 3. Variationen hos gröna tak kan vara stor men enligt Grönatakhandboken är en rekommenderade tjocklek för sedum- och ängstak 0,03-0,15 m. Om vi antar att takytan som de gröna taken anläggs på är 1 145 m 2 i enlighet med figur 14 samt att tjockleken på taken är 0,03 m och innehar en grovt uppskattad porositet på 30 %, genereras en fördröjningsvolym om ca 10,3 m 3 på taken. Detta gör de gröna taken något överdimensionerande sett till ett 10 minuters Sida 18 (22)
30-årsregn men skapar en bra buffert för planområdet vid ett eventuellt skyfall med högre intensitet. 7.4 Marknivåer Om regnbädden i det nordöstra hörnet i figur 14 byggs enligt rekommendation, bör planområdet höjdsättas så att dagvatten kan avrinna i riktning mot denna. Då fastigheten idag har en något svackande lutning från det sydvästra hörnet till det nordöstra är regnbäddens placering enligt figur 14 strategiskt bra för framtida plansättning. Hela torgytan bör dock höjdsättas så att en säker ytavrinning mot regnbädden kan garanteras. 8 Recipientpåverkan Planen förespråkar en mer positiv markanvändning sett till befintlig situation då den minskar användning av hårdgjorda ytor i form av bland annat parkering, och vägytor. Detta leder till att flertalet föroreningar minskar till under befintliga nivåer redan innan föreslagna dagvattenlösningar tas i beräkning, se tabell 7. Överslagsberäkningarna på föroreningsbidraget ut från området visar på att ingen tillförsel på föroreningsmängder tillkommer efter exploatering jämfört med befintlig situation. Även koncentrationerna på föroreningarna i dagvattnet kommer att minska. Scenariot innebär en minskad tillförsel av föroreningar till recipienten Märstaån. Planområdet utgör en liten andel av Märstaåns totala avrinningsområde men genom att sänka tillförseln av föroreningar från fastigheten kan detta, i kombination med andra åtgärder, leda till en förbättring av den kemiska och ekologiska statusen i sjön. Med föreslagna dagvattenlösningar kan tillförseln av föroreningsmängderna och dess halter sänkas ytterligare. Sänkningen bidrar till en mer positiv effekt på Märstaåns MKN långsiktigt då inga föroreningar förväntas överstiga dagens nivåer, se tabell 9 och 10. Om miljösmarta materialval görs i uppförandet av planområdet kan troligtvis flertalet mängder sänkas ytterligare. Då föroreningsmängderna och dess halter sjunker efter exploatering kan man anta att planen inte kommer att ha en negativ påverkan på recipienten. Detta innebär att statusen på Märstaåns vattenkvalitet troligtvis inte kommer att försämras utan i stället bevaras eller förbättras. 9 Miljöanpassade materialval För att minska miljöpåverkan på dagvattnet bör man välja material som inte innehåller miljöskadliga ämnen. Kända material som avger föroreningar är exempelvis takbeläggning, belysningsstolpar och räcken som är varmförzinkade eller i övrigt innehåller zink. Plastbelagda plåttak avger organiska föroreningar. Planen bör därför inte föreskriva material som ger ifrån sig miljöskadliga ämnen som exempelvis zinktak. Byggvaror bör klara egenskapskriterier som satts upp av branschorganisationer såsom BASTA eller Sida 19 (22)
Byggvarubedömningen. För att undvika onödigt tillskott av miljöfarliga ämnen är det viktigt att tidigt se över de materialval som ska användas för byggnation. 10 Översvämningsrisk Det är viktigt att planera för hantering och avledning av extrema regn. För att skapa en kontrollerad översvämning bör avrinningsvägar skapas så att vattnet samlas i en lågpunkt där det inte orsakar skador på byggnader och annan infrastruktur. För att undvika översvämningar och för att säkra bebyggelse krävs en väl anpassad höjdsättning. Byggnaderna bör ha en golvnivå på minst 0,5 m över marknivå samt en lutning om 1:20 från huslivet så att vatten kan avrinna ytledes och bort från byggnaderna för att förebygga fuktskador (Svenskt Vatten AB, 2011). För att klara av extrema regn är det viktigt att höjdsättningen görs så att avrinningen sker i riktning mot närliggande gator. Dessa avrinningsvägar ska dock ses som sekundära då dagvattnet i förstahand ska omhändertas på den egna kvartersmarken. 11 Förslag till planbestämmelser För en god dagvattenhantering inom planområdet är det viktigt att höjdsättning och avledning av dagvatten sker i samråd mellan allmän platsmark och fastighetsmark. För att säkerställa marknivåer är det därför viktigt att redovisa och göra plats för dagvattenanläggningar i planen. Utredningen visar att kvarter A behöver fördröja en volym på minst 5 m 3 för att säkerställa att ett 10 minuters 30 års regn kan omhändertas utan risker för översvämningar eller ett ökat flöde ut från området. För kvarter B är motsvarande volym 16 m 3 samtidigt som det för Torget motsvarar en volym på 20 m 3. För att säkerställa att tillräcklig volym finns tillgänglig för dagvattenhantering även vid en eventuell förändrad situationsplan kan ett mått göras genom att säkerställa en viss area per reducerad yta. Tabell 11 visar magasinsvolymen per reducerad yta med antagande om en porositet på 30 %. Tabell 11 visar ett mått på den magasinsvolym som krävs för omhändertagande av dagvatten per reducerad yta inom de tre kvarteren. Kvarter Reducerad yta [ha] Magasinsvolym [m 3 ] Magasinsvolym per reducerad yta [m 3 /hared] A 0,19 5 88 B 0,25 16 213 Torg 0,67 20 100 Totalt 1,11 41 123 Sida 20 (22)
12 Slutsats och rekommendationer Utformningen av Sätuna torg innebär att stora delar av den befintliga bebyggelsen rivs och ersätts med ny bebyggelse. Torgytan planeras om och görs mer attraktiv för omgivningen. Stora grönytor tillkommer inom de två bostadskvarteren och bidrar till en mer attraktiv boendemiljö. Enligt flödesberäkningar för planområdet ökar flödet för ett 10 minuters 30-årsregn med ca 13 l/s, 38 l/s och 56 l/s för kvarteren A, B och Torget samtidigt som det för ett 100-årsregn ökar med ca 19 l/s, 56 l/s och 45 l/s. En klimatfaktor på 1,25 har antagits som klimatkompensation för framtida scenarion. Magasinsvolymen har beräknats till 41 m 3 för hela planområdet och gäller för att flödena efter exploatering inte ökar jämfört med befintlig situation, enligt riktlinjer för dagvattenhantering inom Sigtuna kommun. Dagvattnet inom planområdet rekommenderas till att i förstahand omhändertas med hjälp av LOD lösningar i form av gröna tak och regnbäddar/växtbäddar. Avledningen av dagvattnet bör även ske med hjälp av takrännor, stuprör och ytlig avledning. Planerad yta för regnbäddarna ses i figur 14. Hela den markerade ytan behöver ej tas i anspråk då detta vida överstiger den volym på 137 m 3 som behöver utnyttjas för ett rekommenderat djup på 1,2 m samt en grovt uppskattad porositet på 30 %. Regnbädden längs körbanan kan placeras fritt i möbleringszonen men bör höjdsättas så att tillrinnande dagvatten når bädden. De gröna taken föreslås omhänderta dagvatten från tre byggnader inom fastigheten. Enligt önskemål från Sigtuna kommun har dessa magasin inte använts i beräkningarna för flöden och föroreningar då de anses vara en sekundär dagvattnelösning för händelse av exempelvis tjäle eller dålig skötsel. Med ett minsta djup på 0,03 m och en porositet på 30 % kommer magasineringsförmågan hos taken överskrida den minsta volym som krävs för takytan. Rätt utformade kommer taken därför möjliggöra en bra magasinerings buffert för planområdet vid ett eventuellt skyfall med högre intensitet än ett för 30-årsregn. Föroreningsberäkningar inom planområdet ger en fingervisning på hur föroreningsbelastningen kommer att förändras vid planerad exploatering. Den nya markanvändningen har redan innan insatta dagvattenlösningar ett positivt inslag i form av minskande föroreningsmängder. Beräkningar efter insatta dagvattenlösningar visar på att samtliga föroreningshalter och -mängder kan förväntas sjunka till nivåer under de befintliga. Vattenförekomsten Märstaån uppnår idag varken god ekologisk eller kemisk status. Situationsplanen, tillsammans med ovan nämnda dagvattenlösningar, bidrar till ett positivt inslag i arbetet mot att förbättra recipientens vattenkvalitet. Om rekommenderade dagvattenlösningar utnyttjas kommer det enligt beräkningar inte leda till en försämring av Märstaåns vattenkvalitet, det kommer snarare leda till en långsiktig bevarande eller förbättrad status. Sida 21 (22)
13 Referens HaV, 2016. Miljökvalitetsnormer Naturvatten, 2014. Märstaån översikt av status, MKN och åtgärdsbehov 2014 Naturvatten, 2015. Planeringsunderlag för Märstaån Förbättringsbehov, belastningsutrymme och åtgärdsmöjligheter med hänsyn till miljökvalitetsnormer för vatten Sigtuna kommun, 2010. Märstaån StormTac, 2016. Database with stormwater standard concentrations and reduction efficiencies Svenskt Vatten AB, 2016. Avledning av dag-, drän- och spillvatten funktionskrav, hydraulisk dimensionering och utformning av allmänna avloppssystem. P110. Svenskt Vatten AB, 2011. Hållbar dag- och dränvattenhantering råd vid planering och utförande. P105. VegTech, 2016. Sedumtak VISS, n.d. Miljökvalitetsnormer Sida 22 (22)