Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1
Dagvattenutredning OKQ8 Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Stockholm 2015-01-26 Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Dagvattenutredning Datum Uppdragsnummer Utgåva/Status Cecilia Sköld Uppdragsledare 2015-01-26 1320011273 Version 1 Sara Jansson Handläggare Ramböll Sverige AB Box 17009, Krukmakargatan 21 104 62 Stockholm Telefon 010-615 60 00 Fax 010-615 20 00 www.ramboll.se Unr 1320011273 Organisationsnummer 556133-0506 Ingemar Uhlin Granskare Innehållsförteckning 1. Uppdragsbeskrivning ................................................................................... 1 2. Förutsättningar ........................................................................................... 2 2.1 Dagvattenpolicy .............................................................................................. 2 2.2 Miljökvalitetsnormer för vatten .......................................................................... 2 2.3 Förslag till riktvärden för dagvatten .................................................................... 2 3. Nulägesbeskrivning ..................................................................................... 3 4. Detaljplanens utformning ............................................................................ 3 5. Beräkningar ................................................................................................ 4 5.1 Flödesberäkningar ........................................................................................... 4 5.2 Flöden med nuvarande markanvändning ............................................................. 4 5.3 Flöden efter exploatering .................................................................................. 6 5.4 Föroreningsberäkningar .................................................................................... 7 5.4.1 Föroreningar efter exploatering .......................................................................... 7 6. Förslag till dagvattenhantering .................................................................... 8 6.1 Oljeavskiljning ................................................................................................ 8 6.2 Fördröjning .................................................................................................... 8 6.3 Föroreningsreduktion ....................................................................................... 9 7. Diskussion och slutsats...............................................................................10 8. Referenser ................................................................................................. 12 Bilagor o:\sto2\sva\2014\1320011273\3_teknik\w\dokument\beskrivningar\dagvattenutredning kungsbro 2015-01-27.docx Bilaga I - Förslag på dagvattenlösningar Bilaga II – Exempel på magasinsberäkning i Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 (PM/Rapport) 1. Uppdragsbeskrivning Nykvarn kommun arbetar idag med att ta fram en detaljplan för att möjliggöra en bensinstation med tillhörande fordonsservice samt en vägrestaurang inom fastigheten Kungsbro 1:1 (Figur 1). Ramböll har i och med detta fått i uppdrag av OKQ8 att utreda dagvattenhanteringen för detaljplanen. Dagvattenutredningen omfattar: kartläggning och beräkning av dagvattenflödena från området, i dagsläget och efter utbyggnad enligt planförslag. beräkningar av föroreningsbelastning till följd av exploateringen förslag på en, efter de planerade verksamheterna, anpassad dagvattenhantering inom området. Figur 1. Planområdets lokalisering illustreras med en svart ring på kartan. Källa: Nykvarns kommun. 1 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 2. Förutsättningar 2.1 Dagvattenpolicy 2.2 Miljökvalitetsnormer för vatten Nykvarn kommun har ingen fastställd dagvattenpolicy men förespråkar vid ny detaljplanering att; Dagvattnet skall där det är möjligt behandlas och omhändertas lokalt (LOD) genom rening, fördröjning och infiltration. Dagvatten leds till lämplig avsatt mark om ovanstående åtgärder inte är möjliga inom aktuell plan. Den princip som gäller inom Nykvarns kommun är att fastigheter vid nyexploatering inte bör släppa ifrån sig mer dagvatten än innan exploatering (Nykvarns kommun, 2012). Sedan år 2000 finns ett gemensamt vattendirektiv för hela EU, kallat Ramdirektivet för vatten, ett nationsöverskridande samarbete som skall försäkra en god vattenkvalitet, nu och i framtiden. Vattendirektivet infördes i svensk lagstiftning år 2004. Vattenförekomsternas nuvarande ekologiska och vattenkemiska status bedöms utefter en femgradig skala, från hög till låg. Målet är att den ekologiska och den kemiska statusen i sjöar och vattendrag skall uppnå miljökvalitetsnormen god år 2015 eller senast till år 2027. Planområdet har sitt utlopp i Turingeån (vattenförekomst EU_CD: SE656366159368) som rinner vidare mot sjön Turingen (vattenförekomst EU_CD: SE656875-159257). Turingeåns ekologiska status är enligt arbetsmaterialet i VISS (Vatteninformationssystem Sverige) måttlig och dess kemiska status uppnår ej god. Miljökvalitetsnormen säger att Turingeån skall uppnå god ekologisk status till år 2015 (Länsstyrelsen, 2014). 2.3 Förslag till riktvärden för dagvatten För dagvatten finns det inga nationellt fastslagna riktvärden. I Stockholms län togs förslag till riktvärden fram under februari 2009. Vilket riktvärde som skall användas är bland annat beroende av var i ett avrinningsområde utsläppet sker och storleken på recipienten. Riktvärdessystemet är indelat i nivåer från 1-3 där nivå 1 gäller direktutsläpp till recipient vilket är aktuellt för detta projekt. Beroende på recipientens storlek finns en uppdelning där kraven är hårdare för nivå M som innefattar mindre sjöar, vattendrag och havsvikar jämfört med nivå S som innefattar större sjöar och hav. 2 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 3. Nulägesbeskrivning Detaljplaneområdet är lokaliserat cirka två kilometer från Nykvarn centrum och en kilometer från samhället Turingen. Området ligger i anslutning till E20, väg 509 och gamla Strängnäsvägen, väg 576. Kommunen är inte markägare och området ingår således ej i kommunens verksamhetsområde för vatten och avlopp. Det undersökta området omfattar i huvudsak två ytor om totalt ca 13 000 m2 och utgörs i dagsläget till största del av öppna gräsytor med inslag av träd. I den södra delen finns större ytor med hällmark. Marken i området består av glacial lera och berg (SGU, 2014) vilket medför att området inte är lämpligt för infiltration av större mängder dagvatten. Det finns inga geotekniska undersökningar utförda i området och ingen information kring grundvattennivåer. 4. Detaljplanens utformning Bensinstationen, med tillhörande parkeringsplatser, kommer att placeras i den västra delen av detaljplanen. I den östra delen planeras byggnationen av en restaurang och parkeringsplatser för personbilar samt bussar och långtradare. Byggnationen kommer innebära att i princip hela detaljplaneområdet blir hårdgjort (Figur 2). Figur 2. Förslag på utformning av detaljplan (Arkoo Arkitekter). 3 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 5. Beräkningar 5.1 Flödesberäkningar Flödesberäkningar har utförts med rationella metoden för att uppskatta dagvattenavrinningen från området. Den matematiska formel som beskriver den rationella metoden ges av Ekvation 1 nedan (Svenskt Vatten P90, 2004). _ dim = ( (1) Är det dimensionerande flödet (l/s). är avrinningsområdets area (ha), är avrinningskoefficienten (-) och ( ) är den dimensionerande regnintensiteten (l/s, ha), beräknad med Dahlström 2010 (Svenskt Vatten P104, 2011). står för regnets varaktighet vilken i rationella metoden likställs med områdets tillrinningstid (tillpunkten för beräknat flöde), och är klimatfaktorn (-) som används för att kompensera för framtida klimatförändringar. 5.2 Flöden med nuvarande markanvändning Dagvatten från området norr om detaljplaneområdet ansamlas idag i ett dike. Diket rinner genom en vägtrumma under Gamla Strängnäsvägen och genom detaljplaneområdet. Diket avleds till en kupolbrunn och vidare i en vägtrumma under avfartsrampen från E20. Med dagens nivåer inom området avrinner hela detaljplaneområdet mot kupolbrunnen, även om mycket regnvatten idag tas upp av vegetationen. Trumman mynnar i en grönremsa mellan avfartsrampen och E20 och avleds via dike mot ytterligare dagvattenledning. Den fortsatta avledningen är osäker, men Trafikverkets avvattningssystem av området avleds mot Turingeån. (Figur 3 och Figur 4). Figur 3. Avrinningsvägar i anslutning till detaljplanområdet. Utloppet i Trafikverkets trumma symboliseras med ett kryss. 4 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 Figur 4. Dagvattnet från detaljplaneområdet avrinner mot Turingeån och vidare mot Turingen. Den totala reducerade ytan för det undersökta området innan exploatering har beräknats till 0,13 ha. Avrinningen norr om detaljplaneområdet medtags ej i beräkningarna då detta flöde, utifrån bedömning från platsbesök, inte rinner in på området (se figur 3). För noggrannare analys behövs dock exakt lokalisering och inmätning på kupolbrunnen. Flödesberäkningarna har utförts på 10- och 2-årsregn med varaktighet 15 min utan klimatfaktor. Med en regnintensitet på 193 l/s respektive 107 l/s, ha blir det totala flödet som avrinner på ytan från hela området ca 25 l/s för ett 10-årsregn och 14 l/s för ett 2-årsregn (Tabell 1). Tabell 1. Beräknad reducerad yta och flöde för planområdet innan exploatering. Regnintensiteten som använts är 193 l/s, ha vilket motsvarar ett 10-årsregn med varaktighet 15 min utan klimatfaktor. Markanvändning Yta Avrinningskoefficient Reducerad 10-års 2-års [ha] [-] yta [ha] flöde flöde [l/s] [l/s] Bensinstation Naturmark 0,66 0,1 0,06 12,8 7,1 Naturmark 0,64 0,1 0,06 12,3 6,8 Summa 1,3 0,13 25,1 13,9 Restaurang 5 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 5.3 Flöden efter exploatering Markanvändningen i området efter utbyggnad illustreras i Figur 4. Figur 4. Markanvändning efter exploatering. Orangea områden representerar byggnader, gråa områden asfalterade ytor och gröna områden naturmark (Arkoo Arkitekter). Den totala reducerade ytan för det undersökta området efter exploatering har beräknats till ca 0,8 ha (Tabell 3). Flödesberäkningarna har utförts på 10- och 2årsregn med varaktighet 10 min. Klimatfaktorn har ansatts till 1,2 vilket innebär att regnintensiteten ökar med 20 %. Det totala flödet ut från området efter exploatering utan fördröjning har beräknats till ca 235 l/s för ett 10-årsregn respektive 133 l/s för ett 2-årsregn (Tabell 2). Tabell 2. Beräknad reducerad yta och flöde för olika ytor inom området efter exploatering. Regnintensiteten som används är 283 respektive 159 l/s, ha Markanvändning Yta Avrinningskoefficient Reducerad yta 10-års 2-års [ha] [-] [ha] flöde flöde [l/s] [l/s] 0,09 25 14 Bensinstation Byggnader 0,1 0,9 Asfalterad yta 0,39 0,8 0,31 87 49 Naturmark 0,18 0,1 0,02 5 3 Summa 0,66 0,41 117 66 Restaurang Byggnader 0,05 0,9 0,05 12 8 Asfalterad yta 0,45 0,8 0,36 87 57 Naturmark 0,13 0,1 0,01 5 2 Summa 0,63 0,42 118 67 1,3 0,83 235 133 Hela området 6 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 5.4 Föroreningsberäkningar 5.4.1 Föroreningar efter exploatering Den framtida exploateringen innebär att i princip all naturmark ersätts av hårdgjord yta. Dagvatten från byggnader innehåller endast atmosfäriska föroreningar, förutsatt att materialer som använts på tak och fasader ej genererar föroreningar. Markanvändningen för bensinstationen har ansatts att motsvara en Gas Station med en avrinningskoefficient på 0,8. För restaurangområdet har schablonhaltskategorin Parking med en koefficient på 0,85 använts. I tabell 5 visas de i StormTac beräknade halterna av näringsämnen och föroreningar efter exploatering. Som jämförelse har RTK:s riktvärden för mindre sjöar (Nivå 1M) använts, se kapitel 2.3. Beräkningarna av föroreningar och närsalter har gjorts i programmet StormTac, version 2013-03. De ämnen som beräknats är näringsämnena kväve och fosfor, tungmetaller (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr, Ni, Hg), partiklar (SS) och olja. En årlig nederbörd på 636 mm har använts vilket motsvarar en genomsnittlig årsnederbörd i Stockholmsområdet. Modellen omfattar dagvatten och basflöde (inläckande grundvatten) till recipienten och ger en årsmedelkoncentration på dagvattnets föroreningsmängd samt årlig massbalans. I modellen används schablonkoncentrationer på respektive föroreningsparameter för olika markanvändningar. Schablonvärdena baseras på flödesproportionella provtagningar som gjort i Sverige på dagvatten. Tabell 4. Resultat av föroreningsberäkningar i StormTac Ämne P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni Hg SS Oil BaP Enhet mg/l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l mg/l mg/l µg/l Koncentration Koncentration Bensinstation Restaurang 0,09 1,09 46 28 104 1,85 2,79 3,85 0,05 56 0,93 0,05 0,09 1,09 28 38 133 0,42 14,06 3,86 0,05 132 0,75 0,06 1M riktvärde 0,16 2 8 18 75 0,4 10 15 0,03 40 0,4 0,03 Enligt beräkningar överskrider bly, koppar, zink, partiklar och olja förslaget till riktvärden för nivå 1M. 7 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 6. Förslag till dagvattenhantering Dagvatten som rinner från parkeringsytor och takytor bör fördröjas i utjämningsmagasin (stenkistor) för att flödet ut ur detaljplaneområdet ej skall öka. En schematisk bild på förslag på dagvattenhanteringen redovisas i Bilaga I. Enligt gällande regleringar för dagvattenhantering för bensinstationer skall dagvattnet passera genom oljeavskiljare innan det fördröjs i magasin. Genom att anlägga ett självfallssystem inom området med dagvattenbrunnar kan dagvattnet från området avledas till oljeavskiljare för att sedan ledas vidare mot fördröjningsmagasin. I det tänkta diket nedströms de hårdgjorda ytorna kommer ytterligare fördröjning och rening att ske innan dagvatten alternativt släpps vidare mot Trafikverkets ledningssystem. 6.1 Oljeavskiljning Bensinstationer har stränga krav på oljeavskiljning. Enligt SPI:s publikation Bensinstationer skall oljeavskiljare (med tillhörande slamavskiljare enligt standard) finnas och vara försedd med en oljevarnare i form av nivålarm. Oljeavskiljaren skall dimensioneras i enlighet med SSEN858-1. En oljeavskiljares förmåga att rena är relaterad till storleken på dagvattenflödet och skall dimensioneras så att en avskiljare klass I tillåter en utgående oljemängd på max 5 mg/l och en klass II max 100 mg/l (ALFA, 2007). Då bensinstationer är områden med hög risk för oljeutsläpp föreslås områdena från påfyllningscentralen och bensinpumparna att anslutas till klass I oljeavskiljare. Enligt Nykvarn kommun är oljeavskiljare klass II ej förenligt med kommunens lokala utsläppskrav och skall därför ej användas (SYVAB, 2008). Således bör också dagvatten från parkeringsområden ledas via klass I oljeavskiljare. Generellt brukar oljeavskiljare dimensioneras för ca 10 % av det dimensionerande flödet för 2-års eller 5-årsregn. Det bedöms således ej vara nödvändigt att dimensionera oljeavskiljarna till samma återkomsttid som fördröjningsmagasinen, om dessa dimensioneras för längre återkomsttid. 6.2 Fördröjning Dagvattnet föreslås omhändertas inom respektive fastighetgräns, med en fördröjning från bensinstationen och en från restaurangområdet. Två underjordiska magasin föreslås anläggas inom respektive verksamhet för fördröjning. Magasinen är dimensionerade att omhänderta även takdagvattnet. Geotekniska undersökningar bör utföras för magasinen med avseende på eventuell perkulationsförmåga. Magasinsvolymer har beräknats med regnenvelopmetoden enligt Vägverkets publikation 1990:11, dock utan det påslag om 25 % på flödet som metoden anger i denna publikation. Med antagandet att flödet ej får förändras efter exploatering har utloppet ansatts till nuvarande flödet som avrinner från området vid ett 10respektive 2-årsregn, enligt tabell 1. Klimatfaktorn är medräknat i magasinsvolymerna. 8 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 Tabell 3. Magasinsvolymer för de olika verksamhetsområdena. Återkomsttid Magasinsvolym [m3] Bensinstation 2-årsregn 44 10-årsregn 83 Restaurang 2-årsregn 10-årsregn 47* 85 *Se Bilaga II för exempelbild på uträkning. Magasinen kan utformas på olika sätt. Då området till största del hårdgörs kan det vara lämpligt att anlägga underjordiska dagvattenmagasinen. Dessa kan exempelvis vara dagvattenkasetter eller vanliga stenkistor. 6.3 Föroreningsreduktion För bedömning av reningseffekten för fördröjningsmagasinen har reningseffekter för stenkistor enligt Trafikverkets Publikation 2011:112 använts. Tabell 5. Schablonvärden för reduktion av föroreningar (Trafikverket, 2011) Ämne Anläggningstyp och föroreningsreduktion i % Diken Stenkista* P N Pb Cu Zn Cd SS 10-80 10-50 30-80 10-90 15-90 10-50 50-90 20 5 40 30 30 10 50 *Uppskattad För bedömning av reningseffekten för fördröjningsmagasinen har reningseffekter för stenkistor enligt Trafikverkets Publikation 2011:112 använts. Fördröjningsmagasin som exempelvis stenkistor reducerar flödeshastigheten på liknande sätt som en dagvattendamm och troligtvis sedimenterar partiklarna i stenkistorna. Suspenderat material kan även fästa på stenarna i magasinet vilket ger en viss föroreningsreduktion. Fördröjning i stenkistor förväntas dock ej påverka halterna av kväve och fosfor i särskilt stor utsträckning. Som ansatts till förväntad rening i stenkistorna har det lägre värdet av föroreningsreduktion i dammar antagits. Brunn med sandfång bör föregå magasinen för att minimera partiklar och sediment att sätta igen hålrummen i magasinet. För att få en mer platsbesparande lösning kan dagvattenkassetter användas. Gräsklädda diken har god förmåga att fastlägga metaller. Olika petroleumprodukter kan också brytas ned biologiskt i diken. Föroreningsreduktionen i 9 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 vattenflödet längs dike har visat sig bli effektivare om diket är minst 60-80 m långt. Tabell 6. Föroreningshalter efter reduktion i dike och stenkistor Ämne P N Pb Cu Zn Cd SS Olja Efter exploatering [ug/l] Efter reduktion [ug/l] Bensinstation Restaurang Bensinstation* Restaurang** 90 1090 46 28 104 1,9 56000 930 90 1090 28 38 133 0,42 132 000 750 47 725 12 10 46 1,1 8400 130* 72 1036 17 27 93 0,38 66 000 130* 1M riktvärde 160 2000 8 18 75 0,4 40 000 400 *Föroreningsreduktion då flödet ej överskrider oljeavskiljarens kapacitet för klass I. Enligt beräkningarna överskrider några tungmetaller samt partiklar förslaget till riktvärden för nivå 1M. Om vägdagvatten från den södra delen av restaurangområdet tillåts sila över den gräsbeklädda ytan mot diket kommer en högre rening att uppnås i dagvattnet från restaurangområdet. Utöver den uppskattade reduktionen ovan kommer även vissa partiklar att avskiljas i oljeavskiljaren, vilket ej har tillgodoräknats ovan. 7. Diskussion och slutsats Då detaljplaneområdet kommer hårdgöras i hög grad måste fördröjning av dagvattnet åstadkommas. För att möta de krav som kommunen ställer vid nyexploatering skall flödet fördröjas så att det ej blir större än det dagvattenflöde som detaljplaneområdet genererar i dagsläget. Att skapa tillräcklig fördröjning inom detaljplanområdet anses möjlig. För att rena dagvattnet ifrån området föreslås oljeavskiljare, stenkistor och svackdike. Enligt de beräkningar som gjorts överskrider några tungmetaller samt partiklar från restaurangområdet de riktvärden som satts upp. Om vägdagvatten tillåts översila gräsytor i området anses dock rening tillräcklig. Rening kommer även ske i diken innan dagvattnet når Turingeån. Oljeavskiljare av klass I med slamavskiljare skall installeras för bensinstationen och restaurangområdet för att möta kraven från Nykvarns kommun. Reningskapaciteten bör dimensioner så att reningskraven uppnås vid 10 % av flödet för regn med återkomsttid på 2- eller 5-år. Att dimensionera för större flöden ger en liten ökning av genomflödet genom avskiljaren men till en stor kostnad. 10 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 Möjligheterna till att anlägga stendiken eller dagvattenkasetter beror till stor del på grundvattennivån i området, vilket måste utredas vid en geoteknisk undersökning. Beroende på hur höjdsättningen i området och uppfyllnaden av marken kommer se ut i framtiden kan det bli nödvändigt att lägga dränering i områdets ytterområden. Dräneringen kan sedan ledas mot utloppspunkten. Detta för att fördröja snabba flöden som kan uppstå om dagvatten infiltreras i uppfyllnadsmassorna. I denna utredning har det ej lämnats något besked från Trafikverket angående anslutningsmöjligheter till deras system. Påkoppling av dagvattnet till Trafikverkets trumma och ledningar samt exakt lokalisering på dessa måste utredas vidare. 11 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273 8. Referenser Länsstyrelsen, 2014. VISS [online] Tillgänglig på: http://www.viss.lansstyrelsen.se/Waters.aspx?waterEUID=SE656366-159368 [Hämtad 2014-12-09] Nykvarns kommun, 2012. Teknisk standard för VA-utbyggnad eller VA-anslutning till Nykvarns kommuns VA-system. SGU, 2014. Kartgenerator [online] Tillgänglig på: http://maps2.sgu.se/kartgenerator/maporder_sv.html [Hämtad 2014-12-09] Svenskt vatten, 2004. Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Publikation P90. Stockholm: Svenskt Vatten Svenskt vatten, 2011. Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem. Publikation P104. Stockholm: Svenskt Vatten SYVAB, 2008. Riktlinjer för oljeavskiljare i Nykvarn, Södertälje, Botkyrka, Salem. ALFA, 2007. ALFA VA-system - Projektering Trafikverket, 2011. Vägdagvatten - Råd och rekommendationer för val av miljöåtgärder. Publikation 2011:112. ISBN: 978-91-7467-179-7 12 av 12 Dagvattenutredning Dagvattenutredning detaljplan Kungsbro 1:1 Unr 1320011273
© Copyright 2024