7.1.1 Nuläge våren 2013
Beräkningar har gjorts med flöden för regn med 2- och 10 års återkomsttid. För att beräkna flödet från delområdena används rationella metoden1 och därmed den längsta rinntiden för varje område. Rinnhastigheten i mark har satts till 0,1 m/s, enligt P90, vilken har används genomgående i och med att den längsta
rinnsträckan sker på mark. Regnintensiteten har beräknats utifrån Dahlström 2010, se ekvation 1 nedan, P104. Beräkningar för utbyggt område (tabell 7:2) har även gjorts med hänsyn till framtida klimatförändringar med klimatfaktorn 1,2, vilken har multiplicerats med regnintensiteten. Se de använda intensiteterna i Tabell 7:1 och 7:2.
Å= 190 Å ( ), + 2 (ekvation 1)
Där iÅ= regnintensitet, l/s, ha TR = regnvaraktighet, minuter Å = återkomsttid
Den längsta rinnsträckan för ARO V5, se avsnitt 5:2, är uppskattad till 500 meter, vilket ger en rinntid på cirka 83 minuter (500m/(0,1 m/s*60 s/min) =83 min). Ett regn med varaktigheten 90 min har valts med återkomsttider på 2 och 10 år samt med klimatfaktor 1,2, se Tabell 7:1. Flödena för hela området är 82 l/s för ett 2-årsregn och 135 l/s för ett 10-årsregn.2
Tabell 7:1 Nuvarande markanvändning i hela avrinningsområdet V5 samt flöden vid 2 och 10 års regn. Enhet/intensitet ha ha 32 l/s*ha 53 l/s*ha
Skog 25 0.05 1.25 40 66
Ängsmark 6.3 0.075 0.47 15 25
Villor 3.3 0.25 0.83 26 44
Summa 34.6 2.55 82 135
1 Avrinningskoefficient 2 Reducerad area = area x Avrinningskoefficient
1Området är egentligen för stort för att använda rationella metoden, men det har bedömts att vara tillräckligt i detta skede.
2SWECO har i sin rapport från 2011-09-01 fått betydligt större flöden, exempelvis 555 l/s för ett 10-årsregn med klimatfaktor 1,2. Det beror främst på att de har räknat med en rinnhastighet på 0,5 m/s vilket ger en rinntid på 16 minuter och ett 15 minuters regn för 10 år har intensiteten 180 l/s*ha vilket *2,55 ha och *1,2 blir 550 l/s.
7.1.2 Utbyggd detaljplan
På grund av den förändrade markanvändningen med ökad andel hårdgjorda ytor kommer flödena dagvatten att öka inom detaljplaneområdet. För beräkningar av flöde har avrinningsområdet V5 använts som avgränsning, se avsnitt 5.2 och bilaga 2. De delar av avrinningsområdet som ingår i DP 1 har inte räknats med pga att flödena från dem omhändertas inom planområdet eller är medräknade i flöden från DP 1 till DP 4, se avsnitt 6.1. För Kolartorp 3 har antagits att hela området blir bebyggt med villor enligt uppgift från Karin Österdahl Haninge kommun. Delar av DP 4 ingår inte i avrinningsområdet, dels skogspartiet längst väster ut och dels parkering och bostäder längst norrut, därför är det olika siffror i Tabell 6:1 och tabell 7:2. Flödesberäkningar för utbyggd detaljplan har gjorts på samma sätt som för nuläget med undantag för rinntiden som är uppskattad till 15 minuter innan hela det bebyggda området medverkar. Det har räknats utifrån en rinnsträcka i infiltrationsstråk (svackdike) på cirka 500 meter med en hastighet på 0,5 m/s och sedan i ledning cirka 200 meter med hastighet på 1,5 m/s. Beräkning har gjorts med och utan skog, flödet från skogen är litet och kommer att ledas till de avskärande dikena, se avsnitt 8.2.3.
Tabell 7:2 Flöden för utbyggt planområde, ARO V5, med och utan skog för 2 och 10 års regn samt med klimatfaktor på 1,2.
Yta Red
Framtida ha ha 106 l/s*ha 127 l/s*ha 180 l/s*ha 216 l/s*ha
Villor, Kolartorp 7.5 0.25 1.88 199 238 338 405
Skog 11 0.05 0.55 58 70 99 119
Rad/parhus 3.09 0.32 0.99 105 125 178 213
Flerfamiljshus 4.98 0.45 2.24 237 284 403 484
Skola 1.16 0.45 0.52 55 66 94 113
Centrum 0.23 0.7 0.16 17 20 29 35
Huvudgata 1.12 0.85 0.95 101 121 172 206
Parkering 0.21 0.85 0.18 19 23 32 39
Summa 29.3 7.5 791 948 1 344 1 613
Utan skog 18.3 6.9 733 878 1 245 1 494
Flödena för hela området utan skog för ett 10 års regn med klimatfaktor är 1500 l/s. Om flödet inte ska öka ut från området måste vattnet fördröjas så att endast 135 l/s släpps ut, vilket är det högsta flödet i nuläget, se tabell 7:1.
Beräkningar av flöden för olika delområden för dimensionering av ledningar ska ske i systemhandlingsskedet.
Magasinsvolymer, totalt
För att fördröja dagvattnet har magasinsvolymer beräknats utifrån att kunna lagra 10 minuter av ett 10 års regn, 228 l/s, P 104, med klimatfaktorn 1,2, vilket ger ett flöde på 274 l/s*ha. För magasinering brukar oftast ett 10 års regn användas för att kunna skapa möjlighet att lagra ett större antal regn. Beräkningar har gjorts för den totala volymen vatten och behövd magasinsvolym med en porositet på 33 %, se tabellen 7:3.
9 av 16 Tabell 7:3 Översiktlig beräknad magasinvolym för hårdgjorda ytor för utbyggt
planområde, ARO V5
Villor, Kolartorp 7.5 0.25 1.88 3091 940
Rad/parhus 3.09 0.32 0.99 163 495
Skog 11 0.05 0.55 90
Flerfamiljshus 4.98 0.45 2.24 368 1120
Skola 1.16 0.45 0.52 85 260
Centrum 0.23 0.7 0.16 26 80
Huvudgata 1.12 0.85 0.95 156 475
Parkering 0.21 0.85 0.18 30 90
Summa V 5 29.3 7.5 1228 3460
Summa DP 4 18.3 5.6 919 2520
1Beräkningsexempel (1,88 ha * 274 l/s ha * 60 s/min * 10 min) /1000 l/m3 = 309 m3
För att reducera det utgående dagvattenflödet och på så vis reducera belastningen på ledningssystemet nedström och framförallt nedströms belägna vattendrag, erfordras enligt ovan en möjlighet att lagra drygt 900 m³ vatten för detaljplan 4.
Inom detaljplan Kolartorp fördröjs det dagvattnet som uppkommer där, ca 300m3.
Ett annat sätt att beräkna magasineringsvolymen för hela området är enligt Vägverkets publikation 1990:11. Vid dessa beräkningar omhändertas ett helt regn och inte bara de första 10 minuterna. Med antagande att inte öka flödet ut från området sätts utloppet till 135 l/s. För hela avrinningsområdet på 7,5 ha reducerad yta krävs en magasinsvolym på 1950 m3. För detaljplaneområdet på 5,6 ha reducerad yta krävs 1300 m3. De två olika sätten att räkna på ger en volym för detaljplaneområdet 4 på 900-1300 m3. Beräkningar enligt vägverket ovan ger för stora områden som detta en större volym än vad som egentligen behövs varför man i fortsatta beräkningar bör sträva efter en total magasinsvolym på cirka 1000 m3.
7.2 Föroreningsberäkningar
Föroreningsberäkningar har gjorts i programmet StormTac version 2013-03 (Larm 2000). Som indata kräver programmet nederbörd och markanvändning i området.
Här har beräkningar gjorts utifrån hela detaljplaneområdet, den markanvändning som finns i Tabell 6:1 och 7:1. En årlig nederbörd på 636 mm har använts vilket motsvarar en verklig genomsnittlig årsnederbörd i Stockholmsområdet. Modellen omfattar dagvatten och basflöde (inläckande grundvatten) till recipienten. Se resultatet i tabell 7:4. I nuläget är halterna mycket låga på grund av att det är naturmark. Beräkningar har gjorts för hela planområdet och även då är halterna under riktvärdet 1 M på grund av att föroreningarn spädes ut av det rena vattnet från naturmarken. Om man bara räknar på det bebyggda området går halterna över för alla ämnen utom kväve, krom och nickel se fetmarkering i tabell 7:4. Med en rening av dagvattnet med 50 % är dock halterna under riktvärdena igen. Den reningen kan uppnås genom öppnadiken /svackdiken och långsträckta
diken/dammar. Om dagvattnet endast leds bort i ledningar sker en mycket marginell rening.
Mängderna (kg/år) i nuläget är förhållandevis låga. Efter utbyggnad ökar
mängderna mycket och de är beräknade i tabell 7:4. Med en 50 % rening halveras mängderna ut från området.
Tabell 7:4 Resultat av föroreningsberäkningar i Storm Tac 2013-03.
P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni SS oil
mg/l mg/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l ug/l mg/l mg/l Planomr nuläge 0.07 0.78 2.3 6.4 15 0.09 0.78 0.59 12 0.10 Hela framtida 0.17 1.37 9.2 19.9 67.8 0.38 6.52 5.3 47 0.46
Bebyggt 0.22 1.63 12.0 25.8 89.7 0.50 8.88 7.2 61 0.61
Bebyggt rening 50 %
0.11 0.81 6.00 12.88 44.8 0.25 4.44 3.59 30.65 0.30
1M Riktvärdet 0.16 2.0 8.0 18.0 75 0.40 10 15 40 0.40
Planomr nu kg/år 2.2 23.9 0.1 0.2 0.4 0.003 0.0 0.0 359 3.1 Framtida kg/år 9.6 78.3 0.5 1.1 3.9 0.022 0.4 0.3 2678 26.2
50 % rening 4.8 39 0.25 0.55 2 0.011 0.2 0.15 1339 13.1