Postadress: Besöksadress: Telefon:
Box 1026 Gjuterigatan 5 036-10 10 00 (vx)
Undersökning av en teknisk lösning för att
minska risken för översvämning i lågstråk i en
urban miljö vid större nederbörd.
Investigation of a technical solution to reduce the risk of
flooding in low-lying areas in an urban environment during
heavy rainfall.
Björn Olsenius
Mattias Tornell
EXAMENSARBETE
2021
Examinator: Nasik Najar
Handledare: Samer El Kari
Omfattning: 15 hp
Abstract
Purpose: In many cities there are areas that are lower than the surrounding terrain
(low-lying areas). In these low-(low-lying areas, there is a great risk that stormwater will
accumu-late in the event of heavy rainfall and cause floods and damage to buildings and
facili-ties. In this study, a review has been carried out of various theories, methods and
appli-cations that can form the basis for a technical solution to solve the problem of flood risk
in an urban environment with low-lying areas.
Method: First, a literature study was conducted to, among other things, deepen the
knowledge of the subject. Subsequently, four interviews were conducted where the goal
was to utilize the knowledge that experts have about which technical solutions are
suit-able in an urban environment and what costs different stormwater facilities have. The
last step was to carry out a case study where a selected solution was studied with the
aim of investigating the suitability of constructing that solution.
Findings: The interviews showed that there are many parameters to take into account
when designing and building stormwater facilities that are effective in the event of a
downpour. Open solutions such as flood surfaces and ditches / canals were preferred as
they were partly more efficient and partly because they were often cheaper to construct.
The literature study also gave similar results, but there was greater variation in which
solutions were suitable. The case study showed that the proposed solution could
swal-low up to 60% of the precipitation in a 30-year rain but in the worst case only 16% of
a 100-year rain.
Implications: Judging by the results, the proposed solution was not sufficient to solve
the flood problem in the event of a 100-year rain, which was the return time that Växjö
municipality has the biggest problem with. To handle the large amount of precipitation,
very large magazine volumes or many small solutions are needed in order for an
ac-cepted level to be achieved, which the solution that was tested could not achieve. In the
interviews, it also emerged that this was often the problem, which is basically due to
too little available space and too much hardened surface. The recommendation will be
to supplement with several other solutions or to install so-called cassettes under the
street to increase storage capacity.
Limitations: The result is limited by the fact that it is site-specific and thus more
diffi-cult to apply in other locations. Since interviews have been conducted in several
differ-ent municipalities, however, this aspect has diminished somewhat as many differdiffer-ent
opinions have been noted and presented. The calculations performed were not through
a data modelling, which could possibly affect the reliability somewhat, even though
according to the literature it was considered to maintain a sufficient level to be able to
be used on smaller areas.
Keywords: Methods to solve storm drainage, surface water, urban planning.
Sammanfattning
Syfte: I många städer finns områden som ligger lägre än omgivande terräng (lågstråk).
I dessa lågstråk finns det stor risk att dagvatten ansamlas vid skyfall och medför
över-svämningar och skador på byggnader och anläggningar. I denna studie har det
genom-förts en undersökning av olika teorier, metoder och tillämpningar som kan ligga till
grund för en teknisk lösning för att lösa problematiken med översvämningsrisken i en
urban miljö (dvs stadsmiljö) med lågstråk.
Metod: Först genomfördes en litteraturstudie i syfte att bland annat fördjupa kunskapen
om ämnet. Därefter gjordes fyra intervjuer där målet var att tillgodogöra den kunskap
som sakkunniga har om bland annat vilka tekniska lösningar som är lämpliga i urban
miljö och vilka kostnader som olika dagvattenanläggningar har. Det sista steget var att
utföra en fallstudie i Växjö stad där en utvald lösning studerades med målet att
under-söka lämpligheten i att anlägga just den lösningen.
Resultat: Av intervjuerna framgick det att det är många parametrar att ta hänsyn till
när man ska projektera och bygga dagvattenanläggningar som är effektiva vid skyfall.
Öppna lösningar såsom översvämningsytor och diken/kanaler föredrogs då de dels var
mer effektiva, dels att de oftast var billigare att konstruera. Även litteraturstudien gav
liknande resultat men det var större variation på vilka lösningar som var lämpliga.
Fall-studien visade att den föreslagna lösningen kunde svälja upp till 60% av nederbörden
vid ett 30-årsregn men endast i värsta fall 16% av ett 100-årsregn.
Konsekvenser: Av resultatet att döma var den föreslagna lösningen inte tillräcklig för
att lösa översvämningsproblematiken vid ett 100-årsregn, vilket var den återkomsttid
som Växjö kommun har störst problem vid. För att hantera den stora
nederbördsmäng-den måste det till mycket stora magasinsvolymer eller många små lösningar för att en
accepterad nivå kan uppnås, vilket den lösning som testades inte klarade av. I
intervju-erna framgick detta också att det ofta var detta som var problemet vilket i grunden beror
på för liten tillgänglig yta och för mycket hårdgjord yta. Rekommendationen blir att
komplettera med flera andra lösningar alternativt anlägga så kallade kassetter under
gatan för att öka magasineringskapaciteten.
Begränsningar: Resultatet begränsas av att det är platsspecifikt och därmed svårare att
applicera på andra platser. Eftersom det har genomförts intervjuer på flera olika
kom-muner så har dock denna aspekt minskat något eftersom många olika åsikter har
note-rats och presentenote-rats. De beräkningar som utfördes var inte genom en datamodellering
vilket möjligtvis kan påverka tillförlitligheten något även om det enligt litteraturen
an-sågs hålla en tillräcklig nivå för att kunna användas på mindre arealer.
över-Tack
Vi vill passa på att tacka alla som har ställt upp under arbetets gång. Tack till Johan
Virdung, Martin Eriksson, Peter Gustavsson och Fredrik Bengtsson som ställde upp på
intervjuerna. Tack också till Hasse Brodén på ”Hasses Gräv och Bygg” för
kostnads-beräkningen.
Tack till alla på Växjö kommuns VA-avdelning och ett speciellt tack till Karoline
Wiklund och Malena Valtersson som har spenderat många timmar i möten tillsammans
med författarna och där de inkommit med ovärderliga inlägg och kunskap som
möjlig-gjort studien.
Avslutningsvis vill vi tacka Jönköping Tekniska Högskola och vår handledare Samer
El Kari som har givit oss värdefull respons i rapportskrivandet samt vår examinator
Nasik Najar som inte bara har granskat slutresultatet utan också har varit med som stöd
under arbetet.
Innehållsförteckning
1
Inledning ... 7
1.1 BAKGRUND ... 7 1.2 PROBLEMBESKRIVNING ... 8 1.3 MÅL OCH FRÅGESTÄLLNINGAR ... 9 1.4 AVGRÄNSNINGAR ... 9 1.5 DISPOSITION ... 92
Metod och genomförande ... 10
2.1 UNDERSÖKNINGSSTRATEGI ... 10
2.2 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH METODER FÖR DATAINSAMLING ... 11
2.3 VALDA METODER FÖR DATAINSAMLING ... 11
Litteraturstudie ... 12 Intervju ... 12 Fallstudie ... 12 2.4 ARBETSGÅNG ... 12 Litteraturstudie ... 12 Intervju ... 12 Fallstudie ... 13 2.5 TROVÄRDIGHET ... 13
3
Teoretiskt ramverk ... 14
3.1 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH OMRÅDE/FÄLT/ARTIKEL ... 14
3.2 LAGAR OCH KRAV OM DAGVATTENHANTERING ... 15
EU-nivå ... 15
Nationell nivå ... 16
Trög Avledning ... 21
Samlad fördröjning ... 23
3.4 DAGVATTENANLÄGGNINGAR UR ETT EKONOMISKT PERSPEKTIV ... 25
3.5 SAMMANFATTNING AV VALDA TEORIER... 26
4
Empiri ... 27
4.1 HÅLLBARHETSINDEX ... 27
Beskrivning av hållbarhetsindex ... 27
Växjö kommuns arbete med hållbarhetsindex ... 27
4.2 INTERVJUER ... 28
Vilka parametrar är viktiga att tänka på kring val av teknisk lösning för att minska dagvatten i lågstråk vid skyfall? ... 29
Vilka tekniska lösningar är tillämpbara i lågstråket som undersöks? Har du fler tekniska lösningar som kan appliceras på detta lågstråk som inte presenterats? ... 29
Vilka tekniska lösningar är inte tillämpbara eller mindre passande i lågstråket som undersöks? och varför? ... 30
Vad skulle den uppskattade kostnaden vara för den föreslagna lösningen / lösningarna? 30 4.3 FALLSTUDIE ... 32
Områdesbeskrivning och förutsättningar ... 32
Beräkningar av nederbörd och kapacitet ... 34
Kostnadsberäkning ... 41
4.4 SAMMANFATTNING AV INSAMLAD EMPIRI ... 41
5
Analys och resultat ... 42
5.1 VILKA TEKNISKA LÖSNINGAR ÄR TILLÄMPBARA I LÅGSTRÅKET SOM SKA UNDERSÖKAS?... 42
5.2 ÄR DEN FÖRESLAGNA LÖSNINGEN HÅLLBAR OCH VILKEN KAPACITET HAR DEN? ... 42
5.3 VAD ÄR DEN UPPSKATTADE KOSTNADEN FÖR DEN FÖRESLAGNA LÖSNINGEN? ... 44
6
Diskussion och slutsatser ... 45
6.1 RESULTATDISKUSSION ... 45
6.2 METODDISKUSSION ... 45
6.3 BEGRÄNSNINGAR ... 45
6.4 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 46