Skyfallskartering åtgärder mot översvämning, Gällstad (pdf)

(1)

PM

UPPDRAG

Gällstad skyfallskartering

UPPDRAGSLEDARE

Charlotta Berglund Leissner

DATUM

2021-06-17

UPPDRAGSNUMMER

30010143

UPPRÄTTAD AV

Andreas P Karlsson

Åtgärder för att begränsa översvämningen i samband med extrem skyfallsnederbörd

Orientering och höjdsättning

Platsen för exploateringen är i östra delen av Gällstad, söder om korsningen mellan väg 1700 och Trikågatan. Yt- och dagvatten avleds genom ett dike direkt norr om exploateringsområdet, under väg 1700, Trikågatan och väg 157. Recipienten är Sämån. För ytterligare information om förutsättningar vid skyfall utöver nedanstående stycken hänvisas till rapporten Gällstad

skyfallskartering, uppdragsnummer 13010190, 2020-05-18.

Metodbeskrivning och beräkningsförutsättningar

Ett klimatanpassat 100-årsregn har simulerats i en hydraulisk beräkningsmodell. Simuleringen har gjorts för befintlig situation med nuvarande marknivåer, samt för de båda åtgärdsförslagen som beskrivs nedan. Ur simuleringarna har information om vattendjup, vattenhastigheter och flöden granskats för att verifiera åtgärders effekt och kontrollera konsekvenserna av en översvämning.

Den hydrauliska beräkningsmodellen för befintlig situation beskrivs i Modellteknisk beskrivning, som utgör bilaga till rapporten från 2020-05-18 (se referens i första stycket). För

åtgärdsförslagen har beräkningsmodellen kompletterats med den höjdsättning som utgjorde arbetsmaterial 2-3 mars 2021 och kom Sweco tillhanda 2021-03-03, se Figur 1. Där uppgifter om marknivåer saknats har en plan markyta på +206,16 m använts, en marknivå som överstiger den högsta vattennivån vid ett klimatanpassat 100-årsregn. Åtgärdsförslagen har

kontrollberäknats i den hydrauliska beräkningsmodellen, där avrinningen på marken, i diken, trummor och in i magasin beskrivs. Modellen uppgraderades för simulering av åtgärsförslagen till programvaran MIKE+, version 2021, från DHI.

Denna utredning tar inte ställning till den slutgiltiga dimensioneringen, utan konstaterar effekten av de båda åtgärdsförslagen.

(2)

Figur 1. Område för exploatering. Höjdsättningsförslaget från mars 2021.

Krav

Länsstyrelsen:

• Ny bebyggelse planeras så att den inte tar skada eller orsakar skada vid en översvämning från minst ett 100-årsregn.

• Samhällsviktig verksamhet ges en högre säkerhetsnivå och planeras så att funktionen kan upprätthållas vid en översvämning.

• Rekommendationerna gäller hantering av översvämning till följd av skyfall vid ny bebyggelse och dess påverkan på omkringliggande mark.

• Framkomligheten till och från planområdet bedöms och ska vid behov säkerställas.

(3)

Trafikverket:

• Fördröjning skall ske minst 2 m utanför vägområde.

Kommunen:

• Parkering får översvämmas

• Vägar inom planområdet tillåts ha ett största vattendjup på 20 cm för 100 års återkomstid

Förutsättningar skyfall

Figur 2. Nuvarande trummor och rör under väg 1700 och Trikågatan. Väg 157 är utanför bild.

Översvämningar förekommer på flera platser i Gällstad vid ett klimatanpassat 100-årsregn. En av flera konsekvenser är att framkomligheten på väg- och gatunätet är reducerad. Både på grund av stort vattendjup och hög flödeshastighet. För att exploateringen, som medför

förändrade marknivåer och förändrad avledningskapacitet, inte ska ”orsaka skada” (refererar till Länsstyrelsens krav), krävs åtgärder. Åtgärderna ska motverka försämrad framkomlighet och negativ påverkan på fastigheter utanför detaljplanområdet som ska rymma exploateringen.

Samtidigt ska exploateringen som sådan ske på ett sådant sätt att konsekvenserna vid skyfall inom detaljplaneområdet blir acceptabla vid ett klimatanpassat 100-årsregn. Med

(4)

exploateringen försvinner stora ytor som idag håller mycket vatten vid skyfall. De ytorna måste kompenseras. Två förslag till lösningar där ovanståendekrav kan tillgodoses redovisas nedan.

Utan åtgärder innebär bland annat att befinlig väg 1700 får försämring vid ett 100 års regn, liksom att översvämningen i exploateringsområdet blir större än vad Ulricehamns kommun anser acceptabelt. Detta medför explateringen inte utförs på ett översvämningssäkert sätt.

Sweco har tagit fram två olika alternativ till åtgärder. Åtgärdernas effekt har kontrollerats för ett klimatanpassat 100-årsregn.

Förslag 1 till skyfallslösning

Swecos förslag 1 är en kombination av flera lösningar. Förslag 1 illustreras i Figur 3 nedan, med sifferhänvisningar som förekommer i textstyckena om åtgärderna. Förslaget innebär att

vattennivån inom planområdet uppströms väg 1700 (5) och nedströms begränsningen vid 3, kan hållas oförändrad vid ett klimatanpassat 100-årsregn efter exploatering.

Åtgärdsförslagen har kontrollberäknats i en hydraulisk beräkningsmodell där avrinningen på marken, i diken, trummor och in i magasin beskrivs. Åtgärderna bör inplementeras i plankartan.

Figur 3. Illustration av förslag 1

(5)

Större avledningskapacitet under vägarna

Avledningskapaciteten under väg 1700 utökas. Det sker genom att komplettera eller ersätta befintlig trumma vid 4 i Figur 3 ovan. Idag utgörs avledningskapaciteten genom väg 1700 av en fyrkantig stentrumma om 1000*1000 mm. Under Trikågatan sker avledningen genom tre parallella 600 mm-trummor. Avledningskapaciteten under väg 1700 har i åtgärdsförslagen utökats med kapaciteten motsvarande en 800 mm-trumma. Avledningskapaciteten under Trikågatan har i åtgärdsförslagen utökats med kapaciteten motsvarande ytterligare en 600 mm- trumma. På grund av att nivåskillnaderna är små, antas att lutningen på trummorna blir nära obefintlig. Åtgärden med fler trummor innebär att vattennivån hålls nere i exploateringsområdet.

Begränsning av inkommande flöde

Utöver större avledningskapacitet under väg 1700 och Trikågatan behöver flödet in mot den planerade bebyggelsen begränsas. Det inkommande flödet har i simuleringen nått upp till som mest 5 m³/s vid 3 i Figur 3 ovan. Det är viktigt att bibehålla en god avledningskapacitet förbi 3 mot 4. Därmed utnyttjas avledningskapaciteten genom befintliga och föreslagna trummor under väg 1700 och Trikågatan till fullo, och vattendjupet på översvämningsytan (uppströmssidan av 1) kan hållas nere något. Samtidigt behöver flödestopparna begränsas till 5 m³/s för att hindra översvämning.

Vatten kan rinna in i exploateringsområdet från andra håll än längs med diket på norra sidan;

direkt från översvämmade ytor öster om exploateringsområdet. För att inte få in för mycket vatten in mot planområdet behöver allt vatten gå via punkten 3, detta görs genom att marknivån/

höjdryggnås höjs till minst +206,0. Markhöjning till +206,0 behöver göras längs med en ca 300 meter lång sträcka. I praktiken motsvarar en del av åtgärden en invallning. Invallningens ungefärliga placering är markerad vid 1 i Figur 3 ovan. För att inte skapa nya instängda områden ska marken luta mot huvuddiket eller översvämningsytan. Mark som lutar mot översvämningsytan och samtidigt ligger på en lägre marknivå än +206,0 m är olämplig för bebyggelse.

Nedströms begränsningen vid 3 är det möjligt men inte nödvändigt ur skyfallsynpunkt att öka dikessektionen. Det utan att vattennivån stiger mellan begränsningen (3) och väg 1700 (5).

Magasinering

Nedströms flödesbegränsningen vid 3 men uppströms vägen (5) behöver ett eller flera magasin anläggas (2), se Figur 3. Den sammanlagda magasineringskapaciteten ska vara minst 3500 m³ för att begränsa översvämning och framkomlighet till acceptabla vattennivåer. För att

magasineringen ska få den avsedda effekten behöver magasinen utformas för att bli

verksamma först när vattennivån når +205,2 m i huvuddiket. Det är viktigt med en mycket hög inflödeskapacitet till magasinet eftersom flödestoppen – när magasinet behöver vara verksamt – kan komma hastigt. Förutsatt att magasinen utformas enligt ovanstående beskrivning kan plats och form variera. I ovanstående förslag har magasinet antagits vara ca 2 meter djupt. Detta eftersom magasinet behöver ta hand om stora volymer vatten och inte skall ta för stor markyta i anspråk. Det innebär att magasinsbotten ligger lägre än diket. Magasinet behöver därför

(6)

pumpning för att kunna tömmas. Pumpen behövs inte under pågående högflöde, utan bara för att tömma magasinet.

Förslag 2 till skyfallslösning

Swecos förslag 2 är en kombination av flera lösningar. Förslag 2 illustreras i Figur 4 nedan, med sifferhänvisningar som förekommer i textstyckena om åtgärderna. Vattennivån inom

planområdet uppströms väg 1700 (5) och nedströms begränsningen vid 3, kan hållas oförändrad vid ett klimatanpassat 100-årsregn efter exploatering. Åtgärderna bör implementeras på plankartan.

Förslag 2 syftar till att frigöra yta för exploatering i planområdet, som i förslag 1 används för magasinering av vattenvolymer vid skyfall. Förslag 2 innebär:

• Invallning till +206,2 m (1)

• Begränsning av inkommande till flöde 2 m³/s (3)

• Större avledningskapacitet under vägarna (4)

Figur 4. Illustration av förslag 2

Åtgärder som beskrivs ovan i avsnittet större avledningskapacitet under vägarna behöver fortsatt genomföras, dock har inte förskaget testast med mindre trummor undervägen. Förslag 2

(7)

har kontrollberäknats i en hydraulisk beräkningsmodell där avrinningen på marken, i diken och trummor beskrivs.

Det inkommande flödet bör begränsas till maximalt 2 m³/s. Det är viktigt att bibehålla en god avledningskapacitet förbi 3 mot 4. Därmed utnyttjas avledningskapaciteten genom befintliga och föreslagna trummor under väg 1700 och Trikågatan och vattendjupet på översvämningsytan (på uppströmssidan om 1) kan hållas nere något. Detta samtidigt som flödestopparna stryps med begränsningen till 2 m³/s för det inkommande flödet förbi 3.

Sektionen med flödesbegränsningen vid 3 kan utformas på flera sätt. En beräkning för ett rör genom en vall har genomförts. Rörets längd är underordnad då förlusterna helt domineras av in- och utloppsförluster. Beräkningen visar att det behövs ett 1000 mm-rör som i utloppssektionen minskas till 900 mm. Fallförlusterna kan dock se annorlunda ut med andra lösningar för flödesbegränsning.

Vatten kan rinna in i exploateringsområdet från andra håll än längs med diket på norra sidan;

direkt från översvämmade ytor direkt öster om exploateringsområdet. Vatten från öster behöver styras till punkten 3 (Figur 4). Detta görs genom att marknivån höjs till minst +206,2 m från flödesbegränsningen till att höjdpartier ovanför +206,2 m nås. Markhöjning till +206,2 m behöver göras längs med en ca 300 meter lång sträcka. I praktiken motsvarar åtgärden en invallning.

Invallningens ungefärliga placering är markerad vid 1 i Figur 3 ovan. För att inte skapa nya instängda områden ska marken luta mot huvuddiket eller översvämningsytan. Mark som lutar mot översvämningsytan och samtidigt ligger på en lägre marknivå än +206,2 m är olämplig för bebyggelse.

Resultat av åtgärdsförslagen

I huvuddiket mellan 3 och 5 (Figur 3 och Figur 4) har följande vattennivåer beräknats:

Plushöjd på vattenytan +205,60 mellan 3 och 5 i förslag 1 Plushöjd på vattenytan +205,55 m mellan 3 och 5 i förslag 2

Plushöjd på vattenytan > +205,60 mellan 3 och 5 med nuvarande marknivåer

Kartor med vattenutbredning för befintlig situation med nuvarande marknivåer, och de båda åtgärdsförslagen, redovisas i figur 5-7 nedan. Ett stort vattendjup har en mörkare blå nyans än ett litet vattendjup.

(8)

Figur 5. Maximalt vattendjup vid ett klimatanpassat 100-årsregn. Nuvarande marknivåer. Ulricehamns förslag från mars 2021 på byggnadsplacering (gul yta) och gatunät (svart avgränsningslinje) redovisas för orientering.

(9)

Figur 6. Maximalt vattendjup vid ett klimatanpassat 100-årsregn, åtgärdsförslag 1. Ulricehamns förslag från mars 2021 på byggnadsplacering (gul yta) och gatunät (svart avgränsningslinje) redovisas för orientering.

(10)

Figur 7. Maximalt vattendjup vid ett klimatanpassat 100-årsregn, åtgärdsförslag 2. Ulricehamns förslag från mars 2021 på byggnadsplacering (gul yta) och gatunät (svart avgränsningslinje) redovisas för orientering.

Den planerade byggnaden klarar med god marginal högsta högvattenyta vid ett klimatanpassat 100-årsregn. Gatan närmast norra flygeln av byggnaden behöver flyttas närmare byggnaden för att säkra framkomlighet. Ytor avsedda för parkering kommer helt eller delvis att svämma över med höjdsättningen som använts i beräkningsmodellen, vid ett klimatanpassat 100-årsregn.

Stående vatten på södra sidan om byggnaden som illustreras i Figur 6 och Figur 7 förekommer med den markhöjder som användes i beräkningsmodellen. Uppgifter om höjdsättning saknades där och är i beräkningsmodellen ersatta med en plan upphöjd yta, som ska tas bort. Anpassning av marknivåer för att säkerställa avledning krävs.

(11)

Figur 8. Plana upphöjda ytor (kanterna markerade med gul överstrykningspenna) som orsakar instängdhet söder om planerad byggnad. Det ska åtgärdas.

Den föreslagna kapacitetsökningen med fler trummor under väg 1700, medför att vattennivån på obebyggda fastigheter längs med Trikågatan ökar något vid ett klimatanpassat 100-årsregn.

Det ska poängteras att översvämningsrisk på obebyggda fastigheter längs Trikågatan föreligger redan med nuvarande avledningskapacitet under väg 1700. Åtgärder krävs om byggnation ska ske längs Trikågatan.

Ur framkomlighetssynpunkt på väg 157 är avledningskapaciteten tillräcklig med nuvarande avledningskapacitet. Den högsta beräknade vattennivån står över en meter under körbanan, även efter föreslagna åtgärder uppströms. Nedströms väg 157 mot Sämån syns ingen förändring av översvämningsrisken.

Begränsningen av det inkommande flödet medför att vattennivån beräknas stiga med 20-25 cm på översvämningsytan jämfört med vattennivån med nuvarande marknivåer i förslag 1 och 40- 45 cm i förslag 2 på översvämningsytan (Figur 3). Ytan som får ett större vattendjup i förslag 2 jämfört med vattennivån med nuvarande marknivåer redovisas i rött i Figur 9 nedan.

Detta nämns med anledning av att dikets släntlutning kan behöva hållas nere av andra anledningar än skyfall. Begränsningen av inkommande flöde, kapacitetsökning för utgående flöde och i förekommande fall magasin gör ensamt att vattennivån hålls nere.

(12)

Figur 9. Område som får större vattendjup i förslag 1 och 2 än befintlig situation. Det sker en omfördelning av vattenvolymer från insidan av den föreslagna invallningen till översvämningsytan (Figur 4).

I förslag 1 är behovet av fyllnadsmassor och markförstärkningsåtgärder mindre än i förslag 2. I förslag 2 är vattendjupet större på översvämningsytan vid ett klimatanpassat 100-årsregn.

Genomförs förslag 2 kan en större yta användas för bebyggelse än om förslag 1 genomförs, med reservation för andra faktorer än översvämningsrisk.

Tillståndsansökan

Dispens från markavvattningsförbud och tillstånd till markavvattning behöver sökas hos Länsstyrelsen. I vissa fall (till exempel om ärendet tvingas hantera motstående intressen)

Större vattendjup Mindre vattendjup

(13)

lämnar Länsstyrelsen över ärendet till Mark-och miljödomstolen. Sifferhänvisningarna syftar till åtgärderna som redovisas i Figur 3 och Figur 4.

Sweco bedömer att följande behöver ingå i ansökan till Länsstyrelsen:

- Dispens och tillstånd till markavvattning (för att man vill undvika vatten på områden som tidigare varit blöta, och därmed permanent öka fastigheters lämplighet för ett visst ändamål). Observera att detta gäller alla punkterna 1,3 och 4.

- Strandskyddsdispens för intrång i eventuellt befintligt dike (punkt 4)

- Beroende på hur markanvändningen vid översvämningsytan ser ut idag kan man behöva ansöka om att ta eventuell jordbruksmark ur produktion (punkt 1)

Ansökan om marklov för anläggande av vallen söks hos Ulricehamns kommun (punkt 1)

Rekommendationer

- För att förankra möjligheterna till att anlägga översvämningsförebyggande åtgärder enligt åtgärdsförslagen bör åtgärderna illustreras på och mark avsättas på plankartan.

- Utvärdera hur föreslagna lösningar ges en lämplig utformning med hänsyn tagen också till geoteknik, grundvatten, naturvärden, angränsande fastigheter och andra relevanta faktorer.

- Utforma lösningar för skyfallshantering med självfall.

- Åtgärda höjdsättningen vid de gulmarkerade platserna i Figur 8 och placeringen av gatan runt den norra flygeln av den föreslagna byggnaden.

- På grund av kort eller ingen förvarningstid för skyfall ska åtgärderna utgöras av fasta konstruktioner och permanenta marknivåjusteringar, som inte kräver förberedelser annat än sedvanlig skötsel.

- Anpassa markanvändningen efter vilka vattennivåer och vattendjup som beräknats.

Antag att översvämmade områden inte kan nås till fots på grund av strömt vatten.

Räddningstjänsten ska godkänna höjdsättningen i förhållande till de beräknade vattendjupen så att akuta insatser för liv och hälsa kan genomföras också vid en översvämning.

- Lägg till någon eller några decimeters säkerhetsmarginal för objekt som inte tål att stå under vatten.

- Kritiska delar av samhällsviktiga objekt ska alltid säkras till eller placeras på minst +205,95 m, vilket gör att regn som är större än ett klimatanpassat 100-årsregn kan rinna över väg 1700 med självfall, utan att vattennivån hinner att nå +205,95. Observera att ett klimatanpassat 100-årsregn är det enda regn som simulerats i den hydrauliska beräkningsmodellen.

(14)