UPPDRAG
Dagvattenutredning Järnvägen 2 & 3, Visby
GRANSKAD AV
Jessica Appelblad
DATUM
2019-11-12
UPPDRAGSNUMMER
612856
UPPRÄTTAD AV
Sara Littecke Bond
Järnvägen 2 & 3, Visby
Dagvattenutredning
1 Innehållsförteckning
Innehållsförteckning ... 2
1 Inledning ... 3
1.1 Bakgrund och syfte ...3
1.2 Underlag och källor ...3
2 Förutsättningar ... 3
2.1 Områdesbeskrivning ...3
2.2 Planerad bebyggelse ...4
2.3 Avrinningsområde och befintliga ledningar ...5
2.4 Recipient och miljökvalitetsnormer ...6
2.5 Geologi och Hydrogeologi ...6
2.6 Översvämningsrisk och instängda områden ...6
2.7 Förorenad mark...7
3 Dagvattenhantering ... 7
3.1 Föreslagen dagvattenhantering... 7
3.1.1 Gröna tak... 9
3.1.2 Infiltration ... 10
3.1.3 Skelettjordar ... 12
3.1.4 Rörmagasin ... 122
4 Beräkningar ... 133
4.1 Markanvändning och flöden ... 133
4.2 Flöden... 144
4.3 Fördröjningsvolymer ...14
4.4 100-årsregn och skyfallsflöde ... 155
5 Slutsats ... 166
6 Begreppsförklaring för dagvattenhantering ... 166
1 Inledning
1.1 Bakgrund och syfte
Kvarteret Järnvägen 2 & 3 strax utanför Söderport i Visby är idag en fastighet planlagd för
vård/centrumbebyggelse och kontor med tillhörande parkeringsytor. Obebyggd mark är prickad, dvs får ej bebyggas. Söder om fastigheten finns en planlagd parkmark och mark reserverad för gång och cykeltrafik på kvartersmark.
Denna utredning syftar till att möjliggöra byggnationen av flerbostadshus med parkeringsytor och lokalgata samt beskriva förväntad påverkan på dagvattensituationen i och utanför planområdet.
Utredningen ämnar redovisa hur den planerade bebyggelsen följer Region Gotlands
Dagvattenhandbok när det gäller hanteringen av dagvatten. Dagvattenhandboken har bland annat följande mål:
· Uppnå en dagvattenhantering som är förenlig med ett långsiktigt hållbart samhälle.
· Sträva efter att efterlikna naturens sätt att hantera nederbörd.
· Dagvatten ska hanteras lokalt, fördröjas så nära källan som möjligt, avledas i öppna och tröga system och vid behov hanteras ytterligare innan det når recipient.
· Höjdsättning vid ny- och ombyggnad ska utformas så att dagvatten kan avrinna ytligt vid extrema skyfall och inte orsaka skador på bebyggelse.
· Minska flödes- och föroreningsbelastningen på system nedströms och recipienter.
1.2 Underlag och källor
Följande texter har legat till underlag för dagvattenutredningen
· Dagvattenhandbok, Region Gotland, 181121
· Detaljplan för Visby Järnvägen 2, 3 och delar av Visby Södra Hällarna 1:7
· Planbeskrivning, samrådshandling, 180202
· Projekterings-PM Geoteknik och Miljögeoteknik, Region Gotland, 180926
· Underlag för planerad nybyggnation
Övriga underlag och dimensioneringsförutsättningar:
· VISS- Vatteninformationssystem Sverige
· Svenskt Vatten publikation, P110
2 Förutsättningar
2.1 Områdesbeskrivning
Platsen utgörs i dag av bebyggd mark med två byggnader uppförda på 70-talet med källare och parkeringsytor med asfalt och en större grusad yta intill. Området i anslutning till parkeringsytorna blev sanerade i Fortifikationsverkets regi mellan 2015 – 2016 ner till bergets överyta. Marken är i stort sett plan med en variation mellan ca +37,8 meter i nordost till ca +36,5 meter i sydväst. Runt de
Figur 1. Flygbild över området idag. Fastigheten är markerad med röd linje och parkmark med blå linje.
2.2 Planerad bebyggelse
Området föreslås bebyggas med flerbostadshus i kvartersstruktur med gröna innergårdar och omgivande lokalgator. Ett mindre torg planeras i nordöstra hörnet av fastigheten. Befintliga byggnader bevaras och de nya planeras ha sadeltak. Ett p-garage planeras under en del av nybyggnationen med bjälklag ovan, se figur 2.
Figur 2. Föreslagen bebyggelsestruktur. Utsträckning av bebyggelse utmärkt med grön linje. Planerat P-garage markerat med röd linje.
2.3 Avrinningsområde och befintliga ledningar
Området ingår i Gotland nv. kustvattens avrinningsområde. I både kringliggande gator Peder Hardings väg och Söderväg finns VA-ledningar samt inom fastigheten finns spill- och
dagvattenledningar. Dessa tros vara nedsprängda i kalkstenberget. Det antas att det i dagsläget saknas renings- och fördröjningsåtgärder för dagvattnet på fastigheten och att takytorna är direktanslutna till dagvattensystemet.
Figur 3. Järnvägen 2 (norra delen) Järnvägen 3 (södra delen). Bild från hitta.se.
2.4 Recipient
Recipient för avrinningsområdet är Gotland nv. Kustvatten. Vattenförekomst, CD: SE574520- 182151.
Ekologisk status Kemisk status
MKN God ekologisk status 2027 God kemisk ytvattenstatus
Status Måttlig Uppnår ej god
2.5 Geologi och Hydrogeologi
Generellt består området av fyllnadsmassor på kalkstensberg.
Enligt den miljötekniska undersökningen bedöms kalkstensberg återfinnas på ca 0,5 - 2 m under markytan med större jordmäktighet inom området Järnvägen 2.
Berget har förhållandevis liten sprickighet och vatten tros generellt kunna strömma på den täta berggrunden väster ut mot Östersjön.
Grundvattennivån har som högst uppmätts till ca +10,5 meter under markytan.
2.6 Översvämningsrisk och instängda områden
Vid 100-årsregn och kraftiga regn som är större än vad ledningssystemen är dimensionerade för kommer avrinningen ske på ytan och rinna längs med gatorna till lågpunkter i terrängen. Idag finns inga instängda områden på fastigheten.
Både VISS kartor från Länsstyrelsen och MSB (Myndigheten för samhällsskydd och beredskap) visar inga lågpunkter eller instängda ytor med översvämningsrisk när ett 100-årsregn eller större skyfall skulle inträffa. Däremot är det viktigt att marknivåer i detaljprojekteringen av markytor ändå tar hänsyn till dessa faktorer så att inga instängda ytor eller lågpunkter uppstår som kan orsaka skador på byggnader vid ett större regn. Garageutrymmet behöver också beaktas i denna fråga så att det kan ske en avvattning från t.ex. smältvatten och regnvatten samt att grundvatten inte tränger in.
2.7 Förorenad mark
Fastigheten är klassad som Medelskyddsklass vilket innebär krav på ”viss rening” enligt Region Gotlands dagvattenhandbok. Området är också klassat som Flerfamiljshus med P-ytor och lokalgator vilket anses ge upphov till låga till måttliga föroreningar.
I slutet av 1800-talet etablerades Gotlands Järnväg inom bl.a. kvarteren Järnvägen 2 och 3. Inom Järnvägen 2 bestod byggnaderna bl. a. lokstall, vedbod och kolmagasin samt ett mejeri på den västra delen mot Söderväg. I den miljögeotekniska utredningen som gjorts kan man utläsa potentiella eller känd förorening på fastigheten till följd av de tidigare verksamheterna. För att förhindra att markföroreningar infiltreras vidare ner till grundvattnet påverkas därmed lämpligheten att infiltrera dagvatten i marken. Därför får endast takvatten (som anses vara rent) infiltrera i marken och övrigt vatten fördröjas och renas i täta anläggningar inom fastigheten.
Marken ska saneras så att den är lämplig för bostäder enligt MKM.
3 DAGVATTENHANTERING
3.1 Föreslagen dagvattenhantering
Huvudprincipen för den dagvattenhantering som föreslås är att dagvattnet renas och fördröjs nära den yta där det uppstår. Dagvatten från kvartersmark ska hanteras inom kvartersmarken och dagvatten från allmän platsmark ska omhändertas inom allmän platsmark. Lokalgatornas vatten renas längs med trädraderna i lokalgatorna och kvartersmarkens dagvatten hanteras inom respektive kvarter.
Figur 4. Förslag på lämpliga ytor för olika fördröjnings- och reningsåtgärder.
Enligt Region Gotlands dagvattenhandbok faller reningskravet för den fastigheten inom ramen för
”viss rening”. Hit räknas relativt enkla reningsåtgärder så som översilningsytor, infiltration sedimentation samt dammar.
Nedan visas exempel på olika fördröjningsåtgärder som också möter reningskraven och kan vara lämpliga för kv. Järnvägen 2 & 3.
Följande fördröjningsmetoder beskrivs i Region Gotland dagvattenhandbok och är metoder lämpliga för det aktuella området samt möte kravet på att rena måttliga föroreningar.
3.1.1 Gröna tak
Gröna tak används främst fördröjning och för att minska uppkomsten av dagvattenflödet. Sedumtak och andra gröna tak har mindre reningsförmåga eftersom dagvattnet som faller är relativt rent, men fördröjer i regel 5 mm av ett givet regn, dvs ca 50% av årsnederbörden.
Figur 5. Illustration över grönt tak, bild från dagvattenhandboken.
Figur 6. Sedum tak, bild från dagvattenhandboken.
3.1.2 Infiltration
Infiltration innebär att vatten tränger ner i marken. Vattnet renas på vägen i de olika materialen i marken samt att det fördröjs. Infiltrationsbäddar kan utformas på olika sätt så som en gräsyta, också kallad översilningsyta, där vattnet rinner och renas först ytligt. Det kan också samlas i svackdiken eller makadamdiken för måttlig rening.
Dagvatten kan också infiltreras i upphöjda eller sänkta växtbäddar där vattnet fördröjs och renas genom infiltration och växtligheten och kan brädda bort vid behov. Sänkta växtbäddar kategoriseras som ”hög rening” och lämpar sig bättre vid avvattning av parkeringsytor och gator eller liknande med högre föroreningar.
Vid avvattning från parkeringsytor och gator liknande ska alla infiltrerande åtgärder vara täta.
Takvatten kan dock ledas t.ex. via översilningsytor till lågstråk och vidare till icke täta makadamdiken svackdiken eller växtbäddar.
Figur 7. Exempel på lågstråk i gårdsmiljö.
Figur 8. Exempel på nedsänkt växtbädd i en torgyta.
Figur 9. Illustration över sänkt växtbädd, bild från dagvattenhandboken.
Figur 10. Illustration över svackdike, bild från dagvattenhandboken.
3.1.3 Skelettjord
Ett bra sätt att skapa en fungerande livsmiljö för träd i hårdgjorda ytor är att anlägga en skelettjord.
Med skelettjord avses en typ av markuppbyggnad för träd i gatumiljö där trädgropen förutom planteringsjorden närmast själva trädet även förses med ett luftigt bärlager bestående av makadam av en större fraktion under och på sidorna av träden. Till detta luftiga bärlager kan dagvatten från lokalgatorna ledas där det kan renas och fördröjas i hålvolymen. Syftet med en skelettjord är att den ska klara av att bära tung trafik utan att jorden kompakteras och samtidigt vara ett substrat för trädets rötter. Skelettjordar anses ha god reningseffekt (50-90%). Skelettjordarna kan med fördel kompletteras med biokol som sedan kan användas som markförbättrare genom att det håller kvar vatten och näringsämnen. Från denna fastighet kan takvatten i första hand ledas till skelettjordar i gatumiljön utanför fastigheten.
Figur 12. Principritning för en skelettjord enligt Stockholms stads princip.
3.1.4 Rörmagasin
Med rörmagasin avses en överdimensionerad dagvattenledning med ett strypt utlopp. Med ett rörmagasin kan man tillskapa relativt stora utjämningsvolymer på lite yta. Ett rörmagasin är lämpligt exempelvis när takvatten ska fördröjas utmed en husfasad eller i detta fall där infiltration måste vara täta. Då kan bräddat dagvatten fördröjas ytterligare i rörmagasin innan de släpps till det allmänna dagvattennätet. Rörmagasinet kan anläggas längs en längre husfasad dit takdagvattnet leds. Från rörmagasinet kopplas en mindre dimension till huvudledningen i gatan. Ett rörmagasin bedöms ha relativt låg reningseffekt men då takvatten normalt bedöms ha lågt föroreningsinnehåll lämpar det sig väl för fördröjning.
4 Beräkningar
4.1 Markanvändning och flöden
Områdets markanvändning har karterats från grundkartan och från föreslagen nybyggnation. För att beräkna hur mycket dagvatten som avrinner från en yta används avrinningskoefficienter markerade i tabellen nedan med φf. Majoriteten av regntillfällena under ett år består av lågintensiva regn. Vid lågintensiva regn avrinner en lägre procentuell del av regnet som faller på en yta än vid kraftiga regn.
I ett område där LOD (lokalt omhändertagande av dagvatten) tillämpas, leds huvuddelen dagvattnet från de hårdgjorda ytorna först till någon form av renings- och fördröjningsanläggning innan det leds vidare till ledningssystemet.
Tabell 2. Flöden från området före nybyggnation.
Typ
A
(ha) φf Klimatfaktor
Flöde 10-årsregn (l/s)
Tak 0,2365 0,9 1,25 60,64
Asfalt 0,3770 0.8 1,25 85,92
Grus 0,1620 0,6 1,25 27,69
Grönyta 0,2945 0,2 1,25 16,78
Park 0,2928 0,2 1,25 16,68
Totalt 1,36 0,51 207,71
Reducerad area 8171,8
Tabell 3. Flöden från området efter nybyggnation.
Typ
A
(ha) φf Klimatfaktor
Flöde 10-årsregn (l/s)
Tak 0,2365 0,9 1,25 60,64
Asfalt 0,2836 0.8 1,25 64,63
Sedum 0,1200 0,6 1,25 20,51
Grönyta 0,4200 0,2 1,25 23,93
Sand 0,01 0,4 1,25 1,7
Park 0,2928 0,2 1,25 16,68
Totalt 1,36 0,48 188,06
4.2 Flöden
Dimensionerande flöden beräknas enligt rationella metoden.
qdim = i
· ϕ ·
A qdim = Dimensionerande flöde, l/si = Regnintensitet vid dimensionerande varaktighet (l/s
·
ha)ϕ
= Avrinningskoefficient A = Area, haBeräkningarna visar på ett minskat flöde med ca 19,65 l/s vid ett 10-årsregn med inräknad klimatfaktor 1,25 efternybyggnationen på fastigheten.
Den föreslagna planen för nybyggnation innebär att befintliga parkeringsytor och grusyta minskas och ersätts med ett underbyggt garage och innergård på bjälklag samt med tak och sedumtak vilket skulle medföra ett lägre flöde även utan särskilda dagvattenåtgärder förutsatt att gårdarna är gröna.
4.3 Fördröjningsvolymer
I Region Gotlands dagvattenhandbok redovisas kravet att dagvatten ska fördröjas i anläggning med strypt utlopp och en kapacitet att fördröja 20mm nederbörd med en inräknad klimatfaktor på 1,25.
Med den planerade markanvändningen i tabell 3 ovan beräknas magasinsbehovet bli ca 132 m3. Våtvolymen beräknas som Ared· 0,02 = magasinsbehov m3.
För att bedöma hur stora volymer som behöver avsättas inom området för att nå en god
dagvattenhantering med avseende på fördröjning och rening har beräkningarna utgått från kravet att 20 mm regn som faller på områdets ytor ska fördröjas i någon typ av anläggning. I tabell 4 har en volymsberäkning gjorts för att visa hur mycket volym som behöver avsättas inom området för att hantera 20 mm regnvatten för respektive markanvändning.
Tabell 4. Behov av magasinsvolym för att fördröja 20 mm regn.
Yta Reducerad area
m2
Magasinsvolym m3
Magasinstyp
Tak 0,2129 43 Skelettjord, rörmagasin
Sedumtak 0,720 14 Skelettjord, rörmagasin
Asfalt 0,2269 45 Svackdiken, makadamdiken
Grönytor 0,840 17 Växtbäddar, svackdiken,
makadamdiken
Sand 40 1 Tillhör grönytor, se
magasinstyp ovan.
Park 586 12 Oförändrad yta
Hårdgjorda ytor kan ev. bytas ut till mer infiltrerande material för att minska uppkomsten av dagvatten och därmed fördröjningsbehovet ytterligare. Stationsparken i den södra delen av det aktuella området kommer förbli oförändrad och därför kan dess magasinbehov exkluderas i det totala magasinsbehovet. Då blir istället magasinbehovet ca 120 m3.
Den största delen av tillkommande dagvatten kommer från takavvattningen, som anses vara rent kan med fördel ledas till skelettjordar vilket minskar magasinbehovet till närmare hälften.
I tabell 1. presenteras olika förslag på hur dagvatten från respektive yta kan hanteras i enlighet med Region Gotlands dagvattenhandboken. Vid fortsatt projektering kan fler metoder ur tabellen
användas men beräknade volymer och fokusområdet för respektive markanvändning bör vara likvärdiga.
Tabell 1. Principer för dagvattenhanteringen inom området.
Mark- användning
Fokus Typ av
dagvattenhantering
Exempel på anläggning
Tak Anses vara relativt rent. · Fördröjning · Gröna tak
· Skelettjordar i gata
· Täta växtbäddar
· Rörmagasin Grönytor
Innergården
Rening av näringsämnen.
Fördröjning för att minska flöden mot kommunal ledning.
Höjdsättning för att undvika översvämning mot entréer och för att undvika instängda områden.
· Höjdsättning
· Fördröjning
· Rening
· Täta växtbäddar
· Tät öppen
dagvattenhantering i grönytor
Asfalt Parkering
Dagvatten från trafikerade ytor ska renas och fördröjas
· Rening
· Fördröjning · Täta växtbäddar
· Tät öppen
dagvattenhantering i grönytor
· Svackdiken
· Makadamdike
Torgyta Relativt rent dagvatten. Fokus på fördröjning. Öppen
dagvattenlösning i torgytan kan nyttjas som ett estetiskt inslag i miljön
· Fördröjning
· Rening
· Höjdsättning
· Täta växtbäddar
· Makadamdike
· Svackdike
större utsträckning av LOD-åtgärder.
Vid planeringen av det nya området är det viktigt att inte skapa instängda områden längs med de skyfallsvägar som uppstår vid sådana scenarier. Planerade entréer och lågpunkter bör ligga ovanför marknivåerna i omgivande gator då det finns risk för dämning av dagvatten upp till gatunivå.
5 Slutsats
Den föreslagna byggnationen innebär att det befintliga området med byggnader, grus och parkeringsytor ersätts med ett bostadskvarter med gröna tak och innergård med gröna ytor.
Dagvattenflödet beräknas minska efter nybyggnationen och skapar möjligheter till rening och fördröjning av dagvattnet.
Med den föreslagna principen för dagvattenhantering, där allt dagvatten från hårdgjorda ytor ska passera någon form av LOD, skapas goda förutsättningar för att den förändrade byggnationen inte ska påverka recipienten eller det befintliga ledningssystemet nedströms negativt. De föreslagna fördröjningsmetoder motsvarar kravet på rening och kan tillsammans möta kravet att fördröja 20 mm av det regn som faller på hårdgjorda ytor. Inom fastigheten kan det förekomma områden med förorenad mark och alla fördröjande åtgärder med ytvatten från gator och parkeringsytor måste därför vara täta. Takavattning kan däremot infiltreras och kan i första hand och med fördel ledas till skelettjordar i lokalgatan intill fastigheten. För att undvika problem vid mycket kraftiga regn är det viktigt att detaljprojekteringen höjdsätta marken så att inga instängda områden skapas eller att skyfallsflöden riskerar att orsaka skador.
6 BEGREPPSFÖRKLARING FÖR DAGVATTENHANTERING
Avrinningskoefficient (j): Ett mått på den maximala andelen av ett avrinningsområde som kan bidra till avrinningen. Den beror förutom på exploateringsgrad och hårdgörningsgrad på områdets lutning samt regnintensiteten, ju större lutning och ju högre intensitet, desto större
avrinningskoefficient.
Avrinning/infiltrationsstråk: Stråk inom ett bebyggt område där vatten tillåts rinna i samband med nederbörd eller snösmältning.
Dagvatten: Regn-, smält-, och dräneringsvatten som rinner från byggnader, gator, parkeringsplatser och liknande hårdgjorda ytor via diken eller ledningar till vattendrag, sjöar eller reningsverk.
Dagvattenbrunn: En brunn avsedd att samla upp dagvatten från gator och diken.
Fördröjningsmagasin: Magasin för tillfällig fördröjning av avrinnande dagvatten.
Infiltration: Inträngning av vätska i poröst eller sprickigt material, t.ex. ytlig vatteninträngning i jord eller sprickor i berg.
Instängt område: Område varifrån dagvatten ytledes inte kan avledas med självfall.
Lågpunkt: Ett lågt liggande område där regnvatten inte kan rinna vidare på gatuytan utan måste via dagvattenbrunnar i gata ner till dagvattenledning eller till en kombinerad ledning.
Perkolation: Långsam rörelse hos vatten genom marklager av poröst material under markytan.
10-årsregn: Regn som uppstår var tionde år.
100-årsregn: Regn som uppstår var hundrade år.
Återkomsttid: Tidsintervall (i medeltal, sett över en längre tidsperiod) mellan regn- eller
