Rapport – Dagvattenstråk Silverdal
Inledning
I en pågående utredning studerar SEOM/Sollentuna Energi och Miljö möjligheten att avleda dagvatten från Helenelunds stationsområde till Silverdal via en borrad självfallsledning. Ledningen ska mynna ut vid ängsmarken öster om Sollentunavägens vägbank.
Med anledning av detta har Bjerking fått i uppdrag att översiktligt utreda möjligheten samt konsekvenserna av att avleda tillkommande dagvattenflöde från Helenelund till det befintliga dagvattenstråket genom Silverdalsområdet och ut i Edsviken.
Dels har scenariot att leda det tillkommande dagvattnet ofördröjt genom Silverdal studerats dels scenariot med fördröjning av dagvattnet i en damm och översvämningsyta med placering i ängsytan öster om Sollentunavägen.
Enligt tidigare utredningar uppgår dimensionerande dagvattenflöden från Helenelund till 1175 l/s vid 10-årsregn, 1690 l/s vid 30-årsregn, 2545 l/s vid 100-årsregn.
Bilagor:
Bilaga 1 – Översiktsplan dagvattenstråket, västra delen Bilaga 2 – Översiktsplan dagvattenstråket, östra delen Bilaga 3 – Profil dagvattenstråket, västra delen
Bilaga 4 – Profil dagvattenstråket, östra delen Bilaga 5 – Tvärsektioner
Sammanfattning
Det befintliga dagvattenstråket är ca 1,8 km långt och består av olika anordningar såsom diken, kanal med granitmurar och kulvertering. Längs sträckan rinner vattnet också genom ett antal trummor vid korsning av vägar och broar samt passerar två dammar och två äldre stenbroar.
Flödeskapaciteten i systemets olika delsträckor och anordningar har beräknats (se avsnitt Befintliga dagvattenstråkets utformning, kapacitetsbedömning).
Scenario med avledning av dagvatten utan fördröjningsåtgärder
I det fall tillkommande dagvatten från Helenelund leds utan fördröjningsåtgärder genom Silverdal visar beräkningarna att så gott som alla delar i det befintliga dagvattenstråket är underdimensionerat i förhållande till de flöden som är aktuella att avledas från Helenelund. Uppdämning av dagvatten i en omfattning som leder till översvämning av kringliggande gator och fastigheter bedöms ske redan vid regnintensitet som understiger 10-årsregn om inte kanal och diken längs parkpromenaden åtgärdas.
Vägtrummorna längs hela sträckan samt kulverteringen har ännu lägre flödeskapacitet.
Sammanställning av bedömt åtgärdsbehov på det befintliga dagvattenstråket för att erhålla tillräcklig flödeskapacitet vid en ofördröjd avledning:
Anläggningsdel Åtgärd
Kanal med granitmurar (punkt 1:2-1:4). Ombyggnad för ökad flödeskapacitet.
”Halv kanal” med granitmur mot gatusida samt
en sida av stålplåt (punkt 1:4-1:6). Ombyggnad för ökad flödeskapacitet.
Dike (punkt 1:6-1:10). Ombyggnad för ökad flödeskapacitet.
Trumma Ø 600 mm under bro Omläggning för ökad flödeskapacitet.
Sida 2 (11) Kulvertering, betongledning Ø 600 mm, under
gräsyta (punkt 1:10-1:11)
Omläggning för ökad flödeskapacitet alternativt nyläggning av kulvert bredvid den befintliga.
Vägtrumma vid Rådanvägen, Ø 500 mm (punkt 1:14)
Omläggning för ökad flödeskapacitet.
Dike längs med Rådanvägen (punkt 1:14-1:18) Diket har tillräcklig flödeskapacitet men erosionsskydd behöver anläggas.
Vägtrumma, Ø 450 mm, under infart på fastighetsmark (punkt 1:15)
Omläggning för ökad flödeskapacitet.
Äldre stenbro med kanal för dagvattnet under infart på fastighetsmark (punkt 1:16)
Ombyggnad för ökad flödeskapacitet.
Äldre stenbro med kanal för dagvattnet under infart på fastighetsmark (punkt 1:17)
Ombyggnad för ökad flödeskapacitet.
Vägtrumma av plast (Ø 350 mm) under motionsspår (Nära utloppet i Edsviken)
Omläggning för ökad flödeskapacitet.
Scenario med fördröjning av dagvatten i damm och översvämningsyta
Dagvattenanläggningen utförs på ängen öster om Sollentunavägens vägbank, med anslutning till utloppet på ledningen från Helenelund (se illustration på bilaga 1).
För att erhålla tillräcklig fördröjning av dagvattnet för att undanröja risken att fastigheterna närmast dagvattenstråket drabbas av översvämning och att samtidigt minimera åtgärdsbehoven i befintliga anläggningar har bedömningen att damm tillsammans med en översvämningsyta behöver
dimensioneras för ett 100-årsregn.
Dagvattenanläggningen förses med ett strypt utlopp med ett maximalt flöde av 50 l/s till uppströms ände av kanalen.
Ytbehoven för översvämningsytan blir då totalt ca 11000 m2 (1,1 ha) och inkluderar en yta av ca 900 m2 för en permanent damm. Översvämningsytan utformas och dimensioneras för ett vattendjup på minst 0,4 m för att kunna inrymma volymen av ett 100-årsregn.
Den permanenta dammen bidrar till en betydande rening av dagvattnet från Helenelund avseende suspenderat material, olja och många metaller. Det krävs dock mer detaljerad utredning i senare skede angående rening av dagvattnet.
I scenariot med utförande av en fördröjningsanläggning är bedömningen att inga större åtgärder behöver göras i det befintliga dagvattenstråket. Dock har Sollentuna låtit genomföra en
översvämningskartering över kommunens mark med hänsyn till klimatförändringar. Karteringen också Silverdalsområdet och ger en indikation att trumman under Silverbäcksvägen (punkt 1:8) och
kulverteringen (punkt 1:10-1:11) eventuellt behöver åtgärdas på grund av klimatförändringar oavsett om fördröjningsanläggning utförs eller ej.
Dimensionerande flöden och volymer
Beräkningarna är genomförda i StormTac version 2018 med avrinningsområden och inflöden för 10-, 30- och 100-årsregn enligt utredningarna Tvärbanan Kistagrenen, Helenelund och Kvarteret Hoppet, WSP 2017-04-07 och PM Bortledning av dagvatten Helenelund, Sollentuna kommun, Bjerking AB 2018-02-25. Inflöden från planerad ledning från Helenelund till ängsytan/dammytan är beräknade till 1175 l/s, 1690 l/s respektive 2545 l/s.
Till ängsytan mynnar idag två befintliga dagvattenledningar. En grov bedömning utifrån
avrinningsområdena är att flöden från dessa tillsammans uppgår 370 l/s (10-årsregn), 530 l/s (30- årsregn) respektive 800 l/s (100-årsregn).
Summeras dessa blir det totalt dimensionerande flöden 1545 l/s, 2220 l/s och 3345 l/s för 10-, 30- respektive 100-årsregn. Erhållen vattenvolym är beräknade vid olika utflöden från dammen, se tabell 1.
Regn, återkomsttid
Flöde från Helenelund
Flöde från befintliga
dagvattenledningar Totalt
l/s l/s l/s
3 månader 350 110 460
6 månader 440 140 580
1 år 545 170 715
10 år 1175 370 1545
30 år 1690 530 2220
100 år 2545 800 3345
Tabell 1. Sammanställning av dimensionerande flöden vid olika återkomsttider från Helenelund samt flöden till ängen från de två befintliga dagvattenledningarna.
Utflöde max
Volym för ett 10- årsregn ca 1500 l/s
Volym för ett 30- årsregn ca 2200 l/s
Volym för ett 100- årsregn ca 3300 l/s
l/s m
3m
3m
31 7300 8800 11000
50 1700 2700 4400
200 1000 1700 2900
1500 91 480 1200
Tabell 2. Erhållen dammvolym vid dimensionerande regn för 10, 30 och 100 år samt olika utflöden från dammen.
Enligt beräkningar i StormTac version 2018 behöver dammen en permanent dammvolym på ca 600 m3 och dammyta på ca 900 m2 utifrån avrinning vid årsmedelnederbörd, ett utflöde på 5 l/s och maxutflöde från dammen på 50 l/s. Dammens storlek i förhållande till det avrinningsområdets reducerade area är 150 m2/ hared. Övriga parametrar är ansatta enligt StormTac version 2018 standardvärden.
Förväntad rening av vissa föroreningar i en våt dagvattendamm enligt StormTac databas med
uppmätta reningsgrader vid dagvattenåtgärder presenteras i tabell 3. Dammens reningsfunktion är en uppskattning som kan variera beroende på hur dammen utformas med avseende på exempelvis djup, form och vegetation.
Ämne P N Pb Cu Zn Cd Cr Ni Hg SS oil
Reningsgrad [%] 55 35 75 60 60 50 75 50 30 80 80 Tabell 3 Uppskattad förväntad rening i den permanenta dagvattendammen.
Sida 4 (11)
Befintliga dagvattenstråkets utformning, kapacitetsbedömning
Beräkning av kapacitet och vattennivåer i kanaler och diken är utförda enligt Hydraulisk
dimensionering VVMB 310 (Vägverket publikation 2008:61). Beräkning av kapaciteter i trummor och ledningar är utförda enligt nomogram för dimensionering av avloppsledningar baserat på Colebrooks formel.
För hänvisade punktnummer (1:1-1:18) vid respektive anläggningsdel, se bilagorna 1-4.
Bild 1. Kanal av granitmurar med stenfylld botten (punkt 1:2-1:4).
Bild 2. Kanalen vattenfylld under en dag med regnskurar.
Längd ca 260 m
Lägre nivån: B=880 mm, H=200 mm, Lutning ca 0,1 % Flödeskapacitet lägre nivån, ca 90 l/s Högre nivån
Flödeskapacitet högre nivån (vattennivå i höjd med överkant den högre liggande muren), ca 350 l/s 1-årsregn, ca 715 l/s -> H=500-700 mm
10-årsregn, ca 1545 l/s -> H=700-1000 mm -> Uppdämning till gatunivå och fastigheter 30-årsregn, ca 2220 l/s -> H=800-1100 mm
100-årsregn, ca 3345 l/s -> H=900-1200 mm
Bild 3. Bro (Silverdalsvägen) med rektangulärt genomlopp (punkt 1:3)
Flödeskapacitet ca 750 l/s, motsvarar dimensionerande flöde vid 1-årsregn om Helenelund ansluts (ofördröjt).
Bild 4. ”Halv kanal”, dagvattenstråk med granitmur mot gatusida samt en sida av stålplåt (punkt 1:4- 1:6)
1-årsregn, ca 715 l/s -> H=500-700 mm
10-årsregn, ca 1545 l/s -> H=700-1000 mm -> Risk för uppdämning till gatunivå och fastigheter 30-årsregn, ca 2220 l/s -> H=800-1100 mm
100-årsregn, ca 3345 l/s -> H=900-1200 mm
Sida 6 (11)
Bild 5. Dike (punkt 1:6-1:10)
1-årsregn, ca 715 l/s -> H=500-700 mm
10-årsregn, ca 1545 l/s -> H=700-1000 mm -> Risk för uppdämning till gatunivå och fastigheter 30-årsregn, ca 2220 l/s -> H=900-1200 mm
100-årsregn, ca 3345 l/s -> H=1100-1400 mm
Bild 6. Trumma Ø 600 mm under bro Silverbäcksvägen, (punkt 1:8)
Flödeskapacitet 500-800 l/s, motsvarar flödet motsvarande dimensionerande 6-månaders upp till ett 1- årsregn om Helenelund ansluts (ofördröjt).
Bild 7. Kulvertering, betongledning Ø 600 mm, under gräsyta (punkt 1:10-1:11)
Flödeskapacitet ca 500 l/s, motsvarar ungefär dimensionerande flöde vid ett 6-månadersregn om Helenelund ansluts (ofördröjt).
Bild 8. Två dammar i serie för fördröjning och rening (punkt 1:12 och 1:13) Risk för urspolning av förorenat sediment vid väsentlig ökning av dagvattenflödet.
Sida 8 (11)
Bild 9. Vägtrumma vid Rådanvägen, Ø 500 mm (punkt 1:14)
Flödeskapacitet ca 600 l/s, motsvarande ungefär dimensionerande 6-månadersregn om Helenelund ansluts (ofördröjt).
Bild 10. Dike längs med Rådanvägen (punkt 1:14-1:18)
Längslutning varierande 2,2-5,0 %. Flödeskapacitet ca 6000-9000 l/s.
Mycket god kapacitet, men erosionsskydd behöver anläggas vid väsentligt ökade dagvattenflöden.
Bild 11. Vägtrumma, Ø 450 mm, under infart på fastighetsmark (punkt 1:15)
Flödeskapacitet ca 400-500 l/s, motsvarande ungefär mellan dimensionerande 3- till 6-månadersregn om Helenelund ansluts (ofördröjt).
Bild 12. Stenbro med kanal för dagvattnet (Bredd ca 400 mm, Höjd ca 1000 mm) under infart på fastighetsmark (punkt 1:16)
Flödeskapacitet 500-700 l/s, motsvarande ungefär mellan dimensionerande 3-månaders till 1-årsregn om Helenelund ansluts (ofördröjt).
Sida 10 (11)
Bild 13. Stenbro med kanal för dagvattnet (Bredd ca 650 mm, Höjd ca 1200 mm) under infart på fastighetsmark (punkt 1:17)
Flödeskapacitet 1200-2000 l/s, vilket innebär att kanalen (bron) eventuellt har kapacitet att avleda ett 10-årsregn, men ej ett 30-årsregn.
Bild 14. Vägtrumma av plast (Ø 350 mm) under motionsspår. Äldre ihoprasad stenbro? (Nära punkt 1:18, vid Edsviken)
Vägtrumma av plast: Delta h=0,3 m, Längd ca 6 m, Lutning ca 5 %.
Flödeskapacitet ca 350 l/s, vilket innebär att trumman ej har kapacitet att avleda ett 3-månadersregn.
Tillkommer att en stor mängd vatten sipprar igenom stenfyllningen under vägen.
Bjerking AB, 2018-10-22 Jan-Åke Axelsson
