Dagvattenutredning. Kvarteret Motorn 10, Solna stad

Dagvattenutredning

Kvarteret Motorn 10, Solna stad

2017-04-03 reviderad 2017-10-25

Uppdragsnamn Dagvattenutredning Kv Motorn 10

Solna stad

Uppdragsgivare JM AB

Magnus Lindén Projektutvecklare

JM Bostad Stockholm Förvärv

Våra handläggare Jan-Henrik Eriksson

Innehållsförteckning

1 SAMMANFATTNING 3

2 BAKGRUND OCH SYFTE 3

2.1 Underlag 3

2.2 Förutsättningar 4

3 PLANOMRÅDET OCH DESS FÖRUTSÄTTNINGAR 5

3.1 Geologiska förutsättningar 6

3.2 Vattenskyddsområde 6

3.3 Översiktlig beskrivning av dagens markanvändning 7

3.4 Befintliga va-ledningar 7

4 ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV PLANERAD MARKANVÄNDNING 8

5 DAGVATTENFLÖDEN 9

5.1 Beräkningsförutsättningar 9

5.2 Flöden 9

5.2.1 Flöden före exploatering 9

5.2.2 Flöden efter exploatering utan fördröjning 10

6 RECIPIENTEN OCH DESS STATUS 10

6.1 Ekologisk status 11

6.2 Kemisk status 12

7 DAGVATTENFÖRORENINGAR 13

7.1 Föroreningsberäkning 13

8 FRAMTIDA DAGVATTENHANTERING SAMT FÖREBYGGANDE AV ÖVERSVÄMNING 14 8.1 Förutsättningar/principer för rening och fördröjning 14

8.2 Avvattning Rain garden/biofilter 14

8.3 Beräkning reningseffekt på Rain gardens/biofilter 17

9 FÖRSLAG TILL PLANBESTÄMMELSER 18

1 Sammanfattning

Bjerking AB har på uppdrag av JM AB tagit fram en dagvattenutredning för fastigheten Motorn 10, Solna Stad. Områdets yta uppgår till cirka 0,25 hektar.

Syftet med utredningen är att beskriva dagvattensituationen inom planområdet före och efter exploatering. Utredningen skall även redovisa lämpliga och möjliga renings- och fördröjningsåtgärder inom planområdet.

Utgångspunkten för utredningen är att dagvattenflödet och halter/ mängder föroreningar ut från området ska minska efter exploatering samt att planen inte skall försämra möjligheten för recipienten att uppfylla beslutade miljökvalitetsnormer.

Förutsättningarna för rening och fördröjning av dagvatten inom fastigheten försvåras av avsaknad av förgårdsmark, bjälklag med underbyggt parkeringsgarage, takens lutning samt endast möjlighet till infiltration av dagvatten på gårdsbjälklag.

I syfte att rena och fördröja takvatten föreslås att vattnet leds till raingardens/biofilter.

Takens lutning medger att ca 42 % av takvattnet leds mot innergård för rening och fördröjning. Övrig takyta avvattnas mot dels fördröjningsmagasin samt direkt till

ledningsnätet i Östervägen. Fördröjningsmagasinets volym uppgår till 6 m³ och utgörs av en rörledning med strypning.

Rain gardens/biofilter, vars volym uppgår till 25 m³, placeras på gårdsbjälklag och i anslutning till stuprörens vattenutkastare. Biofiltrena är utformade så att de kan kvarhålla 20 mm nederbörd under 12 timmar. Efter exploatering av fastigheten beräknas utflödet av dagvatten minska från dagens 48 l/s till 18 l/s (inklusive klimatfaktor på 1,20).

Regnvatten som faller på gårdsytor leds till grönytor och planteringar för infiltration vilket i sig ger en reduktion av föroreningar med upp till 16 %. Rening i biofilter minskar

föroreningsbelastningen på recipienten med upp till 73 % från de takytor som lutar mot gården.

I miljökvalitetsnormen för Brunnsviken anges att det finns ett förbättringsbehov gällande tillförseln av totalfosfor, minskningen skall uppgå till 50 %. Vad avser totalkväve skall tillförseln minska med 35 %. I och med de reningsåtgärder som föreslås blir det en förbättring jämfört med idag.

De föreslagna renings-, och fördröjningsåtgärderna förbättrar förutsättningen för recipienterna Råstasjön och Brunnsviken att uppnå god ekologisk och kemisk status.

2 Bakgrund och syfte

Bjerking AB har på uppdrag av JM AB tagit fram en dagvattenutredning för fastigheten Motorn 10, Solna som underlag till detaljplanearbetet. Planområdets yta uppgår till cirka 0,25 hektar och är idag bebyggd.

Syftet med utredningen är att beskriva dagens situation samt de förändringar som den planerade exploateringen innebär på dagvattenflödet samt föroreningar från området.

- Dagvattenstrategi för Solna stad, oktober 2002 - Kartunderlag från Bjerkings kartportal

- Miljökvalitetsnorm Brunnsviken och Råstasjön, Vatteninformationssystem Sverige (VISS)

- Ledningskartor erhållna från Solna vatten 2016-02-26 (Motorn10.dwg) - Ritning takavvattning, LL Mark Consult AB, 2017-10-18

- Svenskt vattens publikation P110 ”Dimensionering av allmänna avloppsledningar” (2016)

- Svenskt Vattens Publikation P104 ”Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem” (2011)

- Svenskt Vattens Publikation P105 ”Hållbar dag- och dränvattenhantering – råd vid planering och utförande” (2011)

- Förslag till riktvärden, Regionala dagvattennätverket i Stockholms län, 2009

2.2 Förutsättningar

Solna Stad har i sin dagvattenstrategi för dagvatten satt som mål att:

 Dagvatten som avleds till recipient eller omhändertas lokalt genom infiltration ska vara så rent att det inte ger negativ påverkan på levande organismer.

 Dagvatten ska tas om hand så nära källan som möjligt

 Grundvattennivåerna ska inte förändras pga. stadens expansion

 Dagvatten ska nyttjas som en resurs vid stadens utbyggnad

 Solna stad anger även att områdets dagvattenflöde efter exploatering skall minska jämfört med flödet före exploatering.

 För att ge tillräcklig avskiljning ska våtvolymen utformas som en permanentvolym eller en volym som avtappas under cirka 12 timmar via ett filtrerande material.

(Dagvattenhantering, riktlinjer för kvartersmark i tät stadsbebyggelse, Stockholm stad)

3 Planområdet och dess förutsättningar

Planområdets mark utgörs av yta som idag är ianspråktagen och omfattar ca 0,25 ha, se figur 1. Norra delen av fastigheten utgörs av hårdgjorda ytor. Den befintliga bebyggelsen avses rivas och ersättas med bostäder.

Figur 1. Översiktskarta över Solna med markerat planområde.

Planområde

3.1 Geologiska förutsättningar

I figur 2 nedan framgår de geologiska förutsättningarna inom planområdet. Huvuddelen av marklagret underlagras av berg. På västra delen av fastigheten överlagras berget av fyllnadsmassor.

Figur 2. Geologiska förutsättningar (rött – berg, rastrerat – fyllnadsmassor)

3.2 Vattenskyddsområde

Det aktuella området är inte beläget inom skyddsområde för vattentäkt.

Kv Motorn

3.3 Översiktlig beskrivning av dagens markanvändning

Den berörda fastigheten är idag bebyggd och nyttjas för olika typer av verksamhet.

Nedan framgår delavrinningsområdenas areal före exploatering.

Tabell 1. Delavrinningsområden före exploatering.

Delavrinningsområden Yta (ha)

Tak 0,12

Hårdgjorda ytor 0,13

Totalt 0,25

3.4 Befintliga va-ledningar

Nedan framgår dragningen av befintliga VA-ledningar i anslutning till fastigheten Motorn 10.

Figur 3. Befintliga dagvattenledningar i anslutning till fastigheten (grönt - dagvatten, rött - spillvatten, blått – vatten)

4 Översiktlig beskrivning av planerad markanvändning

Befintliga byggnader rivs för att ge plats för ny bebyggelse. På fastigheten planeras att uppföras ett bostadsområde med utbredning enligt figur nedan. Förutsättningen för rening och fördröjning av dagvatten inom fastigheten försvåras med anledning av avsaknad av förgårdsmark, förekomst av gårdsbjälklag med underbyggt garage, takens lutning samt geologiska förutsättningar (berg) som innebär att vatten ej kan infiltreras.

Figur 4. Byggnadens utformning

I tabell nedan framgår delavrinningsområdenas areal efter exploatering.

Tabell 2. Delavrinningsområden efter exploatering.

Delavrinningsområden Area (ha)

Tak 0,14

Hårdgjorda ytor 0,05

Grönytor 0,06

Totalt 0,25

5 Dagvattenflöden

5.1 Beräkningsförutsättningar

Beräkningar har gjorts utifrån följande förutsättningar:

 Planområdets utgörs av cirka 0,25 ha.

 Illustrationer, planerad bebyggelse, JM AB.

 Dimensionerande flöden har beräknats med Dahlströms modifierade ekvation (2010) enligt Svenskt Vatten P104.

 Beräkningar är gjorda med ett regn som har en återkomsttid på 10 år och en varaktighet på 10 minuter

 Klimatfaktor på 1,20 har använts i samtliga beräkningar.

5.2 Flöden

5.2.1 Flöden före exploatering

Dagvattenflödet är beräknat för delavrinningsområden utifrån illustrationer framtagna av JM AB. Valda avrinningskoefficienter för de olika ytorna finns redovisade i tabell 3.

De flöden som genereras vid ett regn med återkomsttiden 10 år och en varaktighet på 10 minuter före exploatering redovisas i tabell nedan. Dagvattenflödet från området före utbyggnad beräknas uppgå till 48 l/s, utan fördröjningsåtgärder.

Tabell 3. Dagvattenflöde vid ett 10-års regn med 10 minuters varaktighet före exploatering

Yta Yta Avrinnings- koefficient

A red Varaktighet 10-årsregn, 10

min

Flöde

Enhet ha l/s, ha l/s

Tak 0,12 0,9 0,11 227 25

Hårdgjord yta

0,13 0,8 0,10 227 23

Totalt 0,25 0,21 48

5.2.2 Flöden efter exploatering utan fördröjning

De flöden som genereras vid ett regn med återkomsttiden 10 år och en varaktighet på 10 minuter inklusive klimatfaktor 1,20 efter exploatering utan fördröjningsåtgärder redovisas i Tabell 4.

Tabell 4. Dagvattenflöde vid ett 10-års regn med 10 minuters varaktighet efter exploatering.

Ytor Area Avrinnings koefficient

A red Varaktighet 10-årsregn,

10 min

Klimatfaktor Flöde

Enhet ha l/s, ha l/s

Tak 0,14 0,9 0,126 227 1,2 34

Hårdgjorda ytor

0,05 0,8 0,04 227 1,2 11

Grönytor 0,06 0,05 0,003 227 1,2 0,8

Totalt 0,25 0,17 46

Efter exploatering av området beräknas utflödet av dagvatten uppgå till 46 l/s mot dagens 48 l/s. Anledningen flödesminskningen är tillkomst av grönytor.

6 Recipienten och dess status

Den primära avrinningen sker mot recipienten Råstasjön som sedan avvattnas mot Brunnsviken (Dagvattenstrategi för Solna stad).

Figur 5. Recipienter i anslutning till planområdet

6.1 Ekologisk status

Råstasjön är näringsrik och har klassats som att inneha mycket höga halter av fosfor (P) och höga halter av kväve (N) enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrund. Vidare har

Brunnsviken Statusklassning

Den ekologiska statusen i Brunnsviken är idag otillfredsställande.

Brunnsviken, innehar mycket höga halter av fosfor (P) och höga halter av kväve (N) enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrund.

Allt kustvatten i området och även utsjön är övergödda och en stor del av kväve- och fosfortillförseln kommer från närliggande vattenförekomster. Lokala åtgärder i avrinningsområdet räcker därför inte ensamt för att uppnå normen och för att nå god status krävs även att Östersjöländernas åtgärdsprogram för Baltic Sea Action Plan (BSAP) och havsmiljödirektivet genomförs. De nödvändiga, mycket omfattande åtgärderna är tidsödande att genomföra och dessutom saknas tillräcklig offentlig

finansiering och administrativ kapacitet. På grund av fördröjning i biogeokemiska system kommer inte heller åtgärder att få omedelbar, full effekt på näringsstatusen. Därför fastställs normen för vattenförekomsten till god status med tidsundantag till 2027 på grund av naturliga förhållanden.

(VISS)

Miljökvalitetsnorm

Vattenförekomsten skall uppnå god ekologisk status 2027.

Förbättringsbehov

I normen anges att det finns ett förbättringsbehov gällande en minskad tillförsel av totalfosfor med 50 %. För fosfor skall tillförseln minska med 35 %. Förbättringsbehovet gäller minskad tillförsel från hela tillrinningsområdet och är inte avgränsat till

exploateringsprojekt, men det kan ändå ge viss vägledning.

6.2 Kemisk status

Den kemiska statusen klassificeras som ”uppnår ej god status”

Ämnen som inte uppnår god kemisk status i vattenförekomsten är kvicksilver, polybromerade difenyletrar (PBDE), PFOS, bly, kadmium, antracen och tributyltenn.

Utförligare information om ämnens statusklassning inklusive klassningens tillförlitlighet hittas under respektive ämne i VISS.

Miljökvalitetsnorm

Vattenförekomsten skall uppnå god kemisk ytavattenstatus 2017.

7 Dagvattenföroreningar

7.1 Föroreningsberäkning

Föroreningsmängder-, och halter i dagvattnet har beräknats utifrån schablonhalter i modellverktyget StormTac (Larm Web-2017). Modellverktyget StormTac simulerar, dimensionerar och analyserar bl.a. flöden, fördröjning samt rening av dagvatten. De beräkningsförutsättningar som programmet kräver är områdets markyta samt storleken på de olika delavrinningsområdena. Anledningen till att den årliga föroreningstransporten från området minskar beror på att den reducerade arean minskar och därmed flödet från området. Nedan redovisas halter och mängder före och efter utbyggnad utan rening.

Värdena jämförs med riktvärde 2M (Nivå 2 M avser riktvärdesgruppens förslag till riktvärden) Röda siffror visar att halter överskrider riktvärdet (se tabell 5).

Tabell 5. Föroreningshalter och mängder före och efter exploatering. Röda siffror anger halter som överskrider riktvärde 2M.

Vid beräkningar av ämnenas koncentration konstateras att halten kadmium överskrider det föreslagna riktvärdet (2M) såväl före som efter exploatering.

Den årliga föroreningstransporten till recipienten minskar efter exploatering vilket delvis beror på den grönyta som anläggs på innergården.

I EU´s ramdirektiv för vatten finns tungmetallen kadmium med bland de 33 prioriterade ämnena. Enligt direktivet krävs att koncentrationerna av dessa ligger under satta

gränsvärden för att uppnå god vattenkvalitet för sjöar och vattendrag. Kadmium sprids till exempel vid felaktig avfallssortering och insamling av nickel-kadmiumbatterier, vid

Halter Mängder

Riktvärde 2M

Området före expl.

Området efter expl.

Området före expl.

Området efter expl.

Ämne Enhet (halter) (halter) (halter) (kg/år) (kg/år)

Fosfor µg/l

175 84 84 0,19 0,1

Kväve mg/l

2,5 1,8 1,7 4 2,1

Bly µg/l

10 2,5 2,5 0,0057 0,0031

Koppar µg/l

30 10 9,3 0,023 0,011

Zink µg/l

90 28 27 0,064 0,033

Kadmium µg/l

0,5

0,0013 0,0007

Krom µg/l

15 3,6 3,5 0,0082 0,0042

Nickel µg/l

30 3,6 3,5 0,0081 0,0043

Kvick- silver

µg/l

0,07 0,015 0,012 0,000034 0,000015

Susp.

ämnen

mg/l

60 19 20 42 25

Olja mg/l

0,7 0,12 0,09 0,26 0,11

8 Framtida dagvattenhantering samt förebyggande av översvämning

8.1 Förutsättningar/principer för rening och fördröjning

I samband med detaljprojekteringen skall höjdsättningen av marken utföras så att regnvatten från tak avleds till biofilter. För rening och fördröjning av dagvattnet föreslås att det anläggs fyra biofilter om totalt 28 m² vilka placeras i anslutning till stuprörens utkastare för uppsamling av takvatten (42 % av total takyta). Biofiltret fylls med växtbädd och substrat (pimpsten), med en hålrumsvolym på 40 % (se figur 7). Innegården

höjdsätts så att regnvatten leds mot grönytor och planteringar för infiltration innan det avleds till brunnar i gårdsbjälklag.

Del av takvattnet leds till fördröjningsmagasin (rörmagasin) beläget i byggnadens SV del.

I händelse av skyfall sker bräddning av biofilter och regnvatten avleds till det kommunala dagvattennätet via brunnar i gårdsbjälklag samt via bräddledning vid rörmagasin.

8.2 Avvattning Rain garden/biofilter

Rain garden/biofilter avvattnas till befintligt dagvattennät längs Östervägen (se figur 4).

För att uppnå erforderlig rening samt för att sänka flödet erfordras en effektiv

fördröjningsvolym om 25 m³. Mot bakgrund av att pimpstenen har en porvolym på 40%

krävs att magasinet dimensioneras efter detta. Filtren är utformade så att de kan kvarhålla 20 mm nederbörd under 12 timmar.

Tabell 6. Magasin för rening och fördröjning av dagvatten. Dess höjd och bredd är endast exempel på utformning.

Inlopp Utlopp Hålrums- volym

Total fördröjnings-

volym

Totalvolym Rain garden

Djup på Rain garden

Total area Rain garden

l/s l/s %

m

m

17 4 40 25 25 0,9 28

Biofiltren är i huvudsak dimensioneradeför att nå erforderlig reningseffekt.

Magasinet utformas enligt figur 7. I botten av varje regnbädd anläggs en dräneringsledning med lutning mot befintligt dagvattennät. Genom att anpassa

dimensionen på utloppsledningen kan avtappningen från bädden regleras. I respektive magasin finns ett bräddavlopp som förses med kupolbrunn för avledning av vatten vid kraftfullare regn. Biofiltret kan förläggas ovan mark på innergårdens bjälklag.

Figur 7. Principskiss Rain garden, Storm Tac.

Mot bakgrund av byggnadens utformning och riskerna med att leda in allt takvatten mot innergård har följande lösning tagits fram.

Takvatten från röd, brun, grön och blå takyta leds in mot innergård för rening och fördröjning i raingarden/biofilter. Det takvatten som leds till biofilter motsvarar 42 % av den totala takytan vilket även motsvarar den totala nederbörd (avrinning) som genomgår långtgående rening och som inkluderas i beräkningarna av minskad belastning till recipienten. Takytor som gulmarkerats leds direkt till dagvattennätet i östervägen. Vatten från övriga takytor leds till rörmagasin för fördröjning. Biofiltrens placering framgår av ritning nedan.

Figur 9. Takytor och avvattning.

Tabell 7. Takvatten från vitmarkerad takyta leds till fördröjningsmagasin (som avvattnas mot dagvattenledningar i Östervägen).

Inlopp Utlopp Total fördröjnings-volym

l/s l/s

m

10 7 6

Fördröjningsmagasinet (regnvatten från vitmarkerad takyta, ca 400 m²) utgörs av ett rörmagasin som är dimensionerat för ett 10 års regn. Vid rörmagasinet finns en bräddledning där dagvatten avleds vid ett extremt regn.

Takvatten från gul takyta (ca 280 m²) leds utan rening eller fördröjning direkt till dagvattenledning i Östervägen. Flödet från denna yta uppgår till ca 7 l/s.

Det sammanlagda flödet från de tre takytorna uppgår således till 18 l/s vilket med god Raingardens/biofilter

8.3 Beräkning reningseffekt på Rain gardens/biofilter

För beräkning av reningseffekten har värden hämtats från Storm Tac (uppdaterad 2017).

Nedan framgår reduktionen av ingående halter och mängder efter reduktion i Rain garden/biofilter. Vid beräkningen konstateras att samtliga halter, med god marginal, underskrider riktvärdet 2M (Nivå 2 M avser riktvärdesgruppens förslag till riktvärden). I figur ovan (figur 9) framgår vilka takytor som avvattnas till raingardens/biofilter.

Nedanstående beräkningar gäller för hela planområdet.

Dagvatten från övriga ytor ingår i beräkningen men genomgår ingen rening.

Tabell 8, Föroreningsberäkning efter reduktion i Rain garden/biofilter. Resultatet i tabellen visar beräkningar för den samlade mängden dagvatten som leds från planområdet. Dagvatten från de takytor som leds orenat (via fördröjningsmagasin och direkt till ledningsnätet) ingår således i beräkningen.

Beräkningsprogrammet Storm Tac utgår från de referensvärden som tillförts databasen.

Vad gäller föroreningar från takytor råder det stor osäkerhet i det beräknade resultatet.

Orsaken till detta är få referensvärden. Som exempel kan nämnas att schablonhalter från Asien uppvisar halter ca 10 ggr över det svenska mätvärdet.

Vid beräkningen konstateras att samtliga halter efter rening underskrider nivån 2M i riktvärdesförslaget. I förbättringsbehovet för Brunnsviken (VISS) anges att fosfortillförseln skall minska med 50 %. Gällande totalkväve skall tillförseln minska med 35 %.

Förbättringsbehovet gäller minskad tillförsel från hela tillrinningsområdet och är inte avgränsat till exploateringsprojekt, men det kan ändå ge viss vägledning.

Halter Mängder

Rikt- värde

2M

Halter efter expl.

Halter efter reduktion i

biofilter

Mängder efter expl.

Mängder efter reduktion i

biofilter

Procentuell reduktion av den

årliga förorenings- transporten (jmf

med före exploatering) Ämne enhet (halter) (halter) (halter) (kg/år) (kg/år) %

Fosfor µg/l

175 84 68 0,1 0,075 61

Kväve mg/l

2,5 1,7 1,43 2,1 1,6 60

Bly µg/l

10 2,5 1,9 0,0031 0,0021 63

Koppar µg/l

30 9,3 8 0,011 0,0089 61

Zink µg/l

90 27 20 0,033 0,022 66

Kadmium µg/l

0,5 0,57 0,32 0,0007 0,00035 73

Krom µg/l

15 3,5 2,8 0,0042 0,0031 62

Nickel µg/l

30 3,5 2,3 0,0043 0,0026 68

Kvick- silver

µg/l

0,07 0,012 0,013 0,000015 0,000014 59

Susp.

ämnen

mg/l

60 20 14,5 25 16 62

Olja mg/l

0,7 0,09 0,4 0,11 0,11 58

översilningsytor där regnvatten leds ut och avskiljer föroreningar från gården med ca 16

%.

9 Förslag till planbestämmelser

Höjdsättning av mark och byggnader

Höjdsättningen av ett planområde syftar till att både säkra bebyggelsen mot

översvämningar. Vid höjdsättning av gator och fastigheter är det viktigt att gatorna läggs lägre än fastighetsmarken så att dagvattnet kan rinna ytledes vid extrema regn.

Dagvatten får heller inte ledas från en fastighet över till en annan.

Referenser

http://www.extrakt.se/miljogifter-och-kemikalier/sa-ska-regnvatten-renas-fran- tungmetaller/

Bjerking AB

Jan-Henrik Eriksson Tel 010-211 82 66

jan-henrik.eriksson@bjerking.se