KOLSTAD OG KLOMMESTEIN SKOG I FROGN KOMMUNE OVERORDNET OVERVANNSPLAN

Transkript

1 Oppdragsgiver: Oppdrag: Områdeplan Kolstad og Klommestein skog i Frogn kommune Dato: Revidert 10/ Skrevet av: Inga McCarley Potter og Knut Robert Robertsen Kvalitetskontroll: Kim H Paus KOLSTAD OG KLOMMESTEIN SKOG I FROGN KOMMUNE OVERORDNET OVERVANNSPLAN 1 INNLEDNING Kolstad og Klommestein Skog er planlagt utbygd med boligenheter, samt barnehage. Dette notatet er en redegjørelse for overordnet overvannshåndtering for utbyggingsområdene. Notatet omhandler naturgrunnlag, hydrologiske forhold, beregning av overvannsmengder og nødvendig fordrøyningsvolum, samt prinsipper for overvannshåndtering. 2 STRATEGI FOR OVERVANNSHÅNDTERING Overvann skal håndteres lokalt og mest mulig åpent i henhold til 3-trinnsstrategien i figur 1. I trinn 1 skal avrenning fra mindre nedbørmengder fanges opp, tilbakeholdes lokalt og forsøkes infiltrert. I trinn 2 skal avrenning fra større nedbørmengder fordrøyes og forsinkes. I trinn 3 skal det sikres trygge flomveier for avrenning fra ekstreme nedbørmengder. Overgangen mellom trinn 2 og 3 er foreløpig definert som nedbør med gjentaksintervall 20 år og klimafaktor på 1,5. Figur 1: Prinsipper for 3-trinnsstragien for overvannshåndtering.

2 Side 2 av 21 Figur 2. Avgrensing områdeplan.

3 Side 3 av 21 3 FORUTSETNINGER/FØRINGER FOR OVERVANN OG FLOM 3.1 OVERVANN Innenfor dimensjonerende gjentaksintervall skal overvannet fra utbyggingsområdet håndteres ved at det forsinkes og begrenses innenfor tiltaksområdet før det ledes til Odalsbekken for å opprettholde dagens avrenningsmønster (tretrinns-strategien). Håndtering er basert på nasjonale retningslinjer (Norsk Vanns Veiledning i klima-tilpasset overvannshåndtering, Rapport 162/2008) samt Frogn kommunes egen VAnorm, nasjonale retningslinjer for overvannshåndtering samt relevante VA-miljøblad (69,70). I dette notatet er det benyttet en klimafaktor på 1.5 og et gjentaksintervall på 20 år, som beregningsgrunnlag. Ved detaljregulering skal beregningsgrunnlag være iht. kommunal VA-norm, som er under utarbeidelse. For nedbørmengder og beregninger benyttes IVF-kurver fra Rustadskogen. Der det er mulig skal overvannet i størst mulig grad infiltreres i stedlige eller tilkjørte løsmasser. Tiltak for overvannshåndtering som fordrøyning og infiltrasjon skal i størst mulig grad utformes som åpne løsninger for å bidra til områdets blå/grønne struktur. 3.2 FLOM Nedbør med gjentaksintervall mellom 20 og 200 år defineres som flomhendelser. Flomveier/flomløp må utredes. Generelt gjelder følgende retningslinjer for flomveier (VA miljøblad nr. 93, 2009): Flomveier må driftes og vedlikeholdes (reparasjon av erosjonsskader etter flom og fjerning av hindre). For å sikre at drift og vedlikehold kan utføres maskinelt bør ikke skråninger som slås ha helning større enn 1:4. Om mulig bør det unngås at flomveier føres over privat grunn. Flomveier må erosjonssikres.

4 Side 4 av 21 4 NATURGRUNNLAG OG GEOLOGISKE FORHOLD Nedbørfeltet til Odalsbekken består hovedsakelig av jordbruksområder og mindre åsrygger med fjell. Jordbruksområdene har et tykt sammenhengende løsmassedekke, hovedsakelig bestående av marine sedimenter (silt og leire), se lys blå farge i figur 3A og 3B. I områdene mellom dyrka mark er det større og mindre fjellpartier med begrenset eller liten løsmasseoverdekning, se områder med rosa farge i figur 3A og 3B. I forsenkninger og dalganger i fjellpartiene er det marine sedimenter og strandavsetninger (mørk blå farge) med varierende tykkelse over fjell. Odalsbekken drenerer området, og bekken renner i en markert nord-sørgående sprekkesone i berggrunnen. I følge løsmassekartet renner vassdraget hovedsakelig gjennom et område med tykke marine sedimenter (silt og leire) samt noen områder med sand over silt og leire. Figur 3A: Løsmassekart over nedbørfelt og Kolstad / Klommestein skog (røde sirkler). Kilde: NGU. Planområdene består i hovedsak av bart fjell, se områder med rosa farge i figur 3A og 3B. I forsenkninger i terrenget er det marine sedimenter med varierende tykkelse over fjell. Løsmassekartet indikerer at stedlige løsmasser består av en blanding av sand, silt og leire (blå og mørk blå farge). Avledet infiltrasjonskart fra NGUs løsmassekart viser at det er svært begrensede muligheter for infiltrasjon av overvann i stedlige løsmasser, se figur 4. Unntaket er noen mindre strandavsetninger markert med mørk blå farge i figur 3A, 3B og 4.

5 Side 5 av 21 Figur 3B: Løsmassekart over planområdene (rød avgrensning). Kilde: NGU. Figur 4: Infiltrasjonsevne for tiltaksområdene. Avledet kart fra løsmassekartet i figur 3B. Kilde: NGU.

6 Side 6 av 21 5 NEDBØRFELT 5.1 Totalt nedbørfelt og vassdrag Nedbørfeltet strekker seg fra Hauer og Espely i nord, til Skiphellebukta i sør, se figur 5A. Basert på anslag utført i NEVINA har Totalt nedbørfelt et areal på 4,3 km 3. Arealbruken er oppgitt til skog 53 %, dyrka mark 26 % og bebyggelse 15 %. Hovedvassdraget Odalsbekken er oppgitt å ha en lengde på 3,4 km. Odalsbekken har sitt utspring i dyrka mark og skogsområder nord for Rv 152. Tilsiget samles opp i en vanningsdam før det krysser riksveien. Videre sørover til Vestbyveien renner bekken gjennom et skogsområde. Sør for Vestbyveien renner bekken gjennom et jordbruksområde. Nedstrøms planområdene renner Odalsbekken gjennom 4 kulverter, se svarte og gule sirkler i figur 5A. Bekken krysser Vestbyveien på to steder, Skiphelleveien, samt en kulvert forbi Elle avløpsrenseanlegg. Figur 5A: Totalt nedbørfelt. Kilde: NVE Nevina. Planområdene er markert med røde sirkler. Nedstrøms planområdet renner Odalsbekken gjennom 4 kulverter, se svarte og gule sirkler.

7 Side 7 av Nedbørfelt oppstrøms Vestbyveien Nedbørfeltet oppstrøms Vestbyveien har et areal på 2,2 km 3, se figur 5B. Nordøstre del av planområde Kolstad har avrenning via 4 kulverter under Rv 152, se figur 5B. Figur 5B: Nedbørfelt oppstrøms Vestbyveien. Kilde: NVE Nevina. Planområdene er markert med røde sirkler. Avrenning fra nordøstre del av Kolstad renner går via 4 kulverter gjennom Rv 152, se svarte og gule sirkler.

8 Side 8 av Delnedbørfelt Kolstad og Klommestein skog Planområdet er delt inn i delnedbørfelt basert på manuell analyse og innledende kartstudier, se figur 6 (også vedlagt som A1). Hovedavrenningen fra begge utbyggingsområder er markert med blå streker i figur 6, basert på kartstudier. Figur 6: Delnedbørfelt og avrenningslinjer i planområdet. Basert på kartstudier.

9 Side 9 av 21 6 METODE OG FORUTSETNINGER 6.1 Metode Ved beregning av avrenningsmengder er det benyttet nedbørstatistikk fra Ås-Rustadskogen, se figur 7. Figur 7: Intensitet, varighet og frekvenskurve (IVF) for nærmeste målestasjon, Ås - Rustadskogen. 6.2 Avrenningslinjer og nedbørfelt Basert på kartgrunnlag med ekvidistanser på 1 m er det satt opp terrengmodell og avrenningslinjer identifisert. Nedbørfelt er estimert basert på avrenningslinjene. Terrengmodellen er basert på dagens terreng, før utbygging. 6.3 Konsentrasjonstider Konsentrasjonstider for naturlige felt er beregnet etter følgende formel (Statens vegvesen, 2014): = 0, Hvor er feltets konsentrasjonstid [min], er lengde på feltet [m], er høydeforskjell i feltet [m] og er andel innsjø i feltet [ - ].

10 Side 10 av Overvannsavrenning Overvannsavrenning for hvert delfelt er beregnet ved å benytte den rasjonale formel (Lindholm m.fl., 2012): = Hvor er overvannsavrenningen [l/s], er midlere avrenningskoeffisient for nedbørfeltet [ - ], er størrelsen på nedbørfeltet [ha], er nedbørintensiteten på regnhendelse det beregnes avrenning for [l/(s ha)] og er forventet relativ økning i nedbørintensitet som følge av klimaendringer [ - ]. 6.5 Avrenningskoeffisienter Tabell 1 oppsummerer avrenningskoeffisienter for naturområder for varierende overflate-typer, gjentaksintervall og regnvarigheter. Planområdet består av en blanding av bart fjell og løsmasser, med skog i bratt terreng. Tabell 1: Avrenningskoeffisienter for naturområder (Lindholm m.fl., 2012). Gjentaksintervall 10 år 10 år 25 år 25 år 50 år 50 år 100 år 100 år Regnvarighet <60 min >180 min <60 min >180 min <60 min >180 min <60 min >180 min Bart fjell 0,60 0,90 0,66 0,95 0,72 0,95 0,75 0,95 Dyrket mark og parkområder 0,20 0,40 0,22 0,44 0,24 0,48 0,25 0,50 Skogsområder 0,20 0,50 0,22 0,55 0,24 0,60 0,25 0,63 Midlere (skogsområder 0,40 0, ,70 0,48 0, og bart fjell)

11 Side 11 av 21 7 RESULTATER 7.1 Dagens situasjon Tabell 2 og 3 viser avrenning fra de ulike delnedbørfelt i figur 6 ved dagens situasjon. Tabell 2: Beregnet areal og avrenning i l/s/ha for delnedbørfeltene, for 20 år 50 år og 200 års regn. Delfelt ATOT (ha) L [m] Hmin Hmaks Ase [ - ] tk [min] tr [min] 20år nedbør (l/s*ha) 50år nedbør (l/s*ha) 200år nedbør (l/s*ha) A B C D E F G H I J K L M N ATOT (totalt areal), L (feltlengde), Hmin (laveste kote), Hmaks (høyeste kote), Ase (effektiv innsjøareal i prosent, Konsentrasjonstid (tk), regnvarighet (tr). Basert på lengden på avrenningslinjene og høydeforskjeller i hvert delnedbørfelt er det beregnet konsentrasjonstid for hvert felt (tabell 2). Konsentrasjonstider er rundet av til nærmeste regnvarighet. Midlere avrenningskoeffisient for delfeltene som skal utbygges er satt til 0.5, da alle har konsentrasjon tider på 60 min eller mindre (se også tabell 1, naturlige avrenningsforhold). I tabell 3 og 4 er avrenningen fra hvert enkelt delfelt beregnet ved hjelp av den rasjonelle formel, med regnvarighet satt lik konsentrasjonstiden. Tabell 3 viser naturlig avrenning, og tabell 4 viser situasjonen etter utbygging, forutsatt 30 % tette flater, med et klimapåslag på 1,5. Avrenningsmengdene er basert på det som genereres internt i utbyggingsområdet. I tilfeller hvor nedbørfeltet er større enn selve planområdet, vil avrenningsmengdene være større enn beregnet.

12 Side 12 av 21 Tabell 3: Beregnet naturlig avrenning i l/s for hvert delfelt, for 20 år, 50 år og 200 års regn. ATOT (ha) φmid. [ - ] Delfelt 20 år (l/s) 50 år (l/s) 200 år (l/s) A B C D E F G H I J K L M N Avrenning etter utbygging Det er foreløpig ikke bestemt i hvilken grad planområdene skal utbygges. Videre beregninger tar utgangspunkt i en utbygging med 30 % tette flater for å illustrere tiltakets mulige effekt på avrenning og behov for fordrøyning. Tette flater omfatter tak, veier, parkeringsplasser mm. Tabell 4: Beregnet avrenning i l/s for hvert delfelt for 20 år, 50 år og 200 års regn, inkludert en klimafaktor på 1.5, forutsatt tette flater på 30 %. Delfelt A og C skal ikke utbygges og er derfor ikke inkludert. Delfelt ATOT (ha) φmid. [ - ] klima faktor 20 år (l/s) 50 år (l/s) 200 år (l/s) B D E F G H I J K L M N

13 Side 13 av Behov for fordrøyning, forutsatt 30 % tette flater Det er utført overslagsberegninger for hvor mye overvann som må håndteres lokalt for at ikke natursituasjonen skal forverres som følge av en utbygging med 30 % tette flater. Fordrøyningsbehov for 20 års gjentaksintervall med et klimapåslag på 1.5 er vist i tabell 5. Det er i tillegg utført beregninger for nedbør med 50 og 200 års gjentaksintervall, for senere flomvurderinger i vassdraget. Tabell 5: Beregnet fordrøyningsvolum for å opprettholde eksisterende avrenning, gitt 30 % tette flater og klimafaktor 1.5, for gjentaksintervaller på 20, 50 og 200 år. Delfelt A og C er ikke beregnet, da de ikke skal bygges ut. Eksisterende avrenning 30% fortetning + klimafaktor Fordrøyning (m 3 ) Delfelt 20 år (l/s) 50 år (l/s) 200 år (l/s) 20 år (l/s) 50 år (l/s) 200 år (l/s) Nødvendig fordrøyning (20 år) Nødvendig fordrøyning (50 år) Nødvendig fordrøyning (200 år) B D E F G H I J K L M N

14 Side 14 av 21 8 FLOM OG FLOMVEIER For nedbørshendelser over 20 år vil avrenningslinjer naturlig fungere som flomveier i terrenget. Det er viktig at disse bevares for å sikre området og unngå skade og erosjon. 8.1 Flomsikkerhet (TEK10) Sikkerhetsklasser for byggverk i flomutsatte område: Tabell 6. Klasse F1 (garasje, lager), F2 (bl.a. bolig, skole/barnehage, kontorbygg, industri) og F3 (Sykehjem ol, sykehus/brannstasjon/politi ol, deponier med forurensningsfare). Hentet fra Byggteknisk forskrift (TEK10) Flom og flomveier Generelt gjelder retningslinjer for flomveier (VA miljøblad nr. 93, 2009) års flom Figur 8 viser utsnitt av flomaktsomhetskart fra Frogn kommunes interne kartbase, som viser vannivå ved en 500 års flom. Kartet er basert på data som kommunen har fått fra fylkesmannens landbruksavdeling.

15 Side 15 av 21 Figur 8: Utsnitt av flomaktsomhetskart fra Frogn kommunes interne kartbase, som viser vannivå ved en 500 års flom. Kartet er basert på data som kommunen har fått fra fylkesmannens landbruksavdeling.

16 Side 16 av 21 9 ANBEFALING Det anbefales at følgende hovedprinsipper for overvannshåndtering legges til grunn for videre planlegging: Tre-trinns strategien for overvannshåndtering. Overvann skal i størst mulig grad håndteres via åpne vannveier og åpne løsninger for fordrøyning og infiltrasjon. Lokal fordrøyning av overvann foretas primært på den enkelte tomt, for nedbørmengder med gjentaksintervall opp til 20 år og klimafaktor på 1,5. Tiltak kan f.eks. omfatte grønne tak, regnbed, infiltrasjon i stedlige og tilkjørte løsmasser, mindre dammer og kanaler. Det vil trolig også bli behov for etablering av lukkede fordrøyningsvolumer (rørmagasiner/kassetter/infiltrasjonskamre). Lokal fordrøyning av overvann i hvert delnedbørfelt må vurderes nærmere for nedbørmengder med gjentaksintervall opptil 200 år. Dette gjelder spesielt innenfor delnedbørfelt D, E og F, med avrenning til kulverter under Rv 152, samt i delfelt B hvor det er større silt- og leiravsetninger (ifølge geologisk kart). Det skal tilrettelegges for infiltrasjon i fyllmasser og tilkjørte løsmasser, evt. kan infiltrasjon i stedlige masser vurderes nærmere etter gjennomførte grunnundersøkelser. Naturlige vannveier (avrenningslinjer i figur 6) opprettholdes som åpne vannveier / flomveier for overvann. Naturlige vannveier skal ikke nedbygges. Nødvendige overvannstiltak vurderes ut fra reell planlagt fortetning i hvert delfelt. Kulverter nedstrøms utbyggingsområdene må vurderes nærmere i forhold til kapasitet. Fordrøyningsbehov i delnedbørfeltene må sees i sammenheng med kulvertenes kapasitet. Mulig bruk av overvann som ressurs bør vurderes (gjenbruk). Det anbefales utført feltbefaringer for å kartlegge og stedfeste eksisterende vannveier i utbyggingsområdene, samt foreta en nærmere vurdering av løsmassenes infiltrasjonsegenskaper og vurdering av erosjonsrisiko i løsmasser ved flomsituasjoner. Det legges til rette for at bekken i minst mulig grad blir berørt av planlagte utbygging. Dette før, under og etter avsluttet arbeid. Før anleggsarbeider påbegynnes i utbyggingsområdene, anbefales etablering av dammer, bassenger og tilsvarende, for å redusere påvirkningen på Odalsbekken. Formålet er å redusere avrenning av sedimenter (sand, silt, leire), skarpkantede partikler og nitrogenforbindelser fra sprengningsarbeider, oljeprodukter, etc.

17 Side 17 av OVERVANNSTILLTAK I OMRÅDEPLANEN FOR KOLSTAD I reguleringsbestemmelsene for Kolstad og Klommestein skog er det satt krav til overvannshåndtering under 3, 4 og 8. Det fremgår at overvann skal håndteres og fordrøyes lokalt, slik at det ikke medfører økt flomfare eller forurensning nedstrøms i vassdraget. Det settes krav om at tiltak for overvannshåndtering skal fremgå ved detaljregulering og utarbeidelse av landskapsplaner. Reguleringsplanen viser følgende tiltak for avrenning og overvannshåndtering, se figur 9: 10.1 Avrenning til bekkedrag med tilnærmet helårs vannføring Bekkedrag som i dag har tilnærmet helårs vannføring fremkommer i reguleringsplanen som grønnstruktur, merket felt G1. Dette omfatter delnedbørfelt D, E og J, se figur 6 og figur 9. Innenfor feltene merket G1 tillates anlegg knyttet til åpen overvannshåndtering. Dette innebærer at bekkeløpene skal renne i dagen, med unntak av krysningspunkter for nye adkomstveier. I bekkeløpene vil det bli etablert tiltak for å forsinke og fordrøye overvann, samt erosjonshindrende tiltak (gjelder spesielt delnedbørfelt J). Langsmed hovedbekken, delnebørfelt J, er det også avsatt 3 områder med mulighet for etablering av åpne fordrøynings- og sedimentasjonsbassenger, regulert som BKT-områder. Avrenning av overvann fra boligområder som drenerer til nevnte bekkedrag skal fordrøyes med lokale overvannstiltak inne i boligområdene, før vannet ledes ut i de åpne vannveiene Avrenning til bekkedrag med periodisk avrenning Overvann fra delnedbørfelt B i figur 6, som vil drenere fremtidige arealer til barnehage, boligfelt B3 og deler av boligfelt B2, vil bli ledet i åpne vannveier fram til et fordrøyningsbasseng i et BKT-område ved avkjøringen til barnehagen, se figur 9. Dagens bekkeløp fra sørlige deler av delnedbørfelt B vil bli lagt om, og ført i åpent bekkeløp parallelt med en delstrekning av ny adkomstvei, fram til avkjøringen til barnehagen. Avrenning fra øvre deler av delnedbørfelt I vil bli avskåret av ny adkomstvei til boligområdene B1_4 og B1_5, og ledet hhv. mot nordøst til delnedbørfelt J (hovedbekken) og mot sørvest til delnedbørfelt H, sørvest i områdeplanen. Overvannet fordrøyes før det ledes ut i åpne bekkeløp. Avrenning fra midtre deler av delnedbørfelt I vil gå i åpent bekkeløp merket felt G1, nord for BLK1. Videre vil overvannet bli ledet i kulvert under gang/sykkelsti, samt adkomstvei til boligområde B1_3. Nedenfor adkomstveien vil bekkeløpet være åpent ned til Odalsbekken. Avrenning fra delnedbørfelt C vil bli håndtert og fordrøyd ifm. etablering av parkeringsplass og ny rundkjøring / kryssløsning for Rv 152. Avrenning fra delnedbørfelt F vil delvis bli avskåret av ny adkomstvei til boligområde B6_2. Overvannet fordrøyes, før det ledes ut til delnedbørfelt D eller F.

18 Side 18 av Avrenning til delnedbørfelt G, K, L eller direkte til delnedbørfelt A Omfatter avrenning fra boligområdene B1_1, B1_2 og B1_3. Overvann må her fordrøyes lokalt i boligområdene, før det ledes mot vest og ut mot delnedbørfeltene. 11 OVERVANNSTILLTAK I OMRÅDEPLAN FOR KOLSTAD, KLOM- MESTEIN SKOG OG ODALEN. Overvann fordrøyes internt i boligområdene, og ledes primært ned til området med grønnstruktur, felt G1, hvor det tillates åpen overvannshåndtering, før avrenning ned mot Odalsbekken. I sørlige deler av planområdet, boligområde B10_3 og BFS, fordrøyes overvannet internt, før det ledes i lukket overvannsledning ned til Odalsbekken. Kryss med Åsveien Kolstad Klommestein Skog Kryss med Vestbyveien Figur 9: Forslag til reguleringsplan for Kolstad og Klommestein skog,

19 Side 19 av 21 Innenfor planområdet er det avsatt arealer til felles håndtering av overvann, jfr. figur 10. Disse arealene benyttes til flomveier og fordrøyning av overvann etter at overvannet først er håndtert internt på det enkelte byggefelt. Figur 10. Figuren viser arealer som i planforslaget er avsatt til grønnstruktur, LNF formål og overvannstiltak.

20 Side 20 av VIDERE ARBEIDER MED OVERVANNSLØSNINGER Reguleringsplanen for Kolstad og Klommestein skog gjenspeiler pr oktober trinnsstrategien for overvannshåndtering. Bekkedrag med tilnærmet helårs vannføring er nå regulert som grønnstruktur merket G1, og det er satt av arealer langsmed bekkeløpene, se arealer med blå farge i figur 10. Dette vil utgjøre viktige flomveier ut av de bebygde områdene (trinn 3, trygge flomveier). I tillegg vil det innenfor G1 områdene, samt innenfor arealer regulert til BKT, bli etablert løsninger for forsinkelse og fordrøyning av nedbørepisoder opp til 20 års regn (trinn 2). Se arealer med blå farge og blå skravur i figur 10. Innenfor områder regulert til vei- og boligformål vil det bli etablert løsninger for å fange opp og infiltrere vann fra mindre nedbørmengder (trinn 1). Videre arbeider vil bestå av følgende tiltak: Utføre detaljerte beregninger av tette flater og nedbørmengder for hvert enkelt utbyggingsområde, for å klarlegge nødvendige fordrøyningsvolumer. I forbindelse med utarbeidelse av detaljerte reguleringsplaner, grøntstrukturplaner og søknader om rammetillatelser, utarbeides forprosjekter for de ulike overvannsløsningene. I forbindelse med utarbeidelse av byggeplaner og søknader om igangsettingstillatelser, detaljprosjekteres de ulike overvannsløsningene.

21 Side 21 av 21 Vedlegg 1 Eksempel av volum beregning magasin del felt D 50 års nedbør