Utbygging Møre AS. Overvannsvurdering Jørihaugen vest. Utgave: 1 Dato:

Transkript

1 Overvannsvurdering Jørihaugen vest Utgave: 1 Dato:

2 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 1 DOKUMENTINFORMASJON Oppdragsgiver: Rapporttittel: Overvannsvurdering Jørihaugen vest Utgave/dato: 1 / Arkivreferanse: - Lagringsnavn rapport Oppdrag: Jørihaugen vest hydrologi Oppdragsbeskrivelse: Jørihaugen vest boligområde: planareal 270 da, ca 160 boligenheter. Vurdering av intern transport av overvann for stikkrenner, lukket rør kontra åpne grøfter mv. Oppdragsleder: Reinemo Petter Fag: Vann og miljø Tema Overvann Leveranse: Analyse Skrevet av: Kvalitetskontroll: Petter Reinemo Vebjørn Knotten

3 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 2 FORORD Asplan Viak har vært engasjert av for å gjennomføre en overvannsvurdering for Jørihaugen vest boligområde. Øivind Holten har vært Møre Utbygging AS sin kontaktperson for oppdraget. Petter Reinemo har vært oppdragsleder for Asplan Viak. Trondheim, Petter Reinemo Oppdragsleder Vebjørn Knotten Kvalitetssikrer

4 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 3 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Nedslagsfelt og vannmengdeberegninger Beregning av vannmengder i eksisterende bekk Nedslagsfelt / delfelt i boligområdet Åpen overvannshåndering av boligfeltet Generelt om overvannshånderingen Beskrivelse av løsning for hvert delfelt Nødvendig bekketverrsnitt og dimensjon til stikkrenner Bekketversnitt Stikkrenner Sammendrag / Konklusjon Vedlagt plantegning...19

5 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 4 1 INNLEDNING Dokumentet innebefatter en vurdering av overvannshåndering for boligfeltet Jørihaugen vest i Kristiansund kommune. Muligheten for å benytte seg av åpne overvannsløsninger på bekostning av tradisjonelle lukkede rørsystemer er vurdert. Åpne overvannsløsninger for feltet er derfor utredet i rapporten. Det er gjennomført hydrologiske beregninger av feltet og delfeltene. Sammen med en studie av blant annet kartgrunnlag har det gitt grunnlag for å vurdere hvor vidt åpne overvannsløsninger er hensiktsmessig i boligfeltet. Nedslagsfeltet til bekken som går gjennom boligfeltet er sett på under ett for å beregne dimensjonerende vannmengder. Bekken vil bli lagt om på deler av strekningen. Nødvendig bekketverrsnitt samt nødvendig dimensjon på stikkrenner er beregnet. Videre er boligfeltet delt opp i mindre nedslagsfelt (delfelt). Dette for å beregne vannmengder fra hvert delfelt og for å kartlegge lokale vannveier innad i boligfeltet. De naturlige vannveiene ut av feltet mot resipient er lokalisert og det er vurdert om det lar seg gjøre å benytte disse også etter utbyggingen. Det er utarbeidet en plantegning (HG001) der løsningene beskrevet i rapporten er skissert.

6 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 5 2 NEDSLAGSFELT OG VANNMENGDEBEREGNINGER Det er gjort vannmengdeberegning av bekken som går gjennom boligfeltet samt beregning av vannmengder internt i boligfeltet. For oversiktskart over boligfeltet henvises det til vedlagt plantegning. 2.1 Beregning av vannmengder i eksisterende bekk Bekken som går gjennom boligområdet er planlagt bevart med en mindre omlegging. Det er gjort en vannmengdeberegning av bekken for en situasjon både før og etter utbygging av boligfeltet. Dette for å kartlegge hvilken effekt boligfeltet vil ha på vannføringen. Figur 1 viser bekkens nedslagsfelt. Figur 1: Nedslagsfeltet til bekken som skal bevares. Situasjon før utbygging. Nedslagsfeltet til bekken er 19 ha stort med et effektivt sjøareal på 0,1%. n er 800 meter. Feltet strekker seg fra 0 til 73 moh. 34% av området består av myr. Resterende områder består av en blanding av skog, kulturområder og spredt bebyggelse.

7 Overvannsvurdering Jørihaugen vest Utgangspunkt for vannmengdeberegningene. På bakgrunn av feltets begrensende størrelse er den rasjonelle formelen benyttet. Formelen baserer seg på målt nedbør der avrenning (Q) er gitt som: A er feltets areal, I er dimensjonerende nedbørintensitet, Ø er avrenningskoeffisient og K er et klimatillegg. Dimensjonerende nedbørintensitet: Den benyttede nedbørintensiteten hentes fra den mest nærliggende/representative korttidsnedbørstasjonen der det foreligger tilstrekkelig med nedbørstatistikk. Data fra nedbørstasjon Kristiansund Karihola er benyttet. IVF-kurven er vist i figur 2. Avrenningskoeffisienter: Figur 2: IVF-kurve for Kristiansund - Karihola Avrenningskoeffisienten bestemmes på grunnlag av en vurdering av nedslagsfeltet. Den er beregnet i tabellen under. Samlet avrenningskoeffisient for nedslagsfeltet er beregnet til 0,33. Felt Areal [ha] Ø Myr Skog / kultur / Spredt bolig Ø SNITT 0.33 Konsentrasjonstid: Konsentrasjonstida er beregnet ut fra formel for ubebygd skogsområde gitt i SINTEFrapporten «Flomberegning og kulverdimensjonering, 1992»:

8 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 7 En konsentrasjonstid på 60 minutter blir benyttet. Dette synes å være en rimelig verdi på bakgrunn av feltparameterne. Klimatillegg: Klimatillegget (K) benyttes i henhold til NVE rapport 5:2011. Faktoren representerer den forventede økningen i nedbørintensiteter i framtida og gir et tillegg på 20% for små felt i Møre og Romsdal Beregning av flomvannføringer før utbygging Tabellen under gir beregnet vannføring i bekken før utbygging for ulike gjentaksintervall basert på beregningsgrunnlaget beskrevet i kapittel Returperiode (År) Nedbørintensitet 60 min (l/s*ha) Vannføring (l/s) Middelvannføring i bekken er på 9 l/s på bakgrunn av lavvannskartet til NVE Beregning av flomvannføringer etter utbygging Utbyggingen av boligfeltet fører til at andelen tette flater i nedslagsfeltet øker. Dette kan gi økte avrenningstopper. Ettersom bekkeløpet beholdes uten store forandringer vil mest sannsynlig ikke konsentrasjonstida til det totale nedslagsfeltet til bekken minke. Det er benyttet en konsentrasjonstid på 45 minutter for å gi beregningene en sikkerhetsmargin. Den største forskjellen før og etter utbygging ligger i økt avrenningskoeffisient. Ca 12 hektar innenfor nedslagsfeltet blir omgjort til boligformål. Utfra boligfeltets karakteristikk er avrenningskoeffisienten for boligfeltet beregnet til (se kapittel 2,2). Ny avrenningskoeffisient for nedslagsfeltet til bekken er beregnet i tabellen under. Koeffisient for myr og skog er slått sammen i beregningen. Felt Areal [ha] Ø Myr / Skog Boligområde Ø SNITT 0.41 Med en gjennomsnittlig avrenningskoeffisient på 0.41 for feltet og en konsentrasjonstid på 45 minutter er dimensjonerende vannmengder beregnet i tabellen på neste side.

9 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 8 Returperiode (År) Nedbørintensitet 45 min (l/s*ha) Vannføring (l/s) Nedslagsfelt / delfelt i boligområdet Delfeltene i boligområdet (nedslagsfelt internt i området) er beskrevet i kapittel til Dimensjonerende overvannsmengder fra hvert felt er beregnet ved bruk av den rasjonelle formelen beskrevet i kapittel 2.1. De benyttede parametere og beregninger er gitt for hvert felt. Konsentrasjonstida (Tc) er beregnet ut fra SINTEF-rapporten «Flomberegning og kulverdimensjonering». For bestemmelse av konsentrasjontid er det i tillegg gjort en skjønnsmessig vurdering av hvert nedslagsfelt. I henhold til Norsk Vann rapport 162:2008 «Veiledning i klimatilpasset overvannshåndering» er det benyttet en dimensjonerende oversvømmelseshyppighet på 20 år. 20 års nedbøren fra IVF-kurven er derfor benyttet i beregningene. Den lilla sirkelen på kartene angir utløpet til hvert nedslagsfelt. Den røde linjen angir grensene for hvert delfelt. Den beregnede vannmengden gir grunnlag for å vurdere om en åpen overvannsløsning kan være hensiktsmessig for delfeltet Delfelt ha Areal tette flater ha Ø tett flate 0.9 Ø permeabel flate 0.3 Ø snitt m Høydeforskjell 20 m 2 min 17 min 10 min Dim nedbørintensitet: l/s*ha 68 l/s

10 Overvannsvurdering Jørihaugen vest Delfelt ha Areal tette flater ha Ø tett flate 0.9 Ø permeabel flate 0.3 Ø snitt m Høydeforskjell 22 m 1 min 15 min 5 min Dim nedbørintensitet: 187 l/s*ha 128 l/s Delfelt ha Areal tette flater 0.73 ha Ø tett flate 0.9 Ø permeabel flate 0.3 Ø snitt m Høydeforskjell 19 m 3 min 30 min 10 min Dim nedbørintensitet: 140 l/s*ha 174 l/s

11 Overvannsvurdering Jørihaugen vest Delfelt ha Areal tette flater 1.19 ha Ø tett flate 1 Ø permeabel flate 0.2 Ø snitt m Høydeforskjell 15 m 6 min 53 min 10 min Dim nedbørintensitet: 140 l/s*ha 275 l/s Delfelt ha Areal tette flater 0.53 ha Ø tett flate 0.9 Ø permeabel flate 0.3 Ø snitt m Høydeforskjell 2 m 4 min 48 min 5 min Dim nedbørintensitet: 187 l/s*ha 128 l/s

12 Overvannsvurdering Jørihaugen vest Delfelt ha Areal tette flater 0.65 ha Ø tett flate 1 Ø permeabel flate 0.2 Ø snitt m Høydeforskjell 16 m 3 min 30 min 15 min Dim nedbørintensitet: 114 l/s*ha 165 l/s Delfelt ha Areal tette flater 0.37 ha Ø tett flate 1 Ø permeabel flate 0.2 Ø snitt m Høydeforskjell 11 m 3 min 36 min 10 min Dim nedbørintensitet: 140 l/s*ha 100 l/s

15 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 14 3 ÅPEN OVERVANNSHÅNDERING AV BOLIGFELTET 3.1 Generelt om overvannshånderingen Det vurderes å behandle overvannet lokalt i åpne overvannsystemer uten bruk av oppsamlende rørsystemer. En slik løsning forutsetter at de naturlige vannveiene ut av feltet opprettholdes og bearbeides slik at delfeltene kan drenere ut i disse. De er vist på vedlagt plantegning. Å beholde de naturlige vannveiene er viktig for å begrense de største avrenningstoppene som kan forekomme der vann fra større felt ledes til samme punkt. Det er ønskelig i størst mulig grad å fordele overvannet fra delfeltene utover disse vannveiene. Fra Jørihaugen vest er det kort vei til resipienten. Det betyr at de økte vannføringstoppen som kan forekomme ikke vil føre til problemer nedstrøms i vannveiene. En løsning med åpne overvannsystemer forutsetter at feltet som helhet tilpasses løsningen. Det innebefatter blant annet at veier og grøfter tilpasses med tanke på fall og dimensjoner. Takvann fra hustak krever spesiell oppmerksomhet. Det må slippes ut til et sted med tilstrekkelig kapasitet. I de områdene der det er tiltenkt kjellere vil det være nødvendig med drensledning rundt bolig. Plassering til utløpet fra drensledning må også legges til et egnet sted. Dette bør utredes mer i detalj i senere fase. Ifølge løsmassekartet til NGU består området av bart fjell, stedvis med tynt dekke. Det betyr at infiltrasjonen i feltet er liten. Det samme gjelder faren for erosjon nedstrøms utløpene og i de naturlige vannveiene. Alle bekkeløp som etableres samt flombekker/grøfter skal ha tilstrekkelig fall, tverrsnitt og erosjonssikres med stabil steinstørrelse. De kan utføres som vegeterte grøfter med steinplastring i bunn. Dette må beregnes i senere fase på bakgrunn av beregningene i kapittel 2.2. Stikkrenner må ha tilstrekkelig dimensjon og det må tas hensyn til at innløpet også skal fungere dersom det delvis blir tilstoppet. 3.2 Beskrivelse av løsning for hvert delfelt I delkapitlene under er det kort beskrevet løsning for en åpen overvannshåndtering av hvert delfelt, samt tilgrensende boliger. Beregning av nødvendig dimensjon på kulverter og tverrsnitt til bekken gjennom feltet er gitt i kapittel Delfelt 1 Overvannet fra feltet dreneres ned til lekeplass og til grøft som opparbeides langs gaten på gatens sørside. Grøften har fall ned mot lekeplassen. Ved lekeplassen anlegges det et innløp til stikkrenne som går under gaten. Fra utløpet til stikkrennen må det etableres et bekkeløp med tilstrekkelig utforming. BF 7 vil muligens ha kjeller og dermed drensledning. Overvannet fra BF 6 dreneres nordover ned skråning. Det samme gjelder fra boligene øst for feltet Delfelt 2 Overvannet fra feltet ledes ned til grøfter på sørsiden av gaten. Grøftene skal ha fall ned mot det grønne draget som deler BF4 og BF5. Her etableres det et innløp til stikkrennen som føres under gaten. Fra utløpet til stikkrennen må det etableres et bekkeløp med tilstrekkelig

16 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 15 utforming. BF 8 og 9 vil muligens ha kjeller og dermed drensledning. Overvannet herifra dreneres og fordeles nedover skråning Delfelt 3 Overvannet fra feltet dreneres ut til grøfter langs gatene i feltet. Disse leder vannet ned til feltets laveste punkt der det må etableres et innløp til en stikkrenne. Herifra går vannet i stikkrenne under gaten og til et etablert bekkeløp/grøft i delfelt 6. Det vil også være behov for lokale stikkrenner i gatenettet. Grøfter og stikkrenner bør ha tilstrekkelig kapasitet samt en god reservekapasitet da eventuelle problemer kan spre seg til delfeltet nedstrøms Delfelt 4 Overvannet fra feltet dreneres ut til grøfter som etableres langs gatene, samt direkte til bekken som går gjennom hele boligfeltet. Alt overvannet fra delfeltet ledes til bekken. Bekken anbefales å ha kapasitet nok til å ta unna for en 200 års hendelse. Beregning av nødvendig bekketverrsnitt er gjort i kapittel Delfelt 5 Overvannet dreneres rett til bekken som går gjennom feltet eller ut i grøfter som etableres langs gatene. Grøftene har fall og utløp til bekken. BF 10 og 11 vil muligens ha kjeller og dermed drensledning. Overvann herifra dreneres og fordeles nedover skråning Delfelt 6 Overvannet dreneres i hovedsak rett til bekken som går gjennom boligfeltet. Det må også etableres grøfter langs gatene som leder vannet ut i bekken. Det er to utløp fra feltet. Det første innebefatter bekken som går gjennom boligfeltet. Det andre løpet tar i hovedsak vannet fra delfelt 3 og leder det gjennom delfelt 6. Det må etableres 2 bekkeløp i delfeltet. Foreslått plassering er vist på vedlagt plantegning. Løpet som drenerer vannet fra delfelt 3 kan i utgangspunktet utformes som en vegetert nedsenkning i terrenget og med en stikkrenne under gaten ved utløpet. Videre fra utløpet må det etableres et bekkeløp ned til en eksisterende bekk. Det vil kun gå vann her i perioder med nedbør. Bekken som går gjennom hele boligfeltet utformes utfra beregnet 200 års hendelsen Delfelt 7 Overvannet dreneres ut til grøft som etableres på vestsiden av gaten. Gaten må ha fall mot vest og utformes på en måte så overvannet fra østsiden av delfeltet vil passere over gaten. Alternativt kan det også anlegges en grøft på østsiden og en stikkrenne under gaten ved utløpet. Ved det foreslåtte utløpet må det etableres et bekkeløp som skissert på vedlagt plantegning. Løpet legges i det planlagte grøntdraget og videre ut i til det naturlige søkket i skråningen Delfelt 8 Overvannet som drenerer ut på gate sør i delfeltet ledes videre til grøft langs gate i delfelt 10 slik at det ender i bekken som går gjennom boligfeltet. Overvann fra boligtomtene føres langs innkjørsel, samt direkte fra tomt og ut til grøft langs gate. Vannet føres videre til grøft som

17 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 16 følger gate i delfelt 6 via samme stikkrenne som delfelt 9 drenerer gjennom. Overvannet ender i bekken som går gjennom feltet Delfelt 9 Overvannet dreneres ut i grøft langs gate og videre til grøft som følger gate i delfelt 6. En stikkrenne etableres under gaten til delfelt 6. Overvannet ender i bekken som går gjennom feltet Delfelt 10 Overvannet dreneres ut til grøft som etableres på østsiden av gatene og føres helt til nordspissen av delfeltet. Her etableres det en stikkrenne under gate og ut til bekken som går gjennom boligfeltet. Boligområdene som ligger sørøst for delfeltet drener vannet østover ut i terrenget Delfelt 11 Overvannet dreneres ut i grøfter på innsiden av gaten og til bekkeløp som etableres gjennom grøntdraget mellom BF16 og BF17. Det må etableres en stikkrenne under gaten ved utløpet. Bekkeløpet må føres videre ut fra feltet og helt til det naturlige søkket som faller ned mot resipienten. Overvann fra BF 14 og 15 dreneres naturlig ut i feltet på øst-, vest- og sørsiden av delfeltet.

18 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 17 4 NØDVENDIG BEKKETVERRSNITT OG DIMENSJON TIL STIKKRENNER Det er beregnet nødvendig tverrsnitt på bekken som går gjennom boligfeltet, samt nødvendig dimensjon på stikkrenner som bekken skal gå gjennom. I forhold til dimensjon på grøftetverrsnittene til de ulike grøftene beskrevet i kapittel 3.2 må det beregnes i senere fase. Det anbefales her å dimensjonere med en betydelig reservekapasitet for å være på den sikre siden. Dette gjelder spesielt dersom alt overvannet behandles i åpne systemer. Kapasitet til tilhørende stikkrenner må også beregnes samt nødvendig erosjonssikring av bekker. 4.1 Bekketversnitt Det anbefales at bekken dimensjoners for en 200 års hendelse. Denne returperioden er vesentlig høyere enn hva som er anbefalt i Norsk Vann rapport 162:2008. Det er fordelaktig med denne returperioden for å sikre at kapasiteten er god nok og at problemer ikke oppstår, noe som er viktig dersom det velges å benytte kun åpne overvannsløsninger i feltet. For beregning av nødvendig bekketverrsnitt er Mannings formel benyttet: Nødvendig dybde til bekketverrsnittet er satt lik nivået til energilinja i bekken ved en 200 års vannføring på 765 l/s. Det er forutsatt et minimumsfall i bekken på 1%. Manningstall (ruhet) er satt til 25 i hele bekketverrsnittet. Det er satt en bunnbredde på 0.5 meter med en helning på sidekantene på 1:2. Beregning er gjort i eget excel ark. Resultatene er gjengitt under: Kanal Bunnbr Skr v s Skr h s Manning Vannd. Fall Vannspeil Froude Ur Vannf. Hast.h. En.høyde nr. m 1:Xv 1:Xh M m Ie m/m m F m/s m3/s m m Med den gitte utformingen ser man av tabellen at bekken må være 0,56 meter dyp. Det anbefales å legge den med en dybde på minimum 0.6 meter for å ta hensyn til eventuell usikkerhet i beregningene. 4.2 Stikkrenner For beregning av dimensjon på stikkrenner er det tatt utgangspunkt i SINTEF rapporten «Flomberegning og kulvertdimensjonering, 1992». Det forutsettes at kulvertene legges med innløpskontroll. Det betyr at fallet i kulvertene må være større eller lik 1% (gjelder for plastog betongrør). På bakgrunn av rapporten bør det benyttes minimum Ø800 rør.

19 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 18 5 SAMMENDRAG / KONKLUSJON Det er gjort en vurdering av åpne overvannsløsninger for boligfeltet Jørihaugen vest. Dette for å undersøke om åpne systemer kan være et alternativ til tradisjonelle rørsystemer. Det er også gjort en flomberegning av bekken som går gjennom boligfeltet, samt beregnet nødvendig bekketverrsnitt og dimensjon på stikkrenner. Boligfeltet er delt opp i mindre delfelt for å beregne vannmengder og kartlegge vannveiene internt i feltet. Boligfeltet består av 11 mindre delfelt. Dersom de naturlige vannveiene ut av feltet opprettholdes er det 6 utløp spredt over feltet som kan benyttes. Disse fordeler seg jevnt over feltet og delfeltene. Den største belastningen blir gitt til bekken som går gjennom boligfeltet. Åpen overvannsløsning for hvert delfelt er vurdert og skissert løsning for. Beregningene av vannmengder og studie av vannveier viser at det for alle delfeltene er mulig å behandle overvannet med åpne løsninger. Dette da overvannet fra delfeltene fordeler seg utover de naturlige utløpene. Man unngår da ansamling av store vannmengder og flomtopper som kan forekomme der vann fra et større felt drenerer til et bestemt punkt. De beregnede overvannsmengdene er ikke større enn at de lar seg behandle i form av grøfter og stikkrenner lokalt. For en del av boligtomtene som ligger helt i kanten av boligfeltet vil det være mulig å fordele overvannet rett ut i terrenget. Dette er svært gunstig der det er mulig og illustrert med en blå pil på vedlagt plantegning. Overvannsløsningene forutsetter at de skisserte vannveiene ut av feltet opprettholdes og bearbeides slik at de får tilstrekkelig kapasitet. Vannveiene internt samt ut av feltet må til en hver tid holdes åpne. Dette innebærer også under snøsmeltingsperioder som ofte kan være mest kritisk. Det må gjøres jevnlig kontroll og vedlikehold ved behov. Utforming og dimensjonering av grøfter og stikkrenner må beregnes i senere fase. Det gjelder også beregning av nødvendig erosjonssikring. Det anbefales at systemet dimensjoneres med en restkapasitet for å ha en sikkerhetsmargin dersom det skjer lokale tilstoppinger. Feltet som helhet, gater og veier må utformes med tanke på valgt overvannsløsning. Det konkluderes med at Jørihaugen vest er et godt egnet felt for en åpen overvannshånderting. Dersom det tas utgangspunkt i de skisserte løsningene vil det ikke være nødvendig med oppsamlende rørsystemer med tilhørende sandfang og sluk.

20 Overvannsvurdering Jørihaugen vest 19 6 VEDLAGT PLANTEGNING Vedlagt rapporten følger plantegning (HG001) der foreslått åpen overvannsløsning er skissert. Plassering til eksisterende bekkeløp samt nye bekkeløp med tilhørende stikkrenner er tegnet inn. Grøftene langs gatene med tilhørende stikkrenner som er beskrevet i rapporten er ikke tegnet inn da en detaljert plassering må utredes i senere fase.