Utvalg for byutvikling sak 45/11 vedlegg 13. Sandnes Tomteselskap KF. Utredning overvann. Utgave: Endelig Dato:

Transkript

1 Utvalg for byutvikling sak 45/11 vedlegg 13 Utredning overvann Utgave: Endelig Dato:

2 Utredning overvann 2 DOKUMENTINFORMASJON Oppdragsgiver: Rapportnavn: Utredning overvann Utgave/dato: Endelig / Arkivreferanse: - Oppdrag: Oppdragsbeskrivelse: Oppdragsleder: Fag: Tema Leveranse: Skrevet av: Kvalitetskontroll: Bogafjell felt G1, tekniske planer tekniske planer Veg VA og grøntområder, utredning overvann Bogafjell felt G1, tekniske planer - TILBUD Landskap;VAR;Veg Veganlegg;Uteanlegg;Ledningsanlegg;Overvann Rapport / utredning;byggeplan Kjersti Tau Strand og Håvard Knotten Håvard Knotten

3

4 Utredning overvann 4 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning Bogafjell delplan Problemstillinger knytta til overvann og flom Beregning av vannmengder Beregning av vannmengder før utbygging Beregning av vannmengder etter utbygging - uten avbøtende tiltak Beregning av vannmengder etter utbygging - med avbøtende tiltak Oppsummering forslag til tiltak Forslag til tiltak Konsekvenser for reguleringsplan for felt G1 og G Henvisninger /1/ Rapport 162/2008, Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering Norsk Vann 1998 /2/ Vassdragshandboka NVE 1998 /3/ Overvannshåndtering for nye byggefelter på Bogafjell Ambio Miljørådgiving 2006 Vedlegg Vedlegg 01 Vedlegg 02 Vedlegg 03 Vedlegg 04 Vedlegg 05 Vedlegg 06 Vedlegg 07 Vannføringsstatistikk for Gramstaddalen Konvensjonelt overvannssystem. Beregning av flomvannføring med avrenning fra hele feltet Konvensjonelt overvannssystem. Beregning av flomvannføring med avrenning kun fra tette flater Overvannssystem med avskjæring. Beregning av flomvannføring med avrenning fra hele feltet Overvannssystem med avskjæring. Beregning av flomvannføring med avrenning kun fra tette flater Beregning av utjevningsvolum for avrenning kun fra tette flater Beregning av utjevningsvolum for avrenning fra hele feltet Tegninger TB001 Avrenningsmønster før utbygging TB002 Avrenningsmønster etter utbygging med tiltak for utjevning av overvannsutslipp

5 Utredning overvann 5 1 INNLEDNING På oppdrag for Sandnes Tomteselskap har Fortunen AS utarbeidet detaljplan for felt G1 i delfelt 4 på Bogafjell. Parallelt med denne planen har utarbeidet detaljplan for felt G3. Begge planene ble sendt ut på offentlig høring høsten 2010, og skal legges fram for annengangs behandling våren Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) har i brev datert 1. oktober 2010 uttalt seg til detaljplanene for G1 og G3. Uttalelsen fra NVE peker spesielt på problemstillinger i detaljplanen for G1, men gjelder i den grad det er relevant også for detaljplanen for G3. NVE peker på at det i plankartet for felt G1 er vist bebyggelse rett oppå eksisterende bekk, Lonabekken, og at det ikke er beskrevet i tekst eller på kart hvordan dette er tenkt løst. Skal bekken legges i rør eller legges om, og hvordan er i så fall alternativ flomvei tenkt løst. NVE sier i uttalelsen at bekker i prinsippet bør være åpne, fordi dette øker opplevelsesverdien i landskapet og fordi åpne bekker er langt mindre ømfintlige i forhold til flomskader. Inngrep i vassdrag som medfører nevneverdig skade eller er til ulempe for allmenne interesser, krever normalt konsesjon etter vannressursloven. 20 i vannressursloven omhandler samordning av tillatelser, og åpner for at godkjent reguleringsplan kan erstatte konsesjon etter vannressursloven. Det betinger at det er gjort grundige vurderinger av tiltak som angår vassdrag. En slik vurdering bør ifølge NVE omfatte hvordan tiltaket er tenkt utført (teknisk), hvilke konsekvenser dette vil gi i vassdraget og ev. avbøtende tiltak. Under forutsetning av en god planprosess og tilstrekkelige utredninger, mener NVE at behandlingen av tiltakene i vassdraget kan ivaretas gjennom utarbeiding av reguleringsplaner og at det da ikke vil være nødvendig med egne vurderinger etter vannressursloven. Før annen gangs behandling av planene anbefaler derfor NVE at det gjennomføres en vurdering av interesser og eventuelle konsekvenser av planene i forhold til vassdraget og vassdragsmiljøet. Denne rapporten omhandler de problemstillingene som NVE har tatt opp i sin kommentar til detaljplanen for G1 og G3, og skal danne grunnlag for ev. justeringer i plan og bestemmelser før annen gangs behandling. 2 BOGAFJELL DELPLAN 4 Felt G1 og G3 tilhører siste utbyggingstrinn for Bogafjell utbyggingsområde i Sandnes kommune. Reguleringsplan, jf. figur 1, for dette siste utbyggingstrinnet (Bogafjell, delplan 4) ble vedtatt Denne rapporten omhandler vestre del av utbyggingsområdet (Gfelta), som drenerer ned mot Lonabekken og Vagletjørn. G4 feltet skal ikke bygges ut på grunn av fare for stråling fra høyspentlinjene, som går tvers igjennom utbyggingsområdet ned til trafoen i nordvest. Hovedvegen er ferdig bygd helt ned til rundkjøringen. Barnehagen er bygd (rødt felt vest for G3). Felt G2 og det kommunaltekniske anlegget i VA1 (pumpestasjon, veg og VA-ledninger) er under utbygging.

6 Utredning overvann 6 Figur 1 Reguleringsplan Bogafjell, delplan 4 3 PROBLEMSTILLINGER KNYTTA TIL OVERVANN OG FLOM I reguleringsbestemmelsene for Bogafjell delplan 4 står det følgende om overvann under 2 Fellesbestemmelser: Overvann (forholdet til Storånavassdraget): Overvannet i planområdet skal håndteres/behandles på en slik måte at vannkvaliteten i Storånavassdraget ikke forringes og slik at minste vannføring opprettholdes i alle deler av vassdraget. For felt G3 er det sagt at overvannet i feltet skal håndteres/behandles på en slik måte at vannkvaliteten i Vagletjørn ikke forringes og slik at dagens naturlige tilrenning ikke reduseres, jf. 3 Byggeområder for bolig. Når det gjelder område VA 1 står det følgende i 7 Spesialområder: På området kan det etableres anlegg for infiltrasjon av overvann til grunnen i kombinasjon med lukket fordrøyningsmagasin for overvannsavrenning. Det kan etableres kjøreadkomst og parkering for servicebil fram til området samt pumpestasjon. Området skal ikke avsperres for allmennheten, men skal innpasses som del av friområdet. Området skal tilbakeføres som friområde/naturområde etter utbygging. I sin uttalelse til detaljplanen for felt G1 datert , krever Sandnes kommune ved avdeling for kommunalteknikk at følgende rekkefølgekrav må tas inn i bestemmelsene:

7 Utredning overvann 7 For å redusere forurensningstilførselen til Storånavassdraget må det før grave / byggearbeider igangsettes være etablert sedimenteringsanlegg eller lignende. Tekniske planer for slikt anlegg skal være godkjent av kommunen før arbeider igangsettes. Det må bygges både midlertidige anlegg for grave/anleggsperioden, og permanente anlegg for utslipp av overvann til vassdraget. I tilbudsforespørselen fra Sandnes Tomteselskap legges det i tillegg vekt på at håndteringen av overvann i feltet skal bygge på moderne prinsipper for klimatilpasset overvannshåndtering, jf. /1/ Norsk Vann sin rapport 162/2008. For å oppfylle reguleringsplanens bestemmelser og krav gitt fra oppdragsgiver, NVE og Sandnes kommune ved avdeling for kommunalteknikk, må følgende problemstillinger utredes og vurderes: - Beregning av vannmengder før og etter utbygging - Konsekvens av flom og mulige flomveger etter utbygging - Tiltak for å opprettholde lavvannføring etter utbygging - Tiltak for å ivareta vannkvalitet, - under og etter utbygging 4 BEREGNING AV VANNMENGDER 4.1 Beregning av vannmengder før utbygging Beskrivelse av opprinnelig avrenningssituasjon Hoveddelen av utbyggingsområdet ligger i øvre del av Lonabekkens nedbørfelt. Det vises til oversiktsplan TB001. Feltet ligger i vassdragsområde 29.1Z i NVE s register. Regnet fra et punkt oppstrøms trafoanlegg er det naturlige nedbørfeltet 242,9 da før utbygging. Feltet er dominert av åpen mark med beite og lav vegetasjon. Anslagsvis % er dekket med skog. Anslagsvis 5 % av feltet har tykt morenedekke. Det øvrige arealet er bart fjell med tynt løsmassedekke eller tynt morenedekke. Den midtre del av feltet, anslagsvis 5 10 %, er dekket av et tynt torvlag. Sentralt gjennom feltet går Lonabekken med et tydelig vannløp som går nesten helt opp til vannskillet i øst. For øvrig er det ingen tydelige sidebekker. I nedre del av feltet bærer Lonabekken tydelig preg av kanalisering med grov naturstein. Det naturlige vannløpet er her noe svakt, og det er sannsynlig at bekken kan dele seg under ekstreme værforhold.

8 Utredning overvann 8 Figur 2 Lonabekken nedstrøms felt G Beregning av flomvannføring Vannmengdeberegning i små vassdrag bør helst baseres på målinger i det aktuelle vassdraget. Beregning av vannføringer kan også baseres på en ren teoretisk beregning eller en sammenligning med et annet vassdrag med målinger og med lignende hydrologiske egenskaper. En kombinasjon av disse metoder kan også være aktuelt. For Storånavassdraget er det utført flere målinger, men disse er av svært kort varighet og dårlig egnet for statistisk analyse. I tillegg er feltstørrelsen for disse målingene flere km 2 og flomdempingen i innsjøer er betydelig. For så små felt som Lonabekken fins lite relevante måledata. Det mest aktuelle feltet for sammenligning er NVE s målestasjon 29.7 Gramstaddalen i Sandnes kommune. Feltet har sammenlignbare hydrologiske feltdata, men feltstørrelsen er 1,0 km 2. Skalering av vannføringer i så små felt er forbundet med stor usikkerhet. Konklusjonen blir at det velges en teoretisk beregning av vannføring basert på nedbørdata. I tillegg blir resultatet sammenlignet med data fra Gramstaddalen. Flomvannføring beregnes med den rasjonelle metode. Q = F A *C*I TC Q Vannføring i l/s F A Feltareal i ha beregnet på kart C Avløpskoeffisient tas fra /1/ I TC Nedbørintensitet i feltets konsentrasjonstid l/sha Konsentrasjonstid for naturlige nedbørfelt beregnes etter formel tatt fra /2/. T c = 0,6*L/H 0, *A SE T c L H Feltets konsentrasjonstid i min Feltlengde i km Maksimal høydeforskjell i feltet i m

9 Utredning overvann 9 A SE Effektivt innsjøareal i % T C = 0,6*820/119 0, *0,0 = 45 min Nedbørintensitet tas fra IVF-kurve fra målestasjon Sandnes Rovik. Fra kurve finnes følgende intensiteter (I TC ) for aktuelle returperioder: 200 år 87 l/sha 100 år 83 l/sha 50 år 76 l/sha 20 år 70 l/sha Intensiteten for en returperiode på 200 år antas å være 5 % høyere enn 100-årsverdien. Avløpskoeffisienten for hele feltet er anslått til 0,4 ved vanlige værforhold. For lengre returperioder settes avløpskoeffisienten til følgende verdier: 20 år 0,44 50 år 0, år 0,50 Innsatt i formel for vannmengder gir dette følgende flomverdier: Q l/s Q l/s Q l/s Q l/s Det er utført flomfrekvensanalyse på måleserie fra Gramstaddalen. Resultatet vises til figur 3.

10 Utredning overvann 10 Figur 3 Flomfrekvensanalyse av måleserie for Gramstaddalen fra årene til (kulminasjonsverdier) Analysen, som er utført på basis av findata 1, gir kulminasjonsverdier for flom i m 3 /s. Middelavløpet i disse to feltene er praktisk talt like. Flomverdiene blir derfor kun skalert med feltstørrelsen som gir en skaleringsfaktor på 0,243/1,000= 0,24. Skalerte flomverdier for Lonabekken blir: Q l/s 2,66 Q l/s 2,70 Q l/s 2,53 Q l/s 2,36 Tallene i høyre kolonne er forholdet mellom flomverdier fra beregning etter den rasjonelle metode og verdier fra Gramstaddalen. Disse verdiene er vesentlig lavere enn flomverdier beregnet med den rasjonelle metode. Spesifikke flomverdier øker normalt med minkende feltstørrelse. Dette gir grunn til å anta at flomverdiene fra Gramstaddalen blir for små. Samtidig gir sammenligningen grunn til å si at avløpskoeffisienten er anslått for høyt og/eller at konsentrasjonstiden for feltet er lenger enn beregnet. 1 timesverdier

11 Utredning overvann 11 Det velges å utføre en revidert beregning med en konsentrasjonstid som er 20 % lengre og med avløpskoeffisient som er 20 % lavere. Dette gir følgende tall: Konsentrasjonstid T C = 45 *1,2 = 54 min Nedbørintensitet: 200 år 82 l/sha 100 år 78 l/sha 50 år 72 l/sha 20 år 65 l/sha Avløpskoeffisient Normal 0,32 20 år 0,35 50 år 0, år 0,40 Dimensjonerende flomvannføring før utbygging: Q l/s Q l/s Q l/s 553 l/s Q Beregning av lavvannføring Teoretisk beregning av lavvannføring i felt uten målinger er alltid forbundet med stor grad av usikkerhet og spesielt i små felt. Fra sammenligningsfelt Gramstaddalen vises en tabell i vedlegg 01 med statistikk på observert døgnvassføring over en måleperiode fra 1984 til I denne perioden er det målt 0 vannføring i 8 av 21 år. I de resterende 13 år har minstevannføringen vært 1 8 l/s. Denne målingen er ikke direkte overførbar til Lonabekken, men den gir en pekepinn om at bekken har vært helt tørr i perioder i førsituasjonen. Størrelsen på beregningsusikkerheten vil være større enn forskjellen i lavvannføring før og etter utbygging. Istedenfor å beregne lavvannføringen blir det utført en indirekte beregning av forskjellen i lavvannføring som en følge av utbyggingen. Denne metoden vil også bli brukt for å vise virkningen av tiltak for å øke lavvannføringen etter utbygging.

12 Utredning overvann Beregning av vannmengder etter utbygging - uten avbøtende tiltak Hovedveg gjennom området er allerede ferdig utbygd. Langs denne vegen er det også lagt overvannsledning som antas å være planlagt og dimensjonert som et tradisjonelt overvannssystem med lukkede ledninger og full oppsamling av alt overflatevann fra tette flater. Felt G2 er også ferdig prosjektert og under opparbeiding etter det samme prinsippet. Denne løsningen innebærer at øvre del av Lonabekken er lagt i rør ned til felt VA1. Det er et ønske for videre planlegging at det ikke skal gjøres vesentlige endringer i det avløpsanlegget som allerede er bygd eller er under bygging. Dette er et dårlig utgangspunkt for å oppnå den overordna målsetting om å opprettholde minste vannføring i alle deler av vassdraget, som er satt i delplan 4 med bestemmelser. For å sette mulige avbøtende tiltak inn i en riktig sammenheng blir det gjort en vannføringsberegning av et overvannssystem som forutsetter at den resterende del av området dvs feltene G1 og G3 blir bygd ut som et konvensjonelt ledningsanlegg, med full oppsamling av overvann fra tette flater Beskrivelse av overvannssystem Nåværende hovedledning langs hovedveg opprettholdes som hovedstamme som leder alt overvann ut i Lonabekken ved område VA1. Alle veger bygges med kantstein og sluk, og alt overvann tilkoples hovedledning. Avløp fra grøntområder føres inn på ledningssystemet der hvor dette avskjærer den naturlig drensvegen. Felt G4 blir ikke utbygd. Feltene G1, G2 og G3 bygges ut med oppsamling av alt overvann fra trafikkarealer og takflater og føring til hovedledning. Arealer som naturlig drenerer ut av Lonabekkens nedbørfelt forutsettes ført i naturlig retning, dvs at dette ikke belaster Lonabekken Beregning av flomvannføringer Vannføring beregnes med den rasjonelle metode. Q = F A *C*I TC Konsentrasjonstid for avløpssystemet beregnes ved å beregne flytetiden i rørene. Tilrenningstiden fram til sluk og stikkledninger for takvann beregnes ut fra anerkjente metoder i faglitteraturen. Total rørledningslengde er beregnet til 900 m. Med en anslått gjennomsnittshastighet på 2,5 m/s gir dette en flytetid på 6 min. Tilrenningstiden er beregnet til 6 min. Dette gir en total konsentrasjonstid for feltet på 12 min. Her er det forutsatt at det kun er de tette flatene som deltar i flomvannføringen og konsentrasjonstiden er beregnet ut fra denne forutsetning. Dersom det forutsettes at hele nedbørfeltet bidrar ved flom vil flytetiden i rør bli den samme, men tilrenningstiden for naturarealene er beregnet til 24 min. Dette gir en konsentrasjonstid for hele feltet på = 30 min.

13 Utredning overvann 13 Følgende avløpskoeffisienter benyttes som gjennomsnitt for typiske delfelt: Returperiode Naturterreng Vegareal Boligfelt Normalt vær 0,32 0,75 0,55 20 år 0,35 0,83 0,61 50 år 0,38 0,90 0, år 0,40 0,94 0,69 Tabell 1 Avløpskoeffisienter Beregning av vannføring er dokumentert i vedlegg 02 som viser aktuelle data dersom det forutsettes at avrenning fra hele feltet gir den største flomverdien. I vedlegg 03 er det beregnet flomverdier dersom det forutsettes at avrenning kun fra tette flater gir den største flomverdien. Resultatet fra beregningene er vist i etterfølgende tabell 2. Tabellen viser også sammenligning med flomverdier før utbygging. Vannmengde Konvensjonelt overvannssystem (Vedlegg 02) Før utbygging Økning i % Q l/s 797 l/s l/s Q l/s 758 l/s l/s Q l/s 664 l/s l/s Q l/s 553 l/s l/s Tabell 2 Vannmengder før og etter utbygging Avrenning kun fra tette flater (Vedlegg 03) Det viser seg at avrenning fra hele arealet gir betydelig større vannmengder, og dette blir dimensjonerende Endring i lavvannføring I perioder med lite eller ingen nedbør vil vannføringen i bekken mates fra grunnvannsmagasinet. Jo større det tilgjengelige grunnvannsvolumet er, dess større vil lavvannføringen bli. Det vil også ha betydning hvor fort dette grunnvannet slippes ut i bekken. Dette vil avhenge av permeabiliteten i løsmassene. Ved en utbygging skjer det en økning av tette flater som tak og trafikkarealer. Den nedbøren som faller på disse flatene vil i stor grad bli avledet fra overflata uten å mate grunnvannsmagasinet. Dette reduserer oppbyggingen av grunnvannsmagasinet i perioder med nedbør, med lavere vannføring i bekken i den etterfølgende tørre perioden. En kvantitativ beregning av endringen fra naturtilstand til utbygging vil være beheftet med stor grad av usikkerhet. Som et alternativ til en slik beregning utføres det en enkel beregning av endringen ut fra prinsippet om at grunnvannsmatingen reduseres i samme grad som reduksjonen i areal av permeable flater. 50 % tette flater gir 50 % av naturlig lavvannføring, mens 100 % tette flater gir ingen lavvannføring. Totalt tett flateareal til ledningssystemet ved konvensjonelt overvannssystem er beregnet til 38,1 0,8 = 37,3 da. Dette tallet fremkommer med å summere redusert areal ved normale værforhold for alle vegflater (V1 og V3) og utbyggingsområder (G1 G3 og O1) i tabell i vedlegg 2.

14 Utredning overvann 14 37,3 da utgjør 15,4 % av det totale feltarealet før utbygging. Dette betyr at lavvannføringen er redusert med 15,4 %.

15 Utredning overvann Beregning av vannmengder etter utbygging - med avbøtende tiltak Ved en konvensjonell utbygging av overvannsystemet vil flomvannmengdene øke med %. Spesielt vil hyppigheten av små flommer, som opptrer under hvert regnskyll av betydning, øke. Disse små flommene gir økt utvasking av næringsstoffer og bunnsubstrat. I tillegg vil kvaliteten på overvannet også gi en negativ påvirking på livet i Lonabekken og videre nedover i vassdraget. Det fins ulike tiltak som kan motvirke disse negative effektene. På grunn av at hovedvegen og feltene O1 og G2 allerede er utbygd, eller er i ferd med å bli utbygd med konvensjonelt overvannssystem, så vil en del tiltak være uaktuelle. For disse feltene er det kun end of pipe -løsninger som er aktuelle. Flomvannføringene kan reduseres med ulike tiltak: 1. Avskjærende grøft langs nordsida av felt G2 og G1 2. Overføring av flomvann fra nedbørfeltet på sørsida av hovedvegen til Vagletjørn via overvannssystemet i felt G3 3. Utjevningsbasseng for overvann i Lonabekken 4. Ulike former for tiltak som tar sikte på forsinkelse, utjevning og infiltrasjon av overvann inne i feltene. Disse tiltakene vil bli gjennomgått med en utredning av effekter Avskjærende grøft langs nordsida av felt G2 og G1 Hensikten med en slik grøft er for det første å hindre at flomvann fra oppstrøms naturområde gir ulemper under ekstreme værforhold. I tillegg er det et mål å unngå at overvann fra disse områdene føres direkte inn på overvannsledningene. Ved å anlegge en avskjærende grøft vil flomvannet, også under ekstreme værforhold, føres forbi boligfeltene. I tillegg oppnås en forsinkelse slik at vannet bruker lenger tid før det når Lonabekken. Grøfta må utformes slik at den får et romslig tverrsnitt for transport av vann også under vinterforhold med snø og is. Det er ikke noe mål at denne grøfta skal avskjære og lede bort grunnvann. Dette bør finne sin naturlige veg gjennom boligfeltet og videre ned mot Lonabekken. Grøfta anbefales utformet med større steiner tilfeldig fordelt og vegetasjon i bunn og sider. Dette vil redusere hastigheten og føre til en del forsinkelse og magasinering under flom. Grøfta må få en passende erosjonssikring. Samtidig må den gjøres så romslig at noe sedimentering kan tillates uten at transportkapasiteten blir for liten. Grøfta føres forbi felt G1 og avsluttes med en horisontal fordelingsgrøft. Hensikten er å fordele flomvannet ut over terrenget slik at det oppnås en god utjevning og forsinkelse før det når Lonabekken. Lavvannføringen føres direkte til Lonabekken. Markoverflate og grunnforhold i dette området er, så vidt det kan bedømmes ut fra flybilder, av en slik art at det kan forventes god forsinkelse i tillegg til noe utjevning og infiltrasjon. Det bør etableres passende markvegetasjon i tillegg til trær og busker som bidrar til å holde tilbake flomvannet.

16 Utredning overvann Overføring av flomvann til Vagletjørn I /3/ er det utredet konsekvenser av å overføre deler av Lonabekkens nedbørfelt til Vagletjørn. Rapporten foreslår å overføre flomvannmengden, mens en lavvannføring på l/s føres til Lonabekken. En slik fordeling vil redusere flombelastningen på Lonabekken samtidig som Vagletjørn, som holder på å gro helt igjen, vil få tilført noe mer vann. Samlet effekt vil bli positiv for begge vassdrag. Det tas sikte på å overføre mest mulig av Lonabekkens nedbørfelt. Etter praktiske og økonomiske avveiinger anbefales et system av avskjærende grøfter og overvannsledninger som vist på tegning TB002. Først anlegges en avskjærende grøft i naturområdet nord for hovedvegen. Denne grøfta utformes som nevnt under avsnitt I hovedvegen anlegges en overløpskum med videreført vannmengde l/s. Flomvannet føres i ledning langs gangveg mot sørvest fram til felt G3. Samtidig avskjæres avløp fra oppstrøms naturområde. Videre gjennom G3 føres overvannet i rør fram til ny overløpskum. Gjennom G3 avskjæres alt overvann fra oppstrøms felt. Overløpskum fordeler l/s tilbake til hovedvegen i rør, mens flomvannet ledes til Vagletjørn i åpen bekk. Til sammen føres en lavvannføring på l/s til Lonabekken, mens det overskytende føres til Vagletjørn Utjevningsbasseng i Lonabekken Dette gjelder utjevning av flomtopper i hovedledning langs hovedveg. Dette er avløp fra et konvensjonelt overvannssystem. For å forbedre vannkvaliteten ledes vannet først inn i et sedimenteringsbasseng. Her vil lett sedimenterbart materiale bunnfelle. Bassenget anlegges med kjøreadkomst, og det er en forutsetning at bassenget tømmes for sedimenter ved behov. Dette bassenget vil også få en viktig funksjon i anleggstida. Da vil sedimentmengden være størst, og bassenget må dimensjoneres for anleggssituasjonen. Bassenget utformes som et åpent jordbasseng uten bunntetting. Dersom bassenget blir utett i bunnen vil dette bare være en fordel. Sedimentene fra anleggsperioden vil være vanlige gravemasser som etter uttak kan disponeres som vanlige fyllmasser. Ved framtidig drift vil imidlertid sedimentet være noe forurenset etter som dette vil inneholde masse fra nedsliting av vegdekker med forurensing fra vegtrafikken. Avhengig av trafikkmengden vil dette være fra moderat forurenset masse til spesialavfall som må disponeres i samsvar med aktuelle forskrifter. For å begrense mengden av masser for videre behandling vil det være en fordel om bunnen i bassenget er fast og godt definert slik at det ikke følger med masser fra undergrunnen. Bunnen må tilpasse den redskap som skal benyttes ved fjerning av sedimenter. Fra sedimenteringsbassenget går vannet videre til et utjevningsbasseng. Her er det to alternative løsninger: 1. et utjevningsbasseng som kun er dimensjonert for å jevne ut flomtopper 2. et utjevningsbasseng som er dimensjonert og utformet for både å jevne ut flomtopper og for å sikre lavvannføring i tørre perioder Alternativ 2 er ikke prøvd ut i praksis, men en mulig løsning kan være at utjevningsbassenget utføres som et åpent jordbasseng med samme utførelse som sedimenteringsbassenget, men her er det unødvendig med fast bunn. Dette bassenget vil da bestå av to funksjonelle deler.

17 Utredning overvann 17 Øvre del inneholder utjevningsvolumet og tappes ut gjennom et rør. Videreført vannmengde kontrolleres med en utløpskonstruksjon med strupet utløp tilpasset maks vannmengde. Bassenget må ha overløp til bekken for vannføringer større enn dimensjonerende. Nedre del av bassenget benyttes for å heve lavvannføringen i bekken. Denne delen tappes ut via en permeabel terskel. Det vil bli vanskelig å tilpasse ledningskapasiteten i denne terskelen. Videreført vannmengde bør ligge rundt 1 3 l/s. Dersom ledningsevnen blir for stor kan konstruksjonen tettes ved å tilføre finkornig masse på innsida. For å sikre mot at vannmengden blir for liten anbefales installert et utappingsrør nær bunnen med dimensjon ca. 75 mm. Røret føres gjennom en kum hvor det installeres en strupeventil som kan justeres for å tilpasses aktuell vannmengde. Rør og ventil må anlegges slik at det kan renses dersom det tettes igjen under drift Ulike former for tiltak for forsinkelse, utjevning og infiltrasjon inne i feltene Dersom grunnforholdene egner seg for infiltrasjon vil det være effektivt å infiltrere takvann og vann fra vegsluk. Det fins ikke detaljert informasjon om grunnens infiltrasjonskapasitet. Av den grunn anbefales å benytte sandfang med utløp til pukkmagasin. Overløp fra sandfang anlegges med perforert rør fram til overvannsledning. Ved en slik løsning oppnås infiltrasjon i den grad grunnen tillater dette. Dette vil bidra til å heve lavvannføringa i bekken. Uansett grunnforhold vil det oppnås utjevning og forsinkelse som vil redusere flomtoppene Beregning av vannmengder etter utbygging med avbøtende tiltak Først beregnes flomvannmengder uten andre tiltak enn det som er beskrevet under avsnitt og 4.3.2, dvs med avskjærende grøfter og overføring til Vagletjørn. Vannføring beregnes med den rasjonelle metode. Q = F A *C*I TC Total rørledningslengde er beregnet til 520 m. Med en anslått gjennomsnittshastighet på 2,5 m/s gir dette en flytetid på 3,5 min. Tilrenningstiden er beregnet til 6 min. Dette gir en total konsentrasjonstid for feltet på 10 min. Her er det forutsatt at det kun er de tette flatene som deltar i flomvannføringen og konsentrasjonstiden er beregnet ut fra denne forutsetning. Dersom det forutsettes at hele nedbørfeltet bidrar ved flom vil flytetiden i rør bli den samme, men tilrenningstiden for naturarealene er beregnet til 24 min. Dette gir en konsentrasjonstid for hele feltet på 3, = 28 min. I vedlegg 04 og 05 er det beregnet flomvannmengder både ved avrenning fra hele feltet (04) og ved avrenning kun fra tette flater (05). Resultatet fra beregningene er vist i tabell 3. Vannmengde (1) Konvensjonelt overvannssystem (Vl. 02) (2) Med avskjærings-tiltak. Hele feltet. (Vedlegg 04) (3) Med avskjæringstiltak. Kun tette flater. (Vedlegg 05) (4) Før utbygging (5) Q l/s 954 l/s 995 l/s 797 l/s Q l/s 909 l/s 946 l/s 758 l/s Q l/s 785 l/s 836 l/s 664 l/s Q l/s 633 l/s 666 l/s 553 l/s Tabell 3 Vannmengder ved avskjæringstiltak

18 Utredning overvann 18 Tabellen viser at avrenning kun fra tette flater (kolonne (4)) blir dimensjonerende i dette tilfellet. Tabellen viser også at avskjæringstiltakene har redusert flomvannmengdene med %. Ved beregning av vannmengde er det ikke tatt hensyn til den forsinkelseseffekten som ligger i avskjærende grøft oppstrøms feltene G1-1 og G2. Dette vil kreve en mer omfattende modellering og beregning. Denne forenkling betyr at de virkelige flomvannmengder vil bli noe mindre enn beregnet. Kolonne (5) i tabellen viser vannmengder til Lonabekken før utbygging. Vannmengder i kolonne (4) må tillegges 100 l/s. Dette tilsvarer den lavvannføring fra avskjært nedbørfelt som ikke ledes til Vagletjørn. For at vannmengdene i kolonne (4) tillagt 100 l/s skal komme ned på nivået før utbygging (kolonne 5) må det gjennomføres utjevningstiltak. Vedlegg 06 og 07 viser beregning av nødvendig utjevningsvolum. Beregningen er utført ved et 20-årsregn og viser at avrenning fra hele feltet viser det største utjevningsbehovet. Nødvendig utjevningsvolum er beregnet til 45 m 3 ved en videreført vannføring på 453 l/s. (I tillegg kommer en konstant vannføring på 100 l/s som vil gå gjennom bassenget). Denne utjevningen er nødvendig for at flomvannmengdene til Lonabekken ikke skal bli større enn før utbygging. Beregningen forutsetter overføring til Vagletjørn som vist på tegn. Nr. TB002 og at lavvannføring på maks 100 l/s fra avskjærte områder føres til Lonabekken. Ved dimensjonering av nødvendig utjevningsvolum er det lagt til et påslag for forventa økte nedbørmengder som følge av klimaendringene på 20%, i tråd med anbefalinger gitt /1/. Utjevningsbassenget kan plasseres like nedenfor sedimenteringsbassenget, eller i et flatere parti lenger nede i Lonabekken der det allerede er etablert et utjevnings-/fordrøyningsvolum, jf. figur 4.

19 Utredning overvann 19 Figur 4 Eksisterende utjevnings-/fordrøyningsbasseng i Lonabekken (sirkel midt på bilde) Minstevannføring til bekken Basert på målinger i Gramstaddalen vil minstevannføringen i bekken forventes å være lik 0 i 8 av 21 år. I de resterende årene vil minstevannføringen være 1 8 l/s. Full utbygging med konvensjonelt overvannssystem vil redusere minstevannføringen med anslagsvis 15 %. For å kompensere for denne reduksjonen anlegges sandfang med infiltrasjon i alle veger i feltene G1 og G3. Dette vil øke minstevannføringen i den grad massene er mottakelige for infiltrasjon. Ved gunstige infiltrasjonsforhold kan denne effekten anslås til 1,2 % i forhold til førsituasjonen. Samlet oversikt over infiltrasjonsforholdene i feltet er satt opp i etterfølgende tabell: Totalt feltareal før utbygging Sum tette flater ved konvensjonelt overvannssystem i utbyg.feltene Sum vegflater til infiltrasjonssandfang Resterende tette flater som ikke bidrar til minstevannføring 242,9 da 37,3 da (15 %) 3,9 da 33,4 da (14 %) For å kompensere for reduksjonen på 14 % kan det etableres et bassengvolum for langtidsutjevning. Dersom det forutsettes en lavvannføring på 1 l/s før utbygging gir dette en spesifikk lavvannføring på 1/24,3 = 0,04 l/sha. Bassenget må derfor bidra med en lavvannføring på 3,3*0,04 = 0,13 l/s. For å finne det nødvendige bassengvolumet antas at perioden med vannføring mindre enn 1 l/s varer i 7 dager. Dette gir et nødvendig bassengvolum på 0,13* 7*24*3600/1000 = 79 m3. Det vil i praksis være svært vanskelig å lage en utløpskontroll fra bassenget som gir 0,13 l/s. Av denne grunn foreslås å øke

20 Utredning overvann 20 utløpsvannmengden fra bassenget til 1,0 l/s. Dette vil under samme forutsetninger gi et nødvendig bassengvolum på 608 m 3. Det blir utfordrende å plassere et så stort bassengvolum i terrenget nedenfor G1. Sett i forhold til det usikre beregningsgrunnlaget for vurdering av minste vannføring etter utbygging, så vurderes dette som et for dyrt og komplisert tiltak. Ønsket om å redusere de negative virkningene av lengre perioder med liten eller ingen vannføring knyttes i første rekke opp mot biologisk mangfold og fisk. Lonabekken er ingen fiskebekk, men lengre perioder med liten eller ingen vannføring kan ha negativ innvirkning på myrområdet før Lonabekken renner inn i Stokkalandsvatnet. I forhold til et konvensjonelt overvannssystem, så vil foreslåtte tiltak med avskjærende grøft langs nordsida av felt G1 og G2, videreføring av lavvannføring fra overvannssystemet i G3, bruk av infiltrasjonssandfang i felt G1 og G3, og ulike former for tiltak for å forsinke, utjevne og infiltrere overvann i felt G1 og G3 bidra til økt vannføring i tørre perioder. Det vil likevel ikke være mulig å sikre at minste vannføring opprettholdes i alle deler av vassdraget, jf. reguleringsbestemmelsene for Bogafjell delplan 4.

21 Utredning overvann 21 5 OPPSUMMERING FORSLAG TIL TILTAK 5.1 Forslag til tiltak Forslag til avbøtende tiltak er vist i TB002 Oversiktsplan. Flomvannføringene foreslås redusert med følgende tiltak: 1. Avskjærende grøft langs nordsida av felt G2 og G1 2. Overføring av flomvann fra øvre del av Lonabekkens nedbørfeltet til Vagletjørn via avskjærende grøft og ledning fram til overvannssystemet i felt G3. 3. Utjevningsbasseng med 50 m 3 og videreført vannmengde 553 l/s for overvann før utslipp i Lonabekken, eller ved eksisterende utjevnings-/fordrøyningsbasseng 4. Fordelingsgrøfter for fordeling av flomvann til terreng før tilførsel til Lonabekken Følgende tiltak foreslås for å opprettholde lavvannføring i Lonabekken: 1. Avskjærende grøft langs nordsida av felt G2 og G1 Avskjærende grøft føres forbi felt G1 og avsluttes med en horisontal fordelingsgrøft. Hensikten er å fordele vannet ut over terrenget slik at det oppnås en god utjevning og forsinkelse før det når Lonabekken. Dette vil bidra til å øke lavvannføringen i tørre perioder. 2. Overføring av flomvann fra øvre del av Lonabekkens nedbørfeltet til Vagletjørn via avskjærende grøft og ledning fram til overvannssystemet i felt G3 Det settes ned en kum i hovedveg og en kum omtrent på vannskillet mot Vagletjørn. Kummene utformes slik at en samlet lavvannføring på l/s videreføres til Lonabekken. 3. Sandfang med utjevning og infiltrasjon i alle veger i G1 og G3. 4. Ulike former for tiltak som tar sikte på forsinkelse, utjevning og infiltrasjon av overvann inne i feltene Der dette ikke gir ulemper for naboer føres takvann direkte til terreng. Dette gjelder for eksempel sørvestre og nordøstre del av G1 og nederste rekke langs gate 1950 i G3. Følgende tiltak foreslås for å ivareta vannkvaliteten: 1. I felt VA1 foreslås det etablert et sedimenteringsbasseng Sedimenteringsbassenget anlegges med kjøreadkomst, og det er en forutsetning at bassenget tømmes for sedimenter ved behov. Dette bassenget vil også få en viktig funksjon i anleggstida. Da vil sedimentmengden være størst, og bassenget må dimensjoneres for anleggssituasjonen. Bassenget utformes som et åpent jordbasseng med fast bunn, men uten bunntetting. Dersom bassenget blir utett i bunnen vil dette bare være en fordel. Når det gjelder utslipp av overvann til Vagletjørn, så foreslås ingen spesielle rensetiltak. Vagletjørn vil i seg selv fungere som et veldig effektivt sedimenteringsbasseng, også ved noe økt vanngjennomstrømning.

22 Utredning overvann Konsekvenser for reguleringsplan for felt G1 og G Plankart Med de avbøtende tiltakene som er foreslått vil det ikke være behov for å gjøre endringer i plankartet for detaljplanen for G1 eller G Reguleringsbestemmelser og rekkefølgekrav For felt G1 bør følgende punkt innarbeides i reguleringsbestemmelser og rekkefølgekrav: Takvann fra tomt C 1 8 føres direkte ut i terreng. Takvann og overflatevann fra tomt C 9 24 føres via overvannsledning i gate a_fa1 ut til terreng. Takvann fra tomt A 1 9 føres direkte ut i terreng. Takvann og overflatevann fra tomt A føres via overvannsledning i o_gs3, o_gs4 og f_l2 ut til terreng. Infiltrasjonssandfang brukes i alle veger. Avskjærende grøft langs nordsida av felt G2 og G1 må være etablert før oppstart av opparbeidingen av infrastrukturen i felt G1. Sedimenteringsbasseng i felt VA1 og utjevningsbasseng i Lonabekken må være etablert før oppstart av opparbeidingen av infrastrukturen i felt G1. For felt G3 bør følgende punkt innarbeides i reguleringsbestemmelser og rekkefølgekrav: Takvann fra felt B4 og B5 føres direkte ut i terreng. Takvann og overflatevann fra felt B6, B7, B8 og B9 føres via overvannsledning i gate 1950 og gang/vegareal F_SG1 ut til terreng, med avrenning ned til Vagletjørn. Infiltrasjonssandfang brukes i alle veger. Det etableres et bekkeinntak på nordsida av hovedveg ved busslomme ved nordenden av GS1. Ved hovedveg bygges en overløpskum som fordeler l/s lavvannføring til hovedveg. Det resterende føres langs overvannsledning som føres ned til gate 1951 og videre ut til kum i sørenden av friområde AN5. Fra denne kummen føres lavvannføringen på l/s videre til overvannssystem i Veg1. Flomvannføringen føres ut til terreng og bekkeløp ned mot Vagletjørn. Bekkeinntak og overvannsledning i GS1 må etableres samtidig med øvrig infrastruktur i felt G3. Sedimenteringsbasseng i felt VA1 og utjevningsbasseng i Lonabekken må være etablert før oppstart av opparbeidingen av infrastrukturen i felt G3.

23 # mean = aritmetisk gjennomsnitt Vedlegg 1 # min = minmalverdi max = maksimalverdi percxx = XX%-persentil Vannføringsstatistikk for Gramstaddalen ######################################################################################################################### ###################### HYDAG_POINT /01/ :00-31/12/ :00 Døgn-verdier middelverdier enhet:m³/s Sesong: 01/01-31/12 Total 7673 punkter, 5820 punkter med data ( 75.9%) OK grunnlag for statistikk mean min max perc05 perc25 median perc75 perc Total /07/ : /11/ : /07/ : /12/ : /06/ : /11/ : /01/ : /02/ : /01/ : /12/ : /07/ : /11/ : /08/ : /09/ : /10/ : /11/ : /06/ : /11/ : /06/ : /12/ : /07/ : /03/ : /07/ : /10/ : /03/ : /11/ : /07/ : /08/ : /06/ : /02/ : /08/ : /12/ : /05/ : /02/ : /07/ : /12/ : /08/ : /07/ : /07/ : /01/ : /08/ : /12/ : /05/ : /03/ :

24 Bogafjell Overvannsplan Vedlegg 02 Konvensjonelt overvannssystem. Avrenning fra hele nedbørfeltet Delareal Feltareal Avløpskoeffisient Redusert areal da Normal 20 år 50 år år Normal 20 år 50 år år V V V G G G O G N N N N N N N Sum V = vegareal, G = boligområde, O = offentlig (Barnehage), N = naturområde) Regnintensitet Varighet 30 min Z år I l/sha Vannmengder 20 år 50 år 100 år 200 år

25 Bogafjell Overvannsplan Vedlegg 03 Konvensjonelt overvannssystem. Avrenning kun fra tette flater Delareal Feltareal Avløpskoeffisient Redusert areal da Normal 20 år 50 år år Normal 20 år 50 år år V V V G G G O G N N N N N N N Sum V = vegareal, G = boligområde, O = offentlig (Barnehage), N = naturområde) Regnintensitet Varighet 12 min Z år I l/sha Vannmengder 20 år 50 år 100 år 200 år

26 Bogafjell Overvannsplan Vedlegg 04 Tiltak med avskjæring til Vagletjørn. Avrenning fra hele nedbørfeltet Delareal Feltareal Avløpskoeffisient Redusert areal da Normal 20 år 50 år år Normal 20 år 50 år år V V V G G G O G N N N N N N N Sum V = vegareal, G = boligområde, O = offentlig (Barnehage), N = naturområde) Regnintensitet Varighet 28 min Z år I l/sha Vannmengder 20 år 50 år 100 år 200 år

27 Bogafjell Overvannsplan Vedelgg 05 Tiltak med avskjæring til Vagletjørn. Avrenning kun fra tette flater Delareal Feltareal Avløpskoeffisient Redusert areal da Normal 20 år 50 år år Normal 20 år 50 år år V V V G G G O G N N N N N N N Sum V = vegareal, G = boligområde, O = offentlig (Barnehage), N = naturområde) Regnintensitet Varighet 10 min Z år I l/sha Vannmengder 20 år 50 år 100 år 200 år

28 Bogafjell Overvannsplan Vedlegg 06 BEREGNING AV UTJEVNINGSVOLUM Beregning i samsvar med regnenvelopmetoden hvor det også er tatt hensyn til feltets konsentrasjonstid. ( Flødesutjevning i avloppsnett P. Stahre 1981 side 238) V beregnes for mange regnvarigheter i små trinn slik at maksimumsverdien finnes. V= 0,06(I regn *T regn -K*T regn -K*T rinn +(K^2*T rinn /I regn ) V Spesifikt utjevningsvolum m3*ha red I regn Regnintensitet for aktuell varighet og returperiode hos regnet l/s*ha T regn Regnvarighet min T rinn Feltets konsentrasjonstid min K Spesifikk middelavtapping fra magasinet l/s*ha red IVF-kurve: Sandnes - Rovik Feltes konsentrasjonstid 10 min Forutsetninger ha red 3.33 ha Totalt nedbørfelt 5.3 ha Returperiode 20 år Middelavtapping fra bass l/s*ha red Middelavtapping fra bass. 85 l/s*ha 85 Middelavtapping fra bass. 453 l/s 453 Varighet RegnintensitetPåslag for Spesifikt Totalt fra kurve klimaendring utj.volum utj.volum min l/s*ha 0.2 m3/ha red m Avrenning delfelt Inngangsdata Prøve-feiledata Kontrolldata Beregningsresultat

29 Bogafjell overvannsplan Vedlegg 07 BEREGNING AV UTJEVNINGSVOLUM Beregning i samsvar med regnenvelopmetoden hvor det også er tatt hensyn til feltets konsentrasjonstid. ( Flødesutjevning i avloppsnett P. Stahre 1981 side 238) V beregnes for mange regnvarigheter i små trinn slik at maksimumsverdien finnes. V= 0,06(I regn *T regn -K*T regn -K*T rinn +(K^2*T rinn /I regn ) V Spesifikt utjevningsvolum m3*ha red I regn Regnintensitet for aktuell varighet og returperiode hos regnet l/s*ha T regn Regnvarighet min T rinn Feltets konsentrasjonstid min K Spesifikk middelavtapping fra magasinet l/s*ha red IVF-kurve: Sandnes - Rovik Feltes konsentrasjonstid 28 min Forutsetninger ha red 6.06 ha Totalt nedbørfelt 14.8 ha Returperiode 28 år Middelavtapping fra bass l/s*ha red Middelavtapping fra bass. 31 l/s*ha 31 Middelavtapping fra bass. 453 l/s 453 Varighet RegnintensitetPåslag for Spesifikt Totalt fra kurve klimaendring utj.volum utj.volum min l/s*ha 0.2 m3/ha red m Avrenning hele feltet Inngangsdata Prøve-feiledata Kontrolldata Beregningsresultat