SKÅRER VEST FAGNOTAT OVERVANNSHÅNDTERING SELVAAG BOLIG. Karvesvingen 2 Postboks 6412 Etterstad 0605 Oslo A TABK SIRB SBOL

Transkript

1 SELVAAG BOLIG SKÅRER VEST FAGNOTAT ADRESSE COWI AS Karvesvingen 2 Postboks 6412 Etterstad 0605 Oslo TLF WWW cowi.no OVERVANNSHÅNDTERING OPPDRAGSNR. DOKUMENTNR. A VERSJON UTGIVELSESDATO BESKRIVELSE UTARBEIDET KONTROLLERT GODKJENT Beskrivelse og dimensjonering for overvannshåndtering TABK SIRB SBOL \\projects.cowiportal.com\ps\a096624\documents\03 Prosjektdokumenter\RAPPORT\

2 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 2 INNHOLD 1 Innledning 3 2 Overvann Før og etter situasjon Kommunens krav Beregninger og beskrivelse av overvannstiltak 7 3 Tekst til reguleringsbestemmelser 16 Vedlegg 1 Delfeltene og LOD 18 Tillegg vedlegg: Vedlegg 2 OV plan.pdf

3 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 3 1 Innledning I forbindelse med regulering av et nytt bolig- og næringsområde i Lørenskog, har COWI fått som oppdrag fra Selvaag Bolig å bistå med overvannshåndtering. 2 Overvann 2.1 Før og etter situasjon Ny utbygging vil forbedre avrenningssituasjonen (Figur 2) mht. at områdene som blir overbygget består i dag av en blanding av tette flater med noe mindre grønne arealer (Figur 1). Ved å bruke diverse infiltrasjons- og fordrøyningstiltak, kan fremtidig avrenningssituasjonen forbedres etter utbygging. Figur 1: Dagens situasjon, Skårer Vest (Tverrveien og Nordre Diagonalgate er ikke eksisterende)

4 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 4 Eiendomsgrense Figur 2: Ny situasjon etter utbygging, Skårer Vest (Alternativ 1). 2.2 Kommunens krav Overvannshåndteringen må sees i sammenheng med at eksisterende kommunalt overvannssystem i området er overbelastet og går fullt ved 20 års regn (nedbørintensitet som skjer min. en gang hvert 20 år). Det må derfor stilles strenge krav til utslippsmengde fra nye utbygginger. Det tas utgangspunktet i nyeste Retningslinjer for overvannshåndtering for kommune Lørenskog, Rælingen og Skedsmo ( ), hvor grunnleggende er at overvann produsert i området i utgangspunktet skal håndteres lokalt, på egen eiendom, og at det skal legges til rette for en minimal evt. videreført vannmengde til kommunalt nett (heretter omtalt som maksimalt påslipp). Det er videre benyttet en 3-trinns strategi for håndtering av overvann (Figur 3): 1 Infiltrere den mindre nedbøren (normalregnet, mindre regn) 2 Forsinke og fordrøye det større regnet (på egen eiendom) 3 Sikre trygge flomveier (eller oversvømmelsesarealer) for det store regnet (ekstremregn)

5 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 5 Figur 3 - Illustrasjonen av tretrinns-strategien for overvannshånderting: Kim Paus, Asplan Viak Som utgangspunkt for dimensjonering, er overvannssystemet beregnet for å kunne håndtere en nedbørhendelse med 20 års gjentaksintervall (bysenter, industriområde, forretningsstrøk). I tillegg bør det beregnes overskytende vannvolum for nedbørhendelser med gjentaksintervall på 200 år, som skal håndteres åpent på tomta og en vist mengde (tilsvarende økning i nedbør) føres til åpen grøft til flomvei. Med over 200 års gjentaksintervall, vil avrenning gå i overløp til flomveier. Det må planlegges overløp og frie flomveier som ikke skaper problemer for bygg og konstruksjoner i området.

6 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 6 I tillegg benyttes for beregning: IVF-statistikk fra stasjon Oslo - Blindern perioden Returperiode på 20 og 200 år (for dimensjonering av OV-anlegget) Klimafaktor på 1,5 Maks. påslipp på 95 l/s for 20 års flom, og 124 l/s for 200 års flom 1 Over 200-års flom for vurdering av flomveier Regndata er brukt i form av regnhyetogrammer, laget fra IVF kurver. Regnforløpet, og dermed avrenningsforløpet og maksimal avrenning, blir mer realistisk ved bruk av regnhyetogrammer enn ved bruk av kasseregn (vanlig IVF kurver) 2. Figur 4 viser de to regnhyetogrammer brukt i beregningen. Figur 4 Regnhyetogram for Blindern, 60 minutter total tid, 5 minutters beregningssteg. Venstre: 20 års, Høyre: 200 års 1 Planområdet er ca m² og områdets påslipp tilkobles en OV600mm. Iht. retningslinjer (1,5 l/s pr. dekar (mål) av tomteareal) regnes det dermed videre med et tillat påslipp på ca. 95 l/s for en 20 års flom. Endringen i nedbørsmengde fra 20 til 200 års representerer en 30% økning i avrennigsmengder, slik at det videre må regnes med et tillat påslipp for 200 års gjentaksintervall på 124 l/s. Mht. at offentlig nett allerede er fult ved 20 års henvendelse, vil overskridende vannmengder (29 l/s) videreføres i form av flomveien. 2 p348, Vann- og avløpsteknikk, Norsk Vann. Beskrivelse av metode for laging av regnhyetogram er også beskrevet.

7 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING Beregninger og beskrivelse av overvannstiltak Forutsetninger for beregninger Pr. i dag finnes det i området 2 bygninger mens resterende er flate parkeringsområder, med noen små grøntarealer på sidekantene av tomta. Selve planområdet har en høydeforskjell på ca. 10 meter. Fra Nordliveien i nordvest har terrenget fall mot sørøst-hjørnet av parkeringsområder. Mht. disse forutsetningene beregnes det en konsentrasjonstid for urbanfelt på ca. 10 minutter. Figur 5 Bilder av eksisterende tomt I følge eksisterende høyder går flomvei pr. i dag fra sørvest til nordøst av tomta, se Figur 6. Terrengfall Terrengfall Terrengfall Figur 6: Eksisterende fallforhold på tomta.

8 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 8 I fremtiden vil terrenget på tomta endres slik at det etableres nye dreneringslinjer. Disse planlegges og etableres på en måte slik at det ikke vil oppstå skader på egne bygg og andres eiendom ved en flomsituasjon (se Figur 7 og OV-plan i Figur 10). Det ligger en OV600mm nord for tomta (langs den nye Tverrveien), dette blir antageligvis tilkoblingspunktet for overvann. Koblingspunkt til eks. OV-ledning. Plassering er usikkert. Fremtid flomveier mot grøntdrag Figur 7: Fremtid dreneringslinjer/flomveier. For 20 års gjentaksintervall, viser COWIs beregninger for ny utbyggingen, uten fordrøyning-/ov tiltak (Figur 2) at fremtidig avrenning tilsvarer 1436 l/s (Tabell 1). Det vil dermed etableres tiltak for å fordrøye overvann og deretter tilfredsstille påslippskravet (maks. 96 l/s). GRUNNLAGSDATA BEREGNET Areal nedslagsfelt A = ha Dimensjonerende nedbørsvarighet 10 min Midlere avrenningskoeffisient φ = 0.6 Dimensjonerende nedbørsintensitet l/s*ha Nedslagsfeltets konsentrasjonstid tk = 10 min Maks innløpsmengde ved dim nedbørsvarighet 1436 l/s Dimensjonerende regnskyllshyppighet 20 år Innløpsvolum i løpet av konsentrasjonstiden 862 m³ Klimafaktor 1.5 Tabell 1: Mengder overvann etter utbygging (uten overvannstiltak).

9 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 9 Tomta har flere utfordringer: Det foreslås garasje under byggene og grønne områder (se Figur 2); NGU Løsmassekart viser at grunnforholdene består av by-/fyllmasser og tykk marin avsetning (Figur 8), med varierende egenskaper og er generelt uegnet for infiltrasjon (Figur 9). Figur 8: Oversikt over løsmasser i planområdet. Kart er hentet fra den nasjonale karttjenesten til Norges Geologiske Undersøkelse (2017). Figur 9: Løsmassekart NGU, mulighet for infiltrasjon. Området er klassifisert som uegnet for infiltrasjon. Det vil på bakgrunn av dette være behov for å etablere flere tiltak for å holde tilbake, infiltrere, fordampe og fordrøye overvannet, blant annet med åpne LOD-anlegg (lokal overvannsdisponering), her med drensrør i bunn og to lukkede fordrøyningsmagasiner. Det forutsetter at det ikke bli noe særlig forurensing i fremtiden mht. at dette blir et boligområde. LOD tiltak vil likevel ha en renseeffekt på grunn av sedimentering og (begrenset) infiltrasjon. Situasjonen i dag er ellers:

10 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 10 Det er harde flater (asfalt) eller bygninger på det meste av planområdet i dag, resterende er dekket av vegetasjon og grus. Det antas at vann slippes ut til OV600 i Tverrveien uten fordrøyning. Situasjonen etter utbygging og med LOD-tiltak vil dermed være en vesentlig forbedret overvannshåndtering Beskrivelse av overvannstiltak Aktuelle overvannstiltak, se også overvannsplan (Figur 10): Opp til 10mm nedbør: Grønne områder både over garasjetak og på bakken fanger opp og tilbakeholder de første 10 mm regn 3. Effekten å tilbakeholde 10 mm regn er tatt med i overvannsberegningen med PCSWMM. Det kan utformes tiltak som holder vann tilbake via regnbed, flate arealer som kan stå med vann og med infiltrasjonsmulighet, vanlige plantebed, innplanting av trær, etc. I utgangspunktet etableres taknedløp, slik at de fører overvann til nedsunket områder/åpne fordrøyningsbasseng. Overvann føres åpent på terreng, med avrenning mot de åpne LOD-løsninger. Over underjordisk garasje(tak) har åpne OV-tiltak en maksimal dybde på 300mm. 20-års nedbør: Vannivået i de nevnte tiltakene tillates å stige til den dimensjonerte maks. vannhøyden. Vann føres videre fra de åpne fordrøyningsbassengene til 2 fordrøyningsmagasin under terreng. Utløpene fra åpne LOD-tiltak strupes for å gi en forsinkelse, og vil sørge for at lukkede løsninger ikke overbelastes. Noen av LOD fører overvann over terskler og gjennom åpne kanaler ved siden av stiene. Begge de lukkete magasinener etableres med et stupet utløp som viderefører maks. 47,5 l/s til offentlig nett. Total gir dette maks. påslipp på 95 l/s til det offentlig nett. Avrenning fra nederste del av parkeringskjellerens rampe samles med et drensrør inn i en kum, og pumpes ut til lukket magasin. Dette tilsvarer et areal på ca. 60m års nedbør: Åpne fordrøyningsbasseng fungerer på samme måte som for 20 års regnhendelsen, men en større vannandel føres over terskler, gjennom åpne kanaler og videre til parken. De store parkområdene 3 Ny dokumentasjon viser at vi kan benytte hensiktsmessig anlagte gressflater som tiltak for å tilbakeholde opptil et 20 mm regn fra takarealer (tilsvarende ca. 5 årsregn) (ref. artikkel "Trinn 1: Reduser overvannet i avløpsnettet ved å frakoble taknedløp" av Mareike A. Becker, Tone M. Muthanna og Bent C. Braskerud Vann 2016). Resultatet er et vesentlig tilbakeholdt regnvolum (trinn 1 i VAVs overvannstrategi) som kan vurderes fratrukket det totale fordrøyningsvolumet i prosjektet. Ny dokumentasjon tar utgangspunktet i at gressarealer er helt flate og at avrenning spres homogent over dette arealet. Fordi terrenget i planområdet er hellende og har mange gressflater over garasje- og kulverttak, benyttes det i beregningene en tilbakeholdelse på 10 mm, istedenfor 20 mm.

11 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 11 arronderes, og evt. senkes, slik at de fungerer som fordrøyningsmagasiner. I tillegg senkes fotballbanen for å kunne håndtere overskridende overvannsmengde fra magasiner. Bassenget som ligger lengst syd etableres med en terskel på 600 mm høyde. Overskridende vann føres videre langs flomveier sørøst for tomta (til Skårertråkket, et "grøntdrag" som skal etableres fra Skårersletta og opp til ny Sentralplass mellom felt 7 og 8 i forbindelse med utbyggingen). Overskridende vannmengder (flomvei) blir maks. 29 l/s, tilsv. økte mengder fra 20 to 200 års flom. Flomsituasjon (over 200 års flom): Åpne LOD og de to lukkede magasinene har ikke lengre kapasitet til å håndtere nedbører. Overskridende vann føres da trygt langs nye og eksisterende flomveier sørøst for tomta som har utløp til Skårertråkket. Mht. at det allerede ønskes vann langs Skåretråkket "blå-grønndrag" ved lite nedbør, kan det etableres et strupet utløp fra det åpne fordrøyningsmagasinet i Delfelt J slik at noe vann ledes til Skåretråkket. Dette overvannet vil da bidra til å øke opplevelsesverdien av Skåretråkket "blå-grønndrag". Dette reduserer vannivå i åpne fordrøyningsbassengene i Felt J og K, men ellers påvirkes ikke systemet. For å gjennomføre dette må kommune komme med krav om maks. videreførte mengder mht. at det er flere tomter som fører overvann til det "blå-grønn draget". Med utgangspunkt i aktuelle overvannstiltak og utførte beregninger er det skissert en prinsipplan for håndtering av overvann i planområdet (Figur 10, se også Vedlegg 2).

12 Figur 10 - Overvannsplan SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 12

13 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 13 Nødvendige størrelser for de lukkete magasiner er: Magasin A: 480 m³ (dimensjonert for 20 år og noe av de overskridende overvannsmengde for 200 år. Ved 200 år føres mye av overskridende overvannsmengder på terreng til fotballbane og de åpne store bassenger.) Magasin B: 305 m³ (dimensjonert for 20 år. Ved 200 år føres overskridende overvannsmengder på terreng til fotballbane og de åpne store bassenger.) Maksimal volum for de store, åpne fordrøyningsmagasinene i parken er (200 år): Felt M: 410 m³ Felt L: 260 m³ Felt J: 600 m³ Felt I: 260 m³ Fotballbane: 180 m³ (500mm maks. vanndybder) Oppsummert anbefales det at det brukes mest mulig åpne lokale overvannsløsninger (LOD). Kombinert med beplantning gir dette også en høy Blågrønn faktor-bgf. Ønske/krav om høy Blågrønn faktor vil kunne bidra til å gi grøntområdet mellom byggene, på tak og utenfor vegglivet høyere status i planprosessen PCSWMM forutsetninger og beregningsmetode COWI har brukt PC-SWMM for å prosjektere dette området. Verktøyet er mest egnet for å modellere sådanne systemer med flere LOD tiltak i serie. Det ble i første omgang etablert en modell for den nye utbyggingen uten fordrøyning-/ov tiltak (Figur 11) for å beregne avrenningskoeffisient og grenser til delfelter. Deretter ble det lagt til LOD, rør, kum, magasiner og terskler for å beregner avrenningsvolum og nødvendig fordrøyningsvolum (Figur 12). PCSWMM kalkulerer avrenning av nedbør basert på nedbør, infiltrasjon, fordampning, gropmagasineringen, Manningstall, fall og prosentandel av tetteflater. Forutsetninger benyttet: Infiltrasjon: Horton metode, med leire som forutsetning: Maks. konduktivitet: 25,4 (mm/timer) Min. konduktivitet: 0,25 (mm/timer) Forfall konstant: 6,5 Tørkeperiode: 7 dager Fordampning: 1 mm/døgn (Oslo verdier) Gropmagasinering: Fordrøyning i tette flater: 0mm Fordrøyning i permeable flater: 10mm

14 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 14 Mannings taller: Tetteflater: 0.1 Permeable flater: 0.01 Fall: 3,5% Prosentandel av tette flater: Prosentandel av tette flater var gitt til hver type av areal, og med disse verdier beregner automatisk PCSWMM prosentandel av tette flater i hvert delfelt. Bygning/tak: 80% Grøntområde: 10% Opphold: 60% Figur 11 PCSWMM modelloppbygging før LOD tiltak

15 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 15 Figur 12 PCSWMM modell oppbygging etter LOD tiltak Opp til 10mm nedbør: PCSWMM har en funksjon for å ta hensyn til at grønne områder fanger opp og tilbakeholder de første 10 mm regn. 20 og 200 års regn Åpne fordrøyningsbasseng er etbalert i PCSWMM med en storage node for å representere vann som stiger opp, et orifice for å representere drensrør, en weir for å representere terskel og de tilsvarende rør (conduits) og kum (junctions). Figur 13 viser fremtidig avrenning til de to påkoblingspunktene fra fordrøyningsbasseng for en 20 års regnhendelse, både før og etter overvannshåndteringstiltak (åpne fordrøyningsbassenger) ble lagt inn til modellen.

16 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 16 Figur 13 - Vannmengde inn til fordrøyningsbasseng A (top), og B (ned): med LOD (mørk blå) vs uten LOD (lys blå) Flomsituasjon over 200 års flom Terskel i syd av tomten overskrides i en flom større en 200 års regnhendelsen, og overskridende vann føres ut til flomveier sørøst for tomta (modellert med en outlet ). Vedlegg 1 dokumenterer delfeltene med: Størrelse og avrenningskoeffisient Type fordrøyningstiltak med forutsetninger/prinsipper for oppbygning samt størrelser 3 Tekst til reguleringsbestemmelser I reguleringsbestemmelsene kan det stilles krav om at det i forbindelse med etterfølgende byggesak skal utarbeides detaljert utomhusplan for godkjenning, og at denne også skal redegjøre detaljert for håndtering av overvann (terrengendringer, høyder, teknisk løsning for overvannssystem m.v.). For Skårer Vest er følgende bestemmelser som berører overvannshåndteringen foreslått: Åpen, lokal overvannshåndtering skal legges til grunn ved detaljutforming og prosjektering av alle tiltak. Det skal redegjøres for alt overvann, både takvann, overflatevann og drensvann, samt flomveier. Overvann fra planområdet skal ikke kunne forårsake flom på tilliggende arealer. System for håndtering av overvann bør utnyttes som opplevelses- og estetisk element i grønnstrukturen.

17 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 17 Tilførselen av overvann til det offentlige avløpsnettet skal minimeres. Overvann skal fortrinnsvis tas hånd om lokalt, dvs. gjennom infiltrasjon, forsinkelse og fordrøyning, eller på annen måte utnyttet som ressurs, slik at vannets naturlige kretsløp opprettholdes og naturens selvrensingsevne utnyttes. Løsninger for håndtering av overvann skal dimensjoneres for 200års regn med en klimafaktor på 1,5. Noe av det overvannet sør for tomta føres videre i sør mot det "blå-grønndraget" for å øke opplevelsesverdi. Overvann føres dit allerede ved lite nedbør. Kommune må komme med krav om maks. videreførte mengder mht. at det er flere tomter som fører overvann til det "blå-grønn draget". Gjennomføring av det bygningsmessige tiltaket skal ikke gi negative endringer i avrenningssituasjonen nedstrøms. I anleggsfasen tillates ikke ført urenset overvann inn på kommunens ledningsnett eller til resipient.

18 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 18 Vedlegg 1 Delfeltene og LOD Delfeltene: Størrelse og avrenningskoeffisient - 20 års regn Name Area (ha) Imperv. (%) Precipitation (mm) Runon (mm) Evaporation (mm) Infiltration (mm) Runoff Depth (mm) Runoff Volume (ML) Peak Runoff (L/s) Runoff Coefficient Felt_A Felt_B Felt_C Felt_D Felt_E Felt_F Felt_G Felt_H Felt_I Felt_J Felt_K Felt_L Felt_M Felt_N Felt_O Felt_P Felt_Q Felt_R Felt_S

19 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 19 Delfeltene: Størrelse og avrenningskoeffisient års regn Runoff Depth (mm) Runoff Volume (ML) Peak Runoff (L/s) Imperv. Precipitation Runon Evaporation Infiltration Runoff Name Area (ha) (%) (mm) (mm) (mm) (mm) Coefficient Felt_A Felt_B Felt_C Felt_D Felt_E Felt_F Felt_G Felt_H Felt_I Felt_J Felt_K Felt_L Felt_M Felt_N Felt_O Felt_P Felt_Q Felt_R Felt_S

20 SKÅRER VEST - OVERVANNSHÅNDTERING 20 Type fordrøyningstiltak med forutsetninger/prinsipper for oppbygning samt størrelser. Alle er åpne førdrøyningsbassenger, og er dimensjonert for den 200 års regn hendelsen. Delfelt Area (m²) Maks volum Maks dybde (m) (m³) A A B C C D E G H I J J K L L M N O O P Q Q Q Q R