Hovedprosjekt 2009 NYTT VA- ANLEGG PÅ LISLEBY, FREDRIKSTAD KOMMUNE. Hovedprosjekt H09B02

Transkript

1 NYTT VA- ANLEGG PÅ LISLEBY, FREDRIKSTAD KOMMUNE Hovedprosjekt 2009 Prosjektgruppe H09B02 Håvar Ådalen, A3A Einar Ådalen, A3A Jon Løkkeberg, A3A Høgskolen i Østfold 1

2 1.Forord Høgskolen i Østfold ble i løpet av høsten 2008 kontaktet av Cowi AS, da de hadde et oppdrag som de mente kunne passe som et hovedprosjekt ved Byggavdelingen. Oppdraget gikk ut på å prosjektere et nytt VA-anlegg på Lisleby, Fredrikstad kommune, der mange boliger hadde problemer med kjellere fulle av spillvann ved kraftig nedbør. Kommunen ønsket også å separere overvann og spillvann for å slippe å rense overvannet. Medlemmene av prosjektgruppen, som alle har bakgrunn fra VAR-teknikkfaget, hadde tidlig bestemt seg for at de ønsket en prosjektoppgave der de kunne få brukt VA-kunnskapene sine, samt at de ønsket å tilegne seg mer kunnskap innen dette området. Det var derfor stor entusiasme å spore da gruppen ble tildelt denne oppgaven den 2.februar Når det gjelder framdrift, samarbeid og arbeidsfordeling innad i gruppen, har ikke dette bydd på de store utfordringene for oss. Det har vært bred enighet om arbeidsmetodene fra starten av, og samarbeidsklimaet har bare blitt bedre utover i prosjektperioden. Alle gruppemedlemmene har tatt ansvar for sine oppgaver, noe som har gjort at arbeidsbelastingen har vært overkommelig. Siden vi da ikke har vært preget av noe tidsnød, har også de fleste konflikter vært unngått. Vi har hele tiden hatt tid til gode diskusjoner, både når det gjelder samarbeidet og det rent faglige. Dette har løftet arbeidet opp på det nivået som vi ønsket, og vi håper dette gjenspeiles i sluttrapporten vår. Mange menneskelige ressurser har bidratt med verdifull kunnskap, og vi ønsker å rette en takk til noen av disse her: Sverre Olav Gjerløw, Cowi AS Camilla Johansen, Cowi AS Tor Jørgensen, Høgskolen i Østfold Trond Atle Drøbak, Høgskolen i Østfold Roger Nilsen, ViaNova Systems AS Kåre Telle, Kåre Telle AS Samt Per Kr. Kjelsaas, Høgskolen i Østfold for en utrettelig innsatts som humørspreder. Sarpsborg Einar Ådalen Håvar Ådalen Jon Løkkeberg 2

3 2. Sammendrag Sluttrapporten tar i utgangspunktet for seg ny ledningstrasé for overvann og spillvann, samt tilhørende kummer og dimensjonering av dette. I tillegg omhandler rapporten anbudsdokumenter, avløpsteori, pressing av rør under jernbanen og litt om alternative løsninger. Vi har valgt å dele opp det nye ledningsnettet i tre traséer, som alle blir koblet sammen etter hvert. Trasé 1 er 659meter lang og består av 150meter Ø200 PVC spillvannsledning, 509meter Ø250 PVC spillvannsledning, 621meter Ø1000 betong overvannsledning og 38meter Ø1000 stål overvannsledning. Videre består traséen av 14 spillvannskummer og 14 overvannskummer. Underveis i denne traséen må vi også krysse jernbanen. Vi har her valgt å gå for en løsning hvor vi presser rørene under. Dette med hensyn på at jernbanen skal være i kontinuerlig drift, sammenligning på pris, geotekniske vurderinger, samt andre mindre faktorer som er omtalt i kapittel 8. Trasé 2 er 165meter lang og består av 165meter Ø160 PVC spillvannsledning og 165meter Ø800 betong overvannsledning. Traséen har 4 spillvannskummer og 4 overvannskummer. Trasé 3 er 229meter lang og består av 229meter Ø200 PVC spillvannsledninger og 229meter med Ø1000 betong overvannsledninger. I tillegg er det 4 spillvannskummer og 4 overvannskummer. Da området ikke har separert overvann og spillvann i dag, vil eksisterende kombinerte ledninger bli koblet inn på den nye overvannsledningen inntil videre. Vi har derfor valgt å overdimensjonere denne. Tanken er at hele området skal separeres etter hvert, og det nye anlegget vil da fungere som forutsatt. I teoridelen har vi forsøkt å skrive litt generelt om avløps- og overvannsteori, vi har fortalt litt om separering, med både fordeler og ulemper ved dette og vi har skissert litt rundt ansvar, plikter og myndighetsområder for både private og det offentlige. Anbudsdokumentene har vi laget i G-Prog, med de forutsetninger og unntak som er beskrevet i kapittelet. Dette har vært en spennende utfordring for oss, da dette programmet ikke er pensum i ingeniørutdanningen ved HIØ. Som siste punkt i rapporten har vi sett på alternative løsninger når det gjelder overvannshåndteringen. Vi har hatt begrenset tid på oss til dette, og dette kapittelet er vel mer som en tankestudie å regne. Vi har prøvd å skissere opp en løsning der det bygges dammer som forsinker tilrenningen, som igjen vil gi oss mulighet til å redusere rørdimensjonene på overvannsledningene. Dette kapittelet er noe vi gjerne skulle hatt tid til å sett mer på, da vi anser dette for å være et viktig ledd i å tilpasse seg klimaendringene på. Vi anbefaler derfor at dette gis som en egen oppgave til senere års studenter. 3

4 Underveis har vi hele tiden vært nødt til å treffe en del valg, og gjøre en del antakelser. Vi har prøvd, etter beste evne, å redegjøre for de valgene vi har tatt og begrunnet de antakelsen vi har gjort. 4

5 Innholdsfortegnelse 1.Forord Sammendrag Innledning Ledningsnettet i Norge Grunnlagsmateriale Teori for dimensjonering Dimensjonering av avløpsmengder og avløpsledninger Kryssing av jernbane Alternative løsninger Anbudsbeskrivelse og tegninger Etteranalyse Kilder Vedlegg

6 3. Innledning Innhold 3.1 Generelt 3.2 Problemstilling 3.3 Planlagte tiltak 3.1 Generelt Hovedprosjektet H09B02 er gjort i samarbeid med Cowi AS, Fredrikstad. Prosjektet er et reelt prosjekt med oppstart våren Cowi AS har, parallelt med oss, jobbet frem sine egne prosjektplaner, og sammenlignet disse med vår hovedprosjektrapport. 3.2 Problemstilling Området nordøst for Sentralidrettsanlegget på Lisleby ifredrikstad kommune, har i lengre tid vært et problemområde i forbindelse med store nedbørsmengder. Flere hus opplever kjellere fylles opp med vann ved ekstreme nedbørsmengder, samt at fremkommeligheten på enkelte veier er sterkt redusert i samme periode. Dette fører til store skader på hus, veger og grønt-arealer i området, som igjen fører til store kostnader for samfunnet. Ved tidligere forundersøkelser er det påvist svakheter ved avløpsnettet i området. Det er kun en fellesledning som skal håndtere både spillvann og overvann. Denne er ikke tilstrekkelig ved kraftig regnvær, og det må derfor gjøres endringer her. Et annet problem som også er definert, er grunnforholdene. Området består av mye leire, og er tidvis meget bløt. Dette gir oss noen utfordringer i forhold til graving etc. 3.3 Planlagte tiltak Løsningen på overvannsproblemene løses ved separering av overvann- og spillvannsledninger. Overvannet krever ikke den omfattende renseprosessen som spillvannet krever, og dette bør, ut fra et samfunnsøkonomisk synspunkt, utnyttes bedre enn det er gjort i dette området. 6

7 Fredrikstad kommune ønsker separatsystemer i den grad noe gammelt ledningsnett skal skiftes ut. Noen annet enn separatsystem ville nok uansett vært uaktuelt, da utgangspunktet for utskiftingen er å hindre tilbakeslag av spillvann i kjellere osv. Vi velger å føre både spillvann og overvann i ledninger hele veien, da de vanskelige grunnforholdene på stedet gjør sitt til at lokal håndtering av overvann blir vanskelig. Vi har forsøkt å belyse emnet, og kommet med alternative forslag for å løse overvannsproblematikken lokalt. På grunn av oppgavens omfang er ikke dette blitt et fullgodt alternativ, men mer som en tankestudie omkring emnet. Dette er omhandlet i kapittel 10, alternative løsninger. Oppgaven med å dimensjonere et komplett nytt VA anlegg er relativt omfattende, og i samarbeid med Cowi AS ble vi enige om en del punkter som skulle utelates, slik at det skulle bli mulig å gjennomføre prosjektet innen de oppsatte frister. Vi har derfor utelatt nye drikkevannsledninger, sluk og sandfang, samt andre ting som blir omtalt nærmere i rapporten. Vi har i tillegg prøvd å informere så godt vi kan om andre forutsetninger og antakelser som vi har gjort. For beboerne i området vil tiltaket få både positive og negative konsekvenser. Det positive er at man omsider får bukt med de store overvannsproblemene i området. De negative konsekvensene vil være todelt. Den ene vil dreie seg om økonomiske konsekvenser for den enkelte huseier. Ved separering av ledningene vil hver enkelt huseier bli pålagt å separere sitt eget anlegg, noe de må bekoste selv. Den andre negative konsekvensen vil være av mer estetisk art. Ved separering av ledningsnettet ved hver enkelt eiendom, vil det måtte graves i hager og gårdsplasser. Dette vil kunne være synlig i lang tid fremover, når det gjelder en eldre bebyggelse som her. Disse forholdene vil ikke bli omtalt i vårt prosjekt, men vi syns det var riktig å påpeke disse her. 7

8 4. Ledningsnettet i Norge Innhold 4.1Generelt 4.2 Pålegg om separering 4.3 Kommunens og huseiers ansvar ved separering 4.1 Generelt I dette kapittelet gir vi en kort innføring i hvordan avløpssystemene fungerer i praksis, for å gjøre det lettere å forstå problemstillingen i prosjektet og de vurderingene som er tatt. Pr var ca ¾ av landets avløpsnett anlagt etter fellesavløpssystemet. I de sentrale strøk av tettstedene er det nesten bare fellessystem, mens nyere boligområder i utkanten av tettstedene ofte er anlagt etter separatavløpssystemet. Det er veldig vanlig at de nyere separatsystemene blir koblet på de eldre fellessystemene. Det har lenge vært diskusjoner om fordeler og ulemper ved separatsystemer og fellessystemer. De mest kjente ulempene ved fellessystemene er kjelleroversvømmelser og regnvannsoverløp. For separatsystemene har det vært mest fokus på de økonomiske ulempene. Det man har sett på som de største fordelene ved separatsystemet er at det blir enklere og bedre drift av renseanlegg, mindre fare for kjelleroversvømmelser og man unngår utslipp av spillvann i overløp. Vurdering av separat kontra fellessystem: -forurensningsgrad i overvannet (bør det renses?) -befolkningstetthet -resipientens kapasitet -forventet grad av lekkasje og feilkoblinger i separatsystemet. -hvordan stikkledninger må/kan trekkes frem -lokale muligheter for å kunne håndtere overvannet -faren for, og betydningen av kjelleroversvømmelser -hygieniske aspekter. 8

9 4.3 Pålegg om separering I forbindelse med kommunalt anleggsarbeid kan det ofte bli aktuelt å gi pålegg om separering av avløp til huseiere i områder der VA-ledningsnettet legges om til separatsystem. I hht Forurensingsloven kan kommunen gi pålegg om at huseiere separerer avløpet fra sin eiendom før dette ledes inn på kommunalt nett. Dette innebærer at private stikkledninger til hus/bygninger legges om, og tilkobles de nye hovedledningene. Kostnadene for stikkledninger (spillvann og overvann) inkludert grøft skal i utgangspunktet bekostes av hver enkelt huseiere/gårdeier. Ved behov skiftes også vannledningen hvis den ligger i samme grøft. Kostnader med rør og deler og eventuelle ekstra arbeid til dette bekostes av huseier/gårdeier. Det presiseres at stikkledninger fra hovedledning inkludert klammer er private. Pålegg om separering vil bli gitt med frist for utførelse innen ett år, men kommunen anbefaler at arbeidene utføres samtidig med anlegget. Huseier står fritt til å velge rørlegger/entrepenør til å utføre arbeidene, men arbeidene skal utføres etter kommunens sanitærreglement og av godkjent rørlegger/entrepenør. 9

10 4.4 Kommunens og huseiers ansvar ved separering 1. Ansvar og myndighet. Kommunens myndighet og plikter Kommunen kan kreve at både nye og eksisterende hus skal tilknyttes offentlig anlegg. (plan og bygningsloven 66 Kommunen kan kreve at tilknyttede hus foretar tilsvarende separering av de private avløpsledningene som kommunen foretar på de offentlige ledningene. Kommunen kan gi pålegg om rehabilitering og utbedring av eksisterende avløpsledning tilknyttet kommunalt avløp (forurensingsloven 22, plan og bygningsloven 89 Huseiers ansvar og plikter Huseier plikter å følge opp pålegg om tilknytning til offentlig avløp (plan og bygningsloven 66) Huseier plikter å følge opp pålegg om separering av private avløpsledninger der hvor kommunen separerer sitt avløpssystem. (forurensingsloven 22) Huseier er ansvarlig for at tilknyttet avløpsledning til enhver tid holdes i forskriftsmessig stand. (forurensingsloven 22, plan og bygningsloven 89) Kommunen kan innenfor sitt myndighetsområde stille krav til hvordan avløpsvannet skal behandles før utslipp. Huseier har ansvar for at utslippet av avløpsvann fra eiendommen ikke medfører forurensing. (forurensingsloven 7 om plikt til å unngå forurensing, plan og bygningsloven 89.) Kommunen plikter for å legge og vedlikeholde hovedavløpsledningene, samt transport og rensing av avløpet. Huseier må betale kostnadene med å få behandlet det forurensede avløpsvannet på en forsvarlig måte. Dette gjøres gjennom kloakkavgifter og ved at den enkelte huseier selv må dekke kostnadenefor å holde sine private avløpsledninger ved like og oppfylle myndighetskrav. 10

11 2. Varsel Kommunens ansvar Kommunen sender ut varsel om mulig krav om separering/ tilknytning/ rehabilitering til alle aktuelle eiendommer Kommunen tar imot tilbakemeldinger fra, og gir veiledning til berørte huseiere. Huseiers ansvar og plikter Huseier er ansvarlig for å vite tilstanden og plassering av de private avløpsledningene og må selv sørge for undersøkelser dersom dette er nødvendig. Huseier gir tilbakemelding til kommunen ved saksbehandler dersom noe er uklart, eller han har ny informasjon om avløpsledningene. Når huseier har motatt varsel, bør han sette i gang å: 1. Sørge for dokumentasjon til kommunen dersom avløpsledningene allerede er separert/satt i forskriftsmessig stand. 2. Ta kontakt med rørlegger/entrepenør for å hente inn pristilbud på arbeidet. 3. Sørge for at arbeidet blir utført. 3. Pålegg Kommunens myndighet og ansvar Kommunen sender ut pålegg til alle huseiere som ikke kan dokumentere at eiendommen er separert/ tilknyttet. Kommunen setter frist for utførelse av det pålagte arbeidet og frist for å være berettiget eventuelle tilskudd. Kommunen gir veiledning og informasjon underveis i prosessen. Huseiers ansvar og plikter Huseier må så snart som mulig ta kontakt med rørlegger/entrepenør for å få pristilbud og bestille utførelse av pålagt arbeid. Huseier må ta kontakt med kommunen dersom pålagt arbeid blir anslått til å koste mer enn kroner netto, eller er teknisk svært vanskelig å gjennomføre. Planlegging og utførelse kan ta lang tid. Det er derfor viktig å komme tidlig i gang med arbeidet for å kunne overholde fristen, og for å ikke miste retten til eventuelle tilskudd. Sørge for at ferdigmedling og kvitteringer for betalte regninger blir sendt til kommunen før fristen for utførelse og tilskudd går ut. 11

12 4. Klage Kommunens myndighet og ansvar Kommunen skal opplyse om klagerett og frist i påleggsbrevet. Huseiers ansvar og plikter Huseier må sørge for at en eventuell klage blir sendt til kommunen innen klagefristen. Kommunen kan avvise klager som kommer inn etter klagefristens utløp. Kommunen skal gi veiledning og informasjon om klageprosessen og huseiers rettigheter og plikter. En eventuell klage må være skriftlig og begrunnet. (økonomisk evne, alder eller sykdom er ikke klagegrunn.) Huseier må søke om eventuell ny klagefrist innen den fastsatte klagefristen utgår. Kommunen legger klagen frem for behandling i klageinstans. I saker som gjelder sanering av avløpsledninger er det kommunens klagenemd som er klageinstans. Alle klager blir imidlertid behandlet politisk. Utvalg for tekniske saker før de går videre i klageinstansen. 12

13 5. Grunnlagsmateriale Innhold 5.1 Generelt 5.2 Grunnforhold 5.3Terreng /fallretninger 5.4 Befaring 5.5 Valg av ledningstrasè 5.1 Generelt I utgangspunktet sitter vi med informasjon nok til å kunne foreta nødvendige beregninger osv av feltet på Lisleby, men for å sette oss inn i beboernes problemstilling, og for å danne et inntrykk av hvordan grunn og høydeforhold er på stedet, har vi vært i feltet på befaring. I tillegg til å undersøke grunnforhold, har vi også foretatt kontrollmål av høyder. 5.2 Grunnforhold Det er utarbeidet en rapport om grunnforholdene ved Multiconsult. Denne viser at det er problematiske forhold på stedet. Her følger et kort sammendrag av grunnforholdene på stedet. For detaljert info, se vedlegg 2 I området vest for idrettsanlegget er det 20m løsmasser, mens det på østsiden, ved Lislebyveien er minste registrerte fjelldybde på 0,8m. Øst for idrettsanlegget, og mot jernbanen en er det et grøntområde som i dag fungerer som lekeplass. Her er fjelldybden registrert til 8-13m. Gjennomgående for hele området, er at det ligger et fast leiere lag i et lag på ca 1,5m. Under dette laget er det bløt, og meget kompressibel leire. Ved Jernbanen, hvor vi skal vurdere mulighetene for pressing av rør under jernbanen, er det fra 4,5m kvikkleire i grunnen. Dette vil skape utfordringer ved ev. utgraving av spuntgrop. 13

14 5.3 Terreng /fallretninger Delfelt Oppdragsgiver Cowi, har foretatt nødvendige høydemålinger av terrenget og kartlegging av eksisterende vann- og avløpsledninger. På grunnlag av dette er området delt inn i ulike delfelt. Disse feltene er inndelt etter høydeforskjeller og fallretninger. Figur 5.1 illustrerer med røde piler hvordan avrenningen er i dag, og med stiplet svart linje hvordan en ny hovedledning skal plasseres. Bakgrunn for trasévalgene blir omtalt i kap 5.5. Oppsamlingskummer for hvert delfelt er markert med en sirkel. Figur

15 5.3.2 Høyder I utgangspunktet hadde vi sett for oss å bruke tegneprogrammet Autocad til å tegne plan og profil tegninger. I den sammenheng har vi vært ute og foretatt høyder på kummer og ledninger, se vedlegg 3 I løpet av prosjekt perioden har samtlige gruppemedlemmer gjennomført et grunnkurs i tegneprogrammet Novapoint. Dette åpnet nye muligheter for oss, og vi besluttet å tegne plan og profil tegninger i dette programmet. Vi har i denne sammenheng valgt å bruke kartgrunnlaget vi har fått av oppdragsgiver som gjeldende høyder, selv om de avviker noe i forhold til de utmålte høydene. 5.4 Befaring Generelt Ved befaringene har vi lagt vekt på å undersøke punktene som er ramset opp under: Danne et bilde av fallretninger, og terreng. Forsøke å finne flaskehalser, og årsaken til disse. Måle høyde på kummer og høyde på ledninger. Anslå hvor ev. ny ledningstrase skal ligge Oppsummering av befaringer Oppsummeringen refererer til tegning nr 2.4, som viser gatenavn og eksisterende kumnavn. For fullstendige befaringsrapporter, se vedlegg 3. Hovedledning i Idrettsveien. (kum ). Etter å ha målt høyden på kummene i Idrettsveien, altså fra kum nr , ser vi at det kun skiller noen cm i høydeforskjell på terrenget. Vi åpnet kumlokkene, og målte høydeforskjellen på topp rør. Da fant vi at topp overløpsledning ved 6444 ligger 94cm under ledningen ved Dette gir et fall på ledningen som er under anbefalt minsteverdi på 7 fall. Ved kum 6447 ser vi at vannet renner mot kum 6444, men det er et overløpsrør som går inn mot Konditorveien. Dette er gjort flere steder fra hovedledningen i Idrettsveien. Ved kraftig nedbør kan nok dette være en medvirkende årsak til oversvømmelse. Når hovedledningen ikke klarer å holde unna overvannet, vil dette gå inn på overløpsrøret, og inn i stikkledninger i det blå feltet. For å unngå dette, må vi skille av disse overløpsrørene fra hovedledningen, samt dimensjonere ny hovedledning. 15

16 Hovedledning, fra kum 6444-jernbane. Fra kum 6444, til kum 6486 (lekeplass), er det en høydeforskjell på 1m. Dette er tilstrekkelig fall. Videre faller terrenget ca 2m ned til jernbanen. Ledningen bør krysse friområde ved lekeplassen, og ned til et område mellom 6494 og Denne strekningen vil by på utfordringer ved graving siden grunnen er så bløt. Her regner vi med at det skal brukes grøftekasser ved graving. 5.5 Trasévalg Generelt Figur 5.1 viser hvordan vi har tenkt å plassere de nye hovedledningene. Vi har valgt å dele dette opp i tre traseer. Ledningstraséene er tegnet på tegning 2.3. Bakgrunn for vårt trasévalg er basert på flere forhold. Vi har valg å koble Trasé 2 inn på Trasé 1 som et ledd i separeringen. Dette fordi Trasé 2 i dag går under jernbanen med en kombinert ledning og vi hadde vært nødt til å bytte ut denne for at separeringen skulle bli fullgod. Dette ville gitt oss to krysningspunkter, kontra en som vår løsning baserer seg på. Vi har også valgt denne løsningen med tanke på en eventuell lokal overvannshåndtering. Med denne løsningen mener vi at forholdene ligger til rette for en videreutvikling av dette i framtiden. 16

17 6. Teori for dimensjonering Innhold 6.1 Generelt 6.2 Generelt om avløpsmengder 6.3 Teori/grunnlag for dimensjonering av overvannsmengder 6.4 Teori/grunnlag for dimensjonering av spillvannsmengder 6.5 Teori/grunnlag for dimensjonering av avløpsledninger 6.1 Generelt Dette kapitlet omhandler hvilke vannmengder vi kan regne med i avløpsnettet og beskriver metoder som brukes ved dimensjonering av avløpsmengder, og den mest elementære teorien rundt dimensjonering av avløpsledninger. 6.2 Generelt om avløpsmengder Av vannmengder vi kan regne med i avløpsnettet, kan vi skille mellom spillvannsmengder og overvannsmengder Overvannsmengder Hoveddelen av overvannet består av regnevann og smeltevann hvor det meste blir tilført avløpsnettet igjennom sluk og nedløp fra tak. Variasjonene i overvannsmengdene er svært store, og de følger nedbørenes intensitet og varighet. Det har ofte vært vanlig praksis å dimensjonere overvannsystemer ved å betrakte intense sommerregn på tette flater, men erfaringer viser at maksimale avrenninger vinterstid kan overskride maksimale avrenninger sommerstid. Ved mindre nedbørsfelt vil det allikevel være sommersituasjonen som gir størst avrenningstopp, og gir derfor dimensjonerende vannføring. Flomskader forårsaket av overvann har økt i de senere årene. Det er mange årsaker til dette. Klimaendringer har gitt sterkere nedbørintensiteter, og har dermed bidratt betydelig til dette problemet, samt at fortetting av byer og tettsteder gir større avrenning. Videre er vannets naturlige flomveier endret. Vi har fått mer tette 17

18 overflater som bebyggelse og asfalt. Naturlige grøfter og bekkefar er lagt i rør, og myrområder og dammer er drenert. Som en følge av klimaendringer vil også grunnvannet oftere stå på et høyere nivå, særlig etter kraftige nedbør. Dette kan føre til at infiltrasjonsvannmengden inn i rørene øker og reduserer kapasiteten i avløpssystemet, som igjen fører til økte overløpsutslipp og økte flomskader. Overvann kan infiltreres, holdes tilbake lokalt, transporteres via overvannsledninger til aktuell resipient eller føres til bort til fellessystemledninger for å håndteres i renseanlegg. I mange år har overvann utelukkende vært sett som et problem, mens vannet heller bør oppfattes som en ressurs for opplevelse. Vann er attraktivt og oppleves som et positivt element i nærmiljøet og for bruk til rekreasjonsformål. (NORVARS rapport nr 162). Lokal/alternativ overvannshåndtering beskrives nærmere i kapittel Spillvannsmengder Når vi skal dimensjonere en spillvannsledning, kan vi få avløp fra husholdninger og industri. Husholdningsvannet kan igjen deles opp i private husholdninger og avløp fra institusjoner, serviceanlegg osv. Vanligvis regnes det at den totale mengden spillvann er lik den totale mengden rent vann som går inn til husholdningen. Noe av vannet går med til vanning av plen, bilvask osv, men i den totale sammenhengen utgjør dette svært lite(kommunalteknikk2,øv). 6.3 Teori/grunnlag for dimensjonering av overvannsmengder Det er utviklet flere modeller og teorier for beregning av overvann, men den mest brukte hydrologiske formel for mindre områder er den rasjonelle metoden Den rasjonelle metoden Ved avrenningsfelt mindre enn 2-5 km 2 kan den rasjonelle formel som ble lansert av engelskmannen Lloyd Davies i 1906, brukes til beregning av overvann.(va-teknikk del2). Den rasjonelle formelen baserer seg på målt nedbør, og avrenningen fra et område er produktet av nedbørsintensiteten, avrenningsfaktor og areal. Når vi bruker den rasjonelle formellen for å dimensjonere, foretar vi en viss overdimensjonering. Derfor trenges ikke sikkerhetsfaktor i kalkulasjonen. Vi får maksimum overvannsmengde i liter pr. sekund etter formelen: Q= Φ i A 18

19 Φ = avrenningskoeffisient i = dimensjonerende regnintensitet(konsentrasjonstid t k finnes først) A= feltareal som måles i hektar Avrenningskoeffisienten Φ = avrenningskoeffisient, som er ubenevnt. Den angir hvor stor del av nedbøren som renner av på overflaten. Maks avrenning er 1,0. Avrenningskoeffisienten er avhengig av overflatens permeabilitet og beskaffenhet, fallforholdene i terrenget, nedbørsintensiteten og varigheten av regnskyllet. Den øker med økende regnintensitet og den øker også med økende regnvarighet. Grunnen til dette er at andelen av regnet som infiltrerer til grunnen og andelen som holdes tilbake på vegetasjon, på flater, små groper og små pytter kan sees som ganske fast ved større regn. Hvis da regnvolumet øker, ved enten høyere regnintensitet eller lengre regnvarighet, så vil andelen som renner også øke. Andelen som renner av, utrykkes nettopp i avrenningskoeffisienten(norvars rapport 162\2008, vedlegg 6). Amerikaneren Mays har laget en tabell med samlekoeffisienter som Norsk Vann benytter ved dimensjonering. Figur 6- A Maksimale avrenningskoeffisienter for sammensatte flater(mays 2001) Konsentrasjonstid Konsentrasjonstiden for et nedbørsfelt er den tiden det tar for en vannpartikkel fra det punktet som er lengst borte til dimensjoneringspunktet( NORVARr rapport 162\2008) Ved dimensjonering settes varigheten for regnskyll lik konsentrasjonstiden for nedbørsfeltet. Konsentrasjonstiden består av avrenningstid på markoverflaten, tilrenningstiden, og strømningstid i ledninger, kanaler, grøfter etc. Vi kan bruke to formler for å finne konsentrasjonstiden: 19

20 1. Manuell metode: t k = t s +l/v Her er: t s = tilrenningstiden(tiden på overflaten, antas 5 minutter) l = lengden på ledningen frem til punktet, m v = vannhastigheten i ledningen(antas 1m/s) 2. Metode etter Statens vegvesens Håndbok 018 t k = 0,02 L 1,15 H -0,39 (gjelder urbane felt) Her er: L = lengde av feltet, m H = høydeforskjell i feltet, m Lengden og høydeforskjellen i feltet regnes fra hhv. fjerneste punkt i feltet til utløpet og fra høyeste punkt i feltet til utløpet 20

21 Dimensjonerende regnintensitet Dimensjonerende hyppighet Det er sjeldent mulighet til å dimensjonere ledningene så store at det aldri oppstår oppstuing. Avhengig av konsekvenser, samfunnsøkonomiske betraktninger og bærekraftige løsninger sett over ledningens levetid, velges dimensjonerende hyppighet etter figur 6-B. Figur 6- B Norsk Vanns anbefalte minimums dimensjonerende hyppigheter for separat og fellesavløpssystem. IVF Kurve Når regnets varighet settes lik konsentrasjonstid og dimensjonerende hyppighet hentes fra figur 6-B, kan det fra IVF kurven(vedlegg 17) leses av dimensjonerende nedbørsintensiteten for området. Kurven viser at kraftige regnskyll har kortere varighet enn svakere regnskyll med samme gjentakelses intervall. Det skal brukes nedbørstatistikker som er representative for området. Det kan være store stedlige variasjoner i nedbørmengde, både over året og over korte tidsrom. Derfor er det viktig å vurdere nøye hvilken nedbørstasjon som gir mest mulig representativ nedbørstatistikk. Det samme gjelder, når man ikke har målinger, men må transportere data fra andre målestasjoner. Det behøver ikke være den nærmeste målestasjonen som er mest representativ(norvars rapport 162\2008) 21

22 6.4 Teori/grunnlag for dimensjonering av spillvannsmengder Innen avløpsteknikken må vanligvis både maksimal dimensjonerende vannføring og selvrensende vannføring bestemmes(va teknikk del2). Maksimum vannføring av spillvann regnes etter formelen: Q dim = Q midl f maks k maks Her er: Q midl = midlere vannføring = PE ql/( ) ql = 200 l pr. husholdning PE = personenheter, se f maks = maks. døgnfaktor, hentes fra vedlegg 7 k maks = maks. timefaktor, hentes fra vedlegg 8 Nødvendig vannføring for å oppnå selvrensing regnes etter formelen: Q selvrens = Q middel f min α Her er: α = maksimal faktor for 2,4 timer f min = min. døgnfaktor, hentes fra vedlegg 7 22

23 6.5 Teori/grunnlag for dimensjonering av avløpsledninger Et avløpssystem skal oppfylle følgende funksjonskrav(va-teknikk del2): Besørge borttransport av den maksimale vannmengde som systemet er dimensjonert og prosjektert for. Besørge borttransport av suspendert materiale på en slik måte at avleiring i ledningene over tid unngås. Blokkering skal ikke kunne forekomme noen sted i systemet. I praksis betyr disse kravene at det over alt i avløpssystemet skal være stor nok dimensjon, at selvrensing oppnås og at det benyttes en viss minimumsdimensjon. For å kunne dimensjonere må det anslås en rekke parametre og fastslå kriterier som valg av friksjonskoeffisienten og selvrensingsparametre Rørfriksjonen Friksjonstap i en selvfallsledning er lik den fysiske høydeforskjellen mellom to punkter på ledningen. Dette kan uttrykkes i Bernoullis ligning for selvfallsledning: Likningen løses med hensyn på h m : z 1 = stedshøyden i 1 z 2 = stedshøyden i 2 h m = tapshøyden fra 1 til 2 For full utredning av Bernoullis ligning for vanntransport i rør, se vedlegg 15 Tapshøyden h m består av friksjonstap i ledningen mellom avløpsvannet og rørveggen pluss enkelttap i bend, avgreninger, dimensjonsendringer, ventiler osv. Tapet i ledningen kommer av rørfriksjonen og enkelttapene. Energigradienten,I, er tapet pr lengdeenhet og uttrykt i får vi: Dette betyr at energigradienten er lik ledningens fysiske helning. (kommunal teknikk 2) 23

24 6.5.2 Colebrooks formel Det er vanlig i Norge å benytte Colebrooks formel for å beregne friksjonstapet: q = vannføringen i m3/s d = innvendig diameter I = energigradienten/friksjonstapet i mm/m k = ruhet eller ruhetsfaktor og er avhengig av rørmaterialet. Et glatt materiale har lav k og normalt øker k for eldre rør. Normal verdi for betongrør = 1,0, og PVC 0,25-0,45. Colebrooks formel er fremstilt i diagramform for aktuelle avløpsrør, og diagrammer for k =0,45(plastrør) og k = 1,0(betongrør) er gjengitt i vedlegg 10 og 11. Verdiene i diagrammet gjelder for fulle rør, og hvis det skal beregnes for delvis fylte rør må vi ta i bruk delfyllingsdiagrammet gjengitt i vedlegg Kontroll med selvrensing I lange perioder vil spillvannsledning gå med lite vannføring. Det er da fare for at vannet ikke er i stand til å transportere med seg alle partiklene i vannet, og ledningen kan gå tett. Det må derfor gjøres en selvrenskontroll. Selvrensende vannføring er definert som en vannføring som overskrides i 10 % av døgnet, det vil si 2,4 timer(kommunalteknikk 2,vann og avløp). Det er skjærspenningen mellom vannet og de avsatte partiklene som transporteres, som får partiklene til å bevege seg. De største skjærspenningene er i bunnen og det er her avsetningene skjer. For at ledningen skal tømmes tilfredsstillende, er det satt en τ maks = 1,5 N/m 2 som er beregnet for plastledninger med forholdsvis konstant vannføring(kommunalteknikk2,øv). Ruheten ved selvrensing kalles ekvivalent sandruhet og settes til 1,0 siden det skal regnes med avsatt materiale røret(gjelder både betong og plast) Nomogrammet i vedlegg 9 er til hjelp ved selvrensberegning og brukes blant annet til å finne helning på røret for å oppnå selvrens. Overvannsledning som legges i et separatsystem, er vanligvis selvrensende når den legges med samme fall som spillvannsledningen. 24

25 7. Dimensjonering av avløpsmengder og avløpsledninger Innhold 7.1 Innledning 7.2 Overvannsmengder 7.3 Spillvannsmengder 7.4 Felles-avløpsmengder (spillvann+overvann) 7.5 Spillvannsledning 7.6 Overvannsledning 7.1 Innledning Dette kapitlet omhandler en liten innføring i problemstillingen og hvordan vi har tenkt å løse dette, samt dimensjonering av avløpsmenger og avløpsledninger. Beregningene baserer seg på teorien i kapittel Dagens problem Dagens problem starter helt oppe ved Idrettsveien der fallet i terrenget, etter målinger fra kart og feltarbeid er tilnærmet lik null. Ved høy vannføring i hovedledningen fylles ledninger som er koplet på hovedledningen opp, for så å ta med vannmasser til eksisterende kum 6488/S,O15 i blått felt( se vedlegg 18 for oversikt over delfelt ). Hovedledningen fra denne kummen er ikke dimensjonert for så store vannmasser og klarer dermed ikke å ta unna avløpsvannet. Det betyr at spesielt blått område for store problemer med fylte avløpsledninger og igjen kjellere med avløpsvann Løsningsforslag Ved å hindre at avløpsvannet fra de store feltene, grønn og rød, kommer seg inn på blått felt, er veldig mye gjort med tanke på problemstillingen vi er satt ovenfor. I dag er det, med få unntak, separert avløpssystem på Lisleby. Det betyr at selv om den nye hovedledningen i dag blir separert, må overvann og spillvann fra boenheter med kombinert løsning slippe sitt avløpsvann inn på den nye overvannsledningen(må dermed dimensjoneres for spillvann pluss overvann). I fremtiden vil det i prosjektområde bli pålegg om separering for alle boenheter, se kapittel 4. 25

26 De nye ledningstraseene blir følgende beskrevet: Trase 1 Blir selve hovedtraseen som tar med seg avløpsvann fra alle feltene frem til pumpestasjon. I Idrettsveien legges den nye ledningen med vesentlig større fall og dimensjoner samt at ledninger som i dag er koplet på, med høy vannføring i hovedleding tar med seg vannmasser til blått felt, blir koplet av. Dette gir betydelig mindre vannmasser til blått felt. Traseen går under jernbanen mellom kummene S,O 10 og S,O 11(tegning 2.3) Trase 2 Skal ta for seg i fremtiden avløpsvannet fra blått felt. Det legges separerte ledninger som i dag vil kun ta med seg rekkehus og sluk i Jamissens vei. Men senere, når blått felt separeres, kan blått felt koples på denne ledningen for deretter gå inn på kum S,O10(tegning 2.3) og trase1. Slipper dermed å gå under jernbanen to steder med separerte ledninger. Blått felt går i dag under jernbanen og inn på den kombinerte hovedledning som kommer fra dr.opsandsvei. Ledningen går deretter rett til pumpestasjon. Trase 3 I fremtiden skal ledningen kun transportere vann fra dr.opsandsvei og et muligens et nytt industriområde langs Kampenveien. Det må allikevel dimensjoneres for dr.opsandsvei pluss blått felt siden det i dag kommer en kombinert hovedledning fra blått felt under jernbanen. 7.2 Overvannsmengder Maksimum vannføring av overvann regnes etter den rasjonelle formelen: Q= Φ i A Den rasjonelle formel er nærmere beskrevet i Forutsetninger Valg av beregningsmetoder Ut ifra beregninger gir metode fra Håndbok 018 de største vannmengdene siden metoden gir kortest konsentrasjonstid. Terrenget i rødt og grønt felt er svært bratt i begynnelsen for deretter å ha svak helning, noe som gjør at vannet renner saktere enn om fallet hadde vært jevnt. Med disse forutsetningene i betraktning, blir manuell metode brukt på rødt og grønt felt. 26

27 Avrenningskoeffisienten Tabell 7.A gir for åpne boligområder Φ = 0,3 Dimensjonerende oversvømmelseshyppighet Intervallet mellom dimensjonerende oversvømmelseshyppighet er satt til 20 år(25 år i Fredrikstad kommune) etter figur 6B, med begrunnelse av at det er store problemer med vann i kjellere på et stort antall boliger i det prosjekterende område. Oversvømmelsesnivået skal normalt regnes til kjellernivå 90 cm over topp av rør i hovedledningsnettet( NORVARs rapport 162\2008). Valg av konsentrasjonstid for sammensatte arealer I dimensjoneringspunkt der det er tilrenning fra flere områder, velges den lengste konsentrasjonstiden. Arealene legges sammen Resultat overvannsmengder Se vedlegg 20 for fullstendige beregninger. Q overvann Dimensjoneringspunkt l/s Kum 1 (rødt felt) 1704 Kum 5 (rødt+grønt felt) 2184 Kum 10(rødt+grønt+blått felt) 2496 Kum 11(rødt+grønt+blått+dr.Opsandsvei) 2964 Kum 12(rødt+grønt+blått+dr.Opsandsvei) 2964 Kum 15(blått felt) 990 Kum 19(dr.Opsandsvei) 630 Kum 19(dr.Opsandsvei+blått felt) 1386 Figur 7-A gir dimensjonerende overvannsmengde 27

28 7.3 Spillvannsmengder Forutsetninger Personenheter PE PE = produktet av antall boliger og personer pr. bolig. Antall boliger hentes fra vedlegg 5, mens gjennomsnittelig antall personer pr. bolig hentes i vedlegg 6 Variasjoner i spillvannsmengden Spillvannsmengden varierer over døgnet, og fra time til time innenfor hvert enkelt døgn. Maksimum timevannføring i løpet av året finnes ved hjelp av maks/min døgnfaktor f maks /f min og maksimum timefaktor, k maks. Fra vedlegg 7og 8 velges koeffisienter for prosjektområde: f maks = 2,2 f min = 0,6 k maks = 2,5 Husholdningsavløp qh SFT anbefaler å bruke q h = 200 l/pd som et gjennomsnitt av vannforbruk per husholdning(kommunalteknikk2,øv). Sikkerhetsfaktor For å gardere oss mot innlekking(infiltrasjon) av fremmedvann utenfra brukes det en sikkerhetsfaktor s. Den settes lik 1,5, forutsatt at ledningen blir lagt med god kontroll(kommunalteknikk2,øv). 28

29 K-verdi Ved dimensjonering av avløpsrør for spillvann er det etter lang tids bruk vanlig at det legger det seg et bakteriebelegg på overflaten av avløpsrøret(kommunalteknikk), k settes da til 0, Resultat spillvannsmengde Se vedlegg 22 for fullstendige beregninger. Dimensjoneringspunkt Q spillvann l/s Kum 1 (rødt felt) 14 Kum 5 (rødt+grønt felt) 25 Kum 10(rødt+grønt+blått felt) 34 Kum 11(rødt+grønt+blått+dr.Opsandsvei) 40 Kum 12(rødt+grønt+blått+dr.Opsandsvei) 40 Kum 15(blått felt) 8 Kum 19(dr.Opsandsvei) 6 Kum 19(dr.Opsandsvei+blått felt) 13 Figur 7-B. Tabellen angir dimensjonerende spillvannsmengde. 29

30 7.4 Felles-avløpsmengder (spillvann+overvann) Ved fellessystem beregnes den dimensjonerende vannføringen som summen av de dimensjonerende vannføringene for spillvann og overvann. Siden det ikke er separat system over store deler av det prosjekterende område, vil overvannsledningen fungere som en felles ledning og må dimensjoneres for dette. Det skilles ikke mellom separat- og felles avløpssystem ved valg av hyppighet siden skadeomfanget vil bli det samme selv om det er mer ubehagelig med vann i kjeller fra et felles system. Dimensjoneringspunkt Q overvann Q spillvann Q felles l/s l/s Kum 1 (rødt felt) Kum 5 (rødt+grønt felt) Kum 10(rødt+grønt+blått felt) Kum 11(rødt+grønt+blått+dr.Opsandsvei) Kum 12(rødt+grønt+blått+dr.Opsandsvei) Kum 15(blått felt) Kum 19(dr.Opsandsvei) Kum 19(dr.Opsandsvei+blått felt) Figur 7-C gir dimensjonerende overvannsmengde 7.5 Spillvannsledning Dimensjoner for spillvannsledning finnes av Colebrook`s formel(vedlegg 10) som er basert på vannmengder og forutsetninger nevnt i 7.3, og følgende: Valg av ledningsmateriale Spillvannsledningen som legges er av plast, type PVC og utførelsesklasse T. Plast er mest brukt som selvfallsledning i mindre dimensjoner og fordelene med plast er at det er lett å transportere og tilpasse, samt at rør og deler fra forskjellige produsenter kan benyttes om hverandre. Se vedlegg 13 for oversikt over ledningsdimensjoner for plast. Helning på ledningstrase Det dimensjoneres iht. anbefalt minimumsfall på spillvannsledning som er satt til 7 (vedlegg 14). Vårt prosjekterte minste fall er 6,3, men ved etter -kontroll av selvrens er dette ok. Helninger på de aktuelle strekkene hentes fra tegning

31 Ruheten K settes til 1,0 siden det skal regnes med avsatt materiale i røret(gjelder både betong og plast) Nomogrammet i vedlegg 9 viser nødvendig fall på ledningen for å sikre selvrensing Resultat av ledningsdimensjoner for spillvann Se vedlegg 22 for fullstendige beregninger. Lednings strekning Q spillvann Fall på strekning d nødvendig d valgt Min.fall selvrens l/s mm mm innvendig mm utvevndig S1 S5(trase1) 14 6, , ,4 ok S5 S10(trase1) 25 6,3 12, , ,5 ok S10 S11(trase1) 34 40, , ,7 ok S11 S12(trase 1) , ,5 ok S12 S14(trase 1) 40 33,4 61, , ,5 ok S15 S10(trase2) 8 9, , ,8 ok S19 S11(trase 3) 13 7, , ,5 ok Tabell 7-1. Tabellen gir valgt spillvannsdimensjon for aktuell lednings strekning. Alle ledningsdimensjoner er hentet fra dimensjoneringsnomogram etter Colebrook`s formel utviklet for ruhet 0,4. 31

32 7.6 Overvannsledning Dimensjoner for overvannsledning finnes av Colebrook`s formel(vedlegg 10) som er basert på vannmengder og forutsetninger nevnt i 7.2, samt følgende: Valg av ledningsmateriale Betong er mest vanlig for større avløpsrør. Betongrørene er stive, deformeres ikke og tunge slik at de ikke påvirkes av oppdrift ved høy grunnvannstand. Valg av ruhetsfaktor k Ruhetsfaktoren k for betong settes lik 1,0, se vedlegg 16 Helning på overvannstrase Helning på ledningstrase hentes fra tegning Overvannsledning som legges i et separatsystem, er vanligvis selvrensende når den legges med samme fall som spillvannsledningen.(vann og avløpsnorm) Resultat av ledningsdimensjoner for spillvann Se vedlegg 21 for fullstendige beregninger. Lednings strekning Q felles Fall på strekning d nødvendig d valgt l/s mm mm innvendig O1 O5(trase1) , O5 O10(trase1) ,3 12, S10 S11(trase1) , S11 S12(trase 1) , S12 S14(trase 1) ,4 61, S15 S10(trase2) 998 9, S19 S11(trase 3) , Tabell 7-2. Tabellen gir valgt overvannsdimensjon for aktuell lednings strekning. Alle ledningsdimensjoner er hentet fra dimensjoneringsnomogram etter Colebrook`s formel utviklet for ruhet 1,0. 32

33 8.Kryssing av jernbane Innhold 8.1Generelt 8.2 Graving 8.3 Styrt boring 8.4 Pressing 8.5 Konklusjon 8.1 Generelt Trasé 1 er planlagt forbi jernbanen, og det gir oss visse utfordringer. Vi har kommet fram til tre ulike alternativer å løse dette problemet og vi vil redegjøre for de forskjellige alternativene, før vi tilslutt vil komme med vår anbefaling. 8.2 Graving. Tradisjonelt vil nye traséer bli lagt i grøfter som er utført ved tradisjonell graving. Fordelen med denne metoden er at man hele tiden har god kontroll på de geotekniske forholdene i grøfta. Hvis det oppdages grunnforhold som man ikke hadde regnet med, er det forholdsvis enkelt å gjøre de nødvendige tiltak som må til for å få en riktig utførelse. Man er heller ikke avhengig av omfattende geologiske undersøkelser på forhånd. I tillegg har men ofte maskiner og utstyr tilgjengelig på anlegget, og sparer en del på transport og lignende av dette. Ulempene ved en slik løsning er derimot mer omfattende. Den største er oppgraving av skinnegangen. Ved graving i vanlige gater er det sjelden problemer å anlegge egnede omkjøringsmuligheter. Dette vil selvfølgelig være en uaktuell problemstilling her. Og legge om skinnegangen for en periode er ikke gjennomførbart, og man må da se på alternativ transport i anleggsperioden. Dette vil være svært uheldig, både rent økonomisk og miljømessig. Denne metoden vil derfor være uhensiktsmessig her. 33

34 8.3 Styrt boring. Styrt boring er en av de to mest brukte no-dig metodene på markedet i dag. Metoden går ut på at man borer seg, i dette tilfelle, under jernbanen mens denne er i full drift. Et pilothode sendes under jorda og trekker med seg det nye røret på vei tilbake. Fordeler med denne metoden er at man kan oppnå en høy grad av nøyaktighet gjennom hele traséen. Man kan også styre unna eksisterende rør og kabler. Ulempen er at det er en relativt kostbar metode. Det er også en del begrensninger på rørdimensjoner, og metoden brukes i dag mest på dimensjoner opp til Ø500, men kan brukes helt opp til Ø1200. Boreriggen krever en betydelig større grop enn for eksempel pressing. Det er her viktig med en geologisk grunnundersøkelse på forhånd. Denne metoden kan godt brukes på dette prosjektet. 8.4 Pressing. Den andre av de to mest brukte no-dig metodene i dag. Ved hjelp av hydraulikk presser man røret direkte gjennom massene, mens man spyler disse ut. Ved store dimensjoner kan man her sprenge/grave vekk eventuelt hindringer som man treffer på underveis, men metoden er mest brukt i løsmasser. Mest brukt er stålrør på 6meters lengder som skjøtes etter hvert som man presser. Fordelen med denne metoden er at den er raskere enn boring, man kan håndtere større rørdimensjoner og den krever mindre rigg-plass enn boring. Metoden er dessuten raskere enn boring. All trafikkavvikling kan gå som normalt i anleggsperioden. Som med boring, er det også her viktig med en grundig geoteknisk forundersøkelse. Denne metoden kan med fordel brukes på dette prosjektet. 8.5 Konklusjon. Valget, slik vi ser det, står mellom styrt boring og pressing. Vi har lagt vekt på følgende kriterier: Pris Lengde på rør Tidsforbruk Rørdimensjoner og kommet fram til at vi ved dette prosjektet vil anbefale pressing. 34

35 9. Alternative løsninger Innhold 9.1Generelt 9.2 Lokal overvannshåndtering 9.3 Alternative løsninger 9.1-Generelt Som en sideoppgave i prosjektet, ble vi spurt om vi kunne se litt på alternative løsninger for tradisjonell overvannshåndtering, spesielt med bakgrunn i Norsk Vanns rapport nr Det viste seg imidlertid at vi sto ovenfor to problemer i den forbindelse. Det ene var at oppgaven vår i utgangspunktet var såpass omfattende at vi ville få liten tid til dette. Det andre problemet var at de alternative løsningene spenner over et meget vidt tema, og egentlig vil være en egen oppgave i seg selv. Vi har derfor valgt å fortelle litt om hva lokal overvannshåndtering er, litt om hvilke tiltak som er vanlig å sette i gang, litt om hvilke utfordringer som er på det aktuelle stedet, samt at vi har tatt for oss fordrøyningsmagasin og regnet litt på dette. 9.2-Lokal overvannshåndtering Lokal overvannshåndtering er metoder som er vanlige i land som Norge ofte sammenligner seg med, som USA, Canada, Tyskland, England, Frankrike, Sverige m. flere. Metoden er ofte mer miljøvennlig enn å føre vannet i rør, og så ut i en resipient, som er mest vanlig i Norge. For områder som Lisleby, med dårlige grunnforhold, stadig utbygging, og fellesledninger, er det dessverre veldig vanlig at dimensjonen på fellesledningen ikke holder mål ved kraftig nedbør. Det er da tre mulige tiltak: bygge separatsystem, dvs. egen overvannsledning øke kapasiteten på eksisterende ledning og lede felles spill- og overvann til kommunal rensing utvikle lokale overvannsløsninger. 35

36 I vårt tilfelle er mulighetene for lokal håndtering begrenset, men vi vil se nærmere på hva som kan være aktuelt. Vanlige tiltak: En fremtidsrettet og bærekraftig overvannshåndtering baseres på å fordrøye og redusere infiltrere overvannet ved lokal håndtering av overvannet (Lokal overvannshåndtering, LOH). LOH kan oppnås gjennom følgende tiltak: 1 Taknedløp bør ikke koples til ledningsnettet. Eksisterende taknedløp frakoples ledningsnettet og ledes fortrinnsvis ut på permeable flater, som gressflater etc. 2 Kantstein anlegges ikke langs kjørearealer. Eksisterende kantstein fjernes 3 Grøfter erstatter rennestein. 4 Sluk kobles ikke direkte til ledningsnettet. Eksisterende sluk frakoples. 5 Antall sluk reduseres. 6 Bruk av porøs asfalt i stedet for tett asfalt på gang-, sykkel- og kjørearealer 7 Bruk av ikke-tett belegg der det er mulig som brostein, betongkasetter etc. 8 Egne fordrøynings- eller infiltrasjonsanlegg bygges for området Dagens situasjon ved Lisleby: I dag er det vanlig konvensjonelt system for overvann. Alt vann, dvs. spillvann og overvann går inn på en felles ledning. Også takvann er knyttet til fellesledningen. Prinsippet er som på figur 9-A.figur 9.-A 36

37 9.3- Forslag til lokal overvannshåndtering. Grunnforholdene i området gjør det vanskelig å finne noen ideell løsning for lokal overvannshåndtering. For infiltrasjon av overvann, eventuelt infiltrasjon fra et magasin, bør permeabilitetskoeffisienten være større enn 10-6 m/s. I praksis vil det si at jordarter som morene, leire og silt er uegnet for infiltrasjon, både på grunn av lite porevolum og lav permeabilitet. (Byggforsk, ) Lekeparken, øst for sentralidrettsanlegget, ser vi på som et interessant område, hvor det finnes muligheter for enkle tiltak som kan gjøre området tørrere. Ved befaring så vi at det var gjort forsøk på å lede vannet bort, ved å lage håndgravede grøfter. Her kunne det med fordel vært anlagt dammer, plantefelt og lignende som kunne ledet overvannet videre til et fordrøyningsmagasin. Fordrøyningsmagasiner Når mulighetene for overflateinfiltrasjon er begrensede, kan vannet ledes til et fordrøyningsmagasin. Man kan vurdere om det er mulig om eksisterende kummer kan brukes/utvikles til fordrøyningsbassenger eller infiltrasjonskummer for takvann og drensvann Et fordrøyningsmagasin bør bestå av: en sandfangskum som fjerner partikler før vannet kommer inn i magasinet et system for regulert drenering av magasinet ved infiltrasjon til grunnen og/eller drenering til offentlig nett et system for overløp ved flom Drenering til det offentlige nettet kan reguleres til en gitt vannmengde ved struping av ledningen til nettet. Avløpet fra magasinet til offentlig nett kan også styres automatisk slik at tømming bare skjer i tørre perioder når offentlig nett har kapasitet. Vi ser for oss at det eventuelt kan bygges et slikt magasin før passering under jernbane. Det er i dag et stort grønt-areal som kan benyttes til et slikt formål, og det bør da bygges slik at en del av overvannet vil bli overflatevann til en dam som kan forskjønne området. Utregninger av vannmengder gir oss tabellen på neste side, tabell 9.1 : 37

38 Varighet Intensitet Q max-inn V inn V ut V fordrøyn min l/s ha l/sek m3 m3 m Beregningene er utført med følgende forutsetninger: Avløpsfelt: 64 ha Avrenningskoefisient (Φ) : 0,3 Konsentrasjonstid: 30 min Gjentaksintervall: 25 år IVF kurver for Fredrikstad Maksimalt utløp: 600 l/s Tabell 9.1 Som vi ser av beregningene, vil her ende opp med et volum på magasinet på 5812m³. Dette kan bygges ved hjelp av spesielle overvannskassetter, eller som et steinfyllingsmagasin. Videre bør man se nærmere på en løsning med åpne bekker frem til dette magasinet. Dette vil gi oss en overvannsledning på 500mm istedenfor 1000mm som beregnet ved tradisjonell løsning. 38