BEKKELUKKING MASSEDEPONI OREDALEN HYDROLOGI OG OVERVANN NOTAT INNHOLD

Transkript

1 Oppdragsgiver: Oppdrag: Massedeponi Lindum Oredalen Dato: Skrevet av: Berry van Waes Kvalitetskontroll: Petter Snilsberg MASSEDEPONI OREDALEN HYDROLOGI OG OVERVANN INNHOLD Bekkelukking... 1 Overflate avrenning... 2 Overvann utløp fra området... 3 Hydrologisk vurdering... 4 Fordrøyning forurenset sigevann... 5 Rensing... 8 Konklusjon... 9 Dette notatet skal danne grunnlag for reguleringsplan for eksisterende deponi og planlagt utvidelse mot sør og mot nord. Notatet oppsummerer kort de prosjekteringsforutsetninger, vurderinger samt VA-løsningsforslag for håndtering av overvann, sigevann og eksisterende bekker som kreves for Oredalen Massedeponi. Utgangspunkt er tatt fra blant annet følgende tidligere vurderinger og notater: - Vurdering av overvannsløsninger ved Oredalen deponi, Asplan Viak, Vurdering av sigevannsløsning for Oredalen deponi, Asplan Viak, Overvåkningsprogram for Sigevann Vedlegg 1 - Vannbalansemodell for Lindum Oredalen,, BEKKELUKKING Eksisterende bekk fra områdene i nord, oppstrøms planlagt nytt deponiområde, må legges i rør under nytt deponi. Beregningene som tidligere utført viser vannmengder. Vannmengde: Tabell 1: Beregnet vannmengde fra nedbørfelt (85 ha) oppstrøms nytt deponiområde [Jfr. Notat vurdering overvannsløsninger, ] Flomfrekvens, år Vannmengde [m 3 /s] Vannmengde tillagt klimafaktor 40 % [m 3 /s] 10 0,96 1, ,2 1, ,37 1, ,46 2, ,56 2,18

2 Side 2 av 9 Bekkelukkingen: a. Lengde: ca. 582 m (rett strek) m (eksisterende bekk) b. Høydeforskjell: ca. 144,3 124,2 = ca. 22,1 m c. Gjennomsnitt fall: ca. 40 prom. d. Dimensjon: DN 600 (teoretisk ~1300 l/s) 800 (teoretisk ~2762 l/s) e. Plassering: grov plassering vist på plantegning. Nøyaktig plassering, grøftesnitt og innløp/utløp med steinplastring vurderes i detaljprosjektering. f. Grunnforhold/setninger: vurderes i detaljprosjektering inkl. geoteknisk innspill + tiltak. g. Ledningsmateriell og utforming: vurderes i detaljprosjektering, inkl. hensyn til maks. overdekning (45 m), livstid (målsetning min. 100 år), begrenset vedlikehold og begrensning av vannhastigheten. h. Evt. alternativ utforming kan vurderes nærmere i detaljprosjekteringen, inkl. hensyn til framtidig drift og vedlikehold. OVERFLATE AVRENNING Oppsamling og håndtering av overflate avrenning innenfor deponi område baseres på følgende prinsipper: a. Blanding av rent overvann med forurenset overvann unngås mest mulig: i. Bekkelukking: rent bekkevann fra oppstrøms deponi ledes i lukket bekk forbi deponiet. ii. Avskjærende grøfter: der hvor overflateavrenning fra eksisterende terreng skjer ned mot oppfyllingen med vannmengde av betydning, skal det etableres avskjærende grøfter som leder rent overvann forbi rensedammen mot eksisterende bekk nedstrøms. iii. Alt forurenset vann fra deponi området skal samles og ledes gjennom fordrøyningsmagasin og rensedam. iv. Utførelse i driftsfase vurderes i detaljprosjektering (sammenheng med etappeplan). b. Innspill til driftsfase / etappeplan: i. Det anbefales å sikre avrenning med selvfall i alle driftsfasene (unngå pumping). Dette kan gjøres på forskjellige måter, blant annet: Å tilpasse etappeplan / rekkefølge av oppfyllingen, slik at selvfall sikres i alle etappene. Å sikre langsgående avskjærende grøft(er) (på 1 ellers begge sider) med selvfall i alle etappene, samt tverrfall mot grøften(e). ii. Unngå blanding av rent og forurenset overvann kan blant annet inkludere: Å lede alt rent overvann fra oppstrøms det til enhver tid aktuelle oppfyllingsområdet forbi deponiet, eller tilknytte det mot bekkelukkingen (avhengig av etappeplan og fallforhold, krever midlertidige tilknytninger til bekkelukking, inkl. sandfang i forkant) Alt forurenset overvann fra oppfyllingen ledes gjennom fordrøynings magasin og rensedam. Avrenning fra (forurenset) overflate i driftsituasjonen føres via grøfter (1 eller 2 sidig, avhengig av ensidig fall ellers takfall) ned til fordrøynings basseng via steinpølser. Disse

3 Side 3 av 9 kan etableres over hele skråningen (under oppfylling) eller på bestemte steder. Praktisk utforming/plassering av overstående er avhengig av endelig oppfyllingsplan / etappeplan. c. Endelig situasjon: i. Det forutsettes at deponiet avsluttes med rene masser og at avrenningen da er uten forurensning. Videre antas at deler av deponiet utnyttes til industri med avrenning til etablert rensedam. ii. Leire, dyrkingsjord og skogsjord vurderes å mellomlagre for å benyttes til å etablere endelig situasjon. OVERVANN UTLØP FRA OMRÅDET Avrenning av overvann fra deponiarealer og tilgrensende områder skal tilfredsstille krav om ikke å belaste nedstrøms resipienter mer enn før utbygging. Dette gjelder både med hensyn til mengde og kvalitet, noe som krever god oppsamling og separat håndtering av avrenning fra rent og forurenset areal. Utslipp av renset vann til lokal resipient er ikke tillatt og overføring til sjø vil opprettholdes. a. Overvann renner ut fra området via: i. Rent vann fra oppstrøms deponi: via bekkelukkingen mot eksisterende bekk. ii. Rent overvann (inkl. fra avskjærende grøft) + overløp fordrøyning/rensedam: renner til nærmeste bekk (tilsvarende eksisterende situasjon) iii. Utløp av renset sigevann fra fordrøyning/rensedam: via (eksisterende) utløpsledning mot sjøen b. Etablering av nytt deponi-område fører til: i. Økt behov for fordrøynings- og rensekapasitet ii. Evt. i kombinasjon med økt fordrøyningskapasitet kan eksisterende utløpsledning mot sjøen benyttes. iii. Ny utløpsledning dersom ikke tilstrekkelig fordrøynings kapasitet er mulig. c. Eksisterende situasjon med utløpsledning fra fordrøyning/rensedam mot sjøen: i. Eksisterende ledning: PVC 160, selvfall ca. 36 prom. (ca. 90 m over 2500 m) -> teoretisk kapasitet ca l/s (antatt ruhet 1 0,1 mm, avhengig av drift / rengjøring) Teoretisk kapasitet avviker fra observert kapasitet -> kapasitet sjekkes nærmere m.fl. inkl. utførte målinger. Beliggenhet antatt langs veien (nøyaktig plassering ukjent) Fra ca (ca. 21 år gammel), nåværende tilstand ukjent. ii. Utløp i sjøen: felles ca. DN255 med kommunalt utløp. Nøyaktig forhold ikke vurdert. d. Alternativer for å evt. øke kapasiteten til utløpsledning mot sjøen inkluderer: i. Trykksette eksisterende ledning: Forventer at eksisterende skjøter ikke er strekkfaste samt at bend ikke er forankret -> bør sjekkes nærmere i tilfelle aktuelt.

4 Side 4 av 9 Teoretisk beregnet ekstra kapasitet f.eks. ved 5 bar ekstra trykk: 11 l/s (øker kapasitet til l/s, avhengig av ruhet). Økningen er relativ begrenset, pga. lang strekning og liten dimensjon med relativt stor vannruhet/motstand. ii. Bruk av eksisterende tunnel til Tofte: vurdert av Lindum, ikke aktuelt. iii. Bruk av tidligere prosessvannledning til Hurum papirfabrikk (PE over bakken): vurdert av Lindum, ikke aktuelt. iv. Etablering av ny ledning f.eks. langs veien v. Unngå kapasitetsøkning ved å etablere ekstra fordrøyningsvolum Dersom økning av nåværende ledningskapasitet blir aktuelt, må dette planlegges nærmere, bl.a. tilpasning av eksisterende utløp i sjøen må sjekkes nærmere. HYDROLOGISK VURDERING Avrenning fra opprinnelig situasjon samt planlagt ny situasjon har blitt vurdert for T=200 år, for deponiområdet samt oppstrøms nedbørsfelt (dimensjonerende tilrenningstid). Øvrig del av total nedbørsfelt har ikke blitt inkludert i beregningene, da disse ikke vil endres. Maksimal avrenning fra området har blitt beregnet med bruk av den rasjonelle formelen: Q = C * i * A C = avrenningsfaktoren, i = dimensjonerende nedbørsintensitet, l/(s*ha) og A = feltareal, ha Avrenningsfaktoren C brukt i beregningene er vektet i forhold til andel skog og bart fjell innenfor nedbørfeltet. Denne skaleres for økt gjentaksintervall. Dimensjonerende nedbørintensitet bestemmes fra IVF-kurven for området for et gitt gjentaksintervall og med en varighet lik feltets konsentrasjonstid. Konsentrasjonstiden er tiden vannet bruker fra ytterkant av nedbørfeltet til utløp/målested (stikkrenne). Konsentrasjonstiden beregnes av formelen: tc = 0,6 * L / H0, * Ase tc = tidsfaktor i minutter, L = lengde av feltet i m, H = høydeforskjellen i feltet i m og Ase = andel innsjø i feltet (forholdstall).

5 Side 5 av 9 Tabell 2: Oversikt maks. vannmengde mot bekk T=200 år + 40%, for opprinnelig og planlagt situasjon, se tegning HC-001 Tilrenningsareal [ha] Opprinnelig situasjon naturlig avrenning (c = 0,19) Maks. vannmengde T=200 år inkl. klimafaktor 40% [m3/s] Ny planlagt situasjon med deponi (c=0,3) Maks. vannmengde T=200 år inkl. klimafaktor 40% [m3/s] Oppstrøms planlagt deponi i 85 2,18 2,18 Nord* Total fra Nordre område (inkl. 97 2,10 2,18-2,65** området planlagt til deponi) (85+11,6) Totalt deponi område 113 (85+11,6+13,6+3,0) 2,47 2,18-3,31** * Jfr. Vurdering av overvannsløsninger ved Oredalen deponi, Asplan Viak, ** Maks. vannmengder mot bekk i tilfelle 100%-0% av avrenning fra deponi området blir fordrøyet og ledet mot sjøen. For å unngå ekstra belastning til eksisterende bekk i dimensjonerende situasjon er det fordrøyningsbehov for å unngå beregnet økning i maks. vannmengde: a. Fordrøyning av avrenning fra deponi området: Kompensasjon av økt avrenningsfaktor innenfor deponi området. Samtidig legges det til rette for optimal rensing og utløp mot sjøen. b. Evt. tilleggsfordrøyning av oppstrøms bekkevann: Behovet for fordrøyning av rent vann fra oppstrøms deponiarealene er forskjellen mellom raskere avrenning i rør under deponi/redusert tilrenningstid, og redusert areal som følge av nytt deponi (areal som fordrøyes og ledes mot sjøen). I tilfelle behov kan dette best etableres oppstrøms bekkelukkingen. FORDRØYNING FORURENSET SIGEVANN Behovet for fordrøyning av forurenset sigevann har grunnlag i: Unngå økning av maks. vannmengde mot bekk i dimensjonerende situasjon (inkl. kompensasjon av raskere avrenning og høyere c-verdi ) Å skape tilstrekkelig oppholdstid for effektiv rensing av sigevannet Å utnytte eksisterende kapasitet på overføringsledning til sjø. a. Mulig plassering fordrøyningsvolum (jfr. tegning HC-001): i. Oppstrøms bekkelukking (rent overvann) ii. Under nytt deponi (forurenset vann) iii. Nedstrøms nytt deponi i Nord (forurenset vann, i kombinasjon med rensing) iv. Eksisterende fordrøyning-rensedam, inkl. mulig utvidelse (forurenset vann) b. Fordrøyningsbehov: i. Unngå økning av maks. vannmengde mot bekk i dimensjonerende situasjon: Evt. behov kontrolleres etter at øvrige tiltak har blitt bestemt. Plassering nedstrøms bekkelukking.

6 Side 6 av 9 ii. Ivareta rensing + utslipp til sjøen av forurenset overvann opp til T=10 år+20%: Det tas utgangspunkt i: - Beregnet teoretisk utløpskapasitet eksisterende ledning mot sjøen av 37 l/s. I tilfelle praktisk kapasitet er lavere vurderes tiltak for kapasitetsøkning og/ellers økt fordrøyningsvolum nærmere. - c=0,5: konservativ anslag for å ivareta tilstrekkelig rensing også for mindre nedbørshendelser. C-verdi avhengig av deponi utforming (inkl. asfaltflater). - Returperiode T=10 år + 20% (sjekkes) - Alt overvann kommer i fordrøyningsbasseng uten forsinkelse. Det er en konservativ antagelse som gir størst fordrøyningsvolum, men som skal vurderes nærmere ut fra deponi utformingen. Beregnet fordrøyningsbehov ut fra disse forutsetninger er vist i tabell 3. Tabell 3: Oversikt fordrøyningsbehov for å ivareta rensing av forurenset overvann + utslipp til sjøen (c=0,5 og med tilrenning uten forsinkelse) Tilrenningsareal [m2] Utløpsmengde utløpsledning mot sjø [l/s] Beregnet fordrøyning T= 2 år + 20% [m3] Beregnet fordrøyning T= 10 år + 20% [m3] Beregnet fordrøyning T= 200 år + 20% [m3] Dagens situasjon Dagens situasjon + mindre utvidelse i sør ( ) Dagens situasjon + mindre utvidelse i sør Framtidig utvidelse i Nord ( ) 21, , Sum c. Eksisterende fordrøyningsvolum: Tabell 4: Indikasjon tilgjengelig fordrøyningsvolum eksisterende dam (Sør) Estimert vanndybde over Estimert volum [m3] permanent vannspeil [m] Dagens fordrøyningsvolum: 0,3 m ca. 300 m3 eksisterende overløp - min. vannspeil Dagens vollhøyde (ca.2m over min.vs): 2,3 m ca m3 Eksist. vollhøyde - min. vannspeil Dagens vollhøyde + 1,5 m: 4,8 m ca m3 Ny vollhøyde - min. vannspeil Dagens vollhøyde + 3 m: Ny vollhøyde - min. vannspeil 5,3 m ca m3 * Eksisterende permanent vannspeil antatt ca. 1,0 m (ca. 750 m3 - tømmes kun delvis pga gradvis gjentetting av bunn) d. Forslag til fordrøyning med fortsatt bruk av eksisterende utløpsledning:

7 Side 7 av 9 i. Volum økning i eksisterende dam i sør til m3 (f.eks. heve vollhøyde + ca. 1,6 m) ii. Etablering av ny åpen dam i Nord ved utløp nytt deponiområde [jfr. Notat vurdering sigevannsløsning]: Kombinert fordrøyning-rensing Areal 1000 m2, dybde 3 m -> volum ca m3 Plassering ved nedre del av nytt deponi, dvs. deponifronten Nedkant av dammen avgrenses med at en naturlig fjellterskel med bekkeløp i trang sjakt kan bygges om til demning. iii. Steinmagasin under oppfyllingen: Kombinert oppsamlings- og fordrøynings funksjon. I praksis blir det i tillegg også grovsedimentering (tilstrekkelig kapasitet sikres for å unngå gjentetting) Oppsamlings-fordrøyningsvolum ca. 600 m3 (582m*3m*2m*30% porøsitet, inkl. effekt helling) iv. Totalt ca m3. e. Utforming steinmagasin: i. Steinmagasin legges på bunn deponi. ii. Det kan legges med volum jevnt fordelt over hele lengden (trase bekkelukking ca. 582 m, best for praktisk oppsamling), og/eller ekstra volum nedstrøms. iii. Pga. fallforhold vurderes: Etablering av leireterskler/propper med jevn avstand, både for å unngå rask strømning, og for å utnytte fordrøyningsvolum. Evt. hovedvolum nedstrøm + oppsamlingsvolum langs hele bekkelukking iv. Ekstra drensledning kan vurderes for ekstra sikkerhet mot gjentetting (må ikke legges på laveste nivå siden det forventes mest sediment der). v. Innsamling til steinvolum: Fra overflaten via steinpølser langs skråningen. Steinpølsene etableres med jevne mellomrom, alternativ er over hele skråningen (trenges mer masser) Infiltrasjon gjennom deponimasser Det vurderes noen drensledninger i deponimassene for å redusere fare for at vannet ikke infiltrerer helt ned gjennom deponimassene. Praktisk mulighet/utforming ifm. overdekning/styrke vurderes nærmere. f. Endelig situasjon etter drift/oppfylling: i. Forutsetter skille mellom deponimasser og nytt topplag f.eks. med leire for å unngå blanding av rent og forurenset overvann. ii. Naturlig fordrøyning i topplag med vegetasjon over tettelaget over deponimassene, slik at det ikke er behov for fordrøyningsvolum (antar 1 meter topplag). Avrenning av rent overvann i endelig situasjon via grøfter mot bekk. iii. Fordrøyning og rensing beholdes for de begrensede mengdene forurenset vann som kommer igjennom deponi massene (gjennom topp leirelag, og grunnvann fra oppstrøms og fra sidekantene).

8 Side 8 av 9 RENSING Sigevann fra deponiet, overvann og grunnvann, må renses for å sikre vannkvalitet som kan ledes til sjø. Det er i hovedsak behov for partikkelrensing, men også noe nedbrytning av organisk stoff i gammelt deponi. a. Rensedam kombineres med fordrøyningsvolum. b. Rensedam størrelse: i. Ca. 0,4-0,5% av tilrenningsareal: Eksisterende + deponiutvidelse i Sør (ca m2): min. ca. 750 m2 (ivaretatt i eksisterende dam). Deponiutvidelse i Nord (ca m2): min. ca. 525 m2 (planlagt 1000 m2 i kombinasjon med fordrøyning). ii. Indikasjon oppholdstid i rensedam: Rensedam Sør: tømmingstid maks. volum 4400 m3, med utløp 21,7 l/s: ca. 56 t./2,3 d. (dimensjonerende T=10 situasjon) Rensedam Nord: tømmetid fordrøyning i steinvolum under deponi + dam, tot. volum 3075 m3, med utløp 15,3 l/s: ca. 56 t./2,3 d (dimensjonerende T=10 år situasjon) tømmetid dam maks. volum 2500 m3, med utløp 15,3 l/s: ca. 45 t./1,9 d (dimensjonerende T=10 år situasjon) iii. For å sikre oppholdstid av min. 24 t. for tilstrekkelig rensing foreslås det å etablere et fast vannvolum, i tillegg til beregnet fordrøyningsvolum: I Sør ca m3. Dette gir totalvolum på ca m3 (eksisterende vollhøyde + 3 m). I Nord 1322 m2. Dette gir totalvolum på ca m3 (tilstrekkelig kapasitet i planlagt område). c. Utforming: basert på angitt forurensningsgrad: i. Nordre område: grov sedimentering allerede i fordrøyningsmagasin ii. Utforming med min. vannspeil, sikrer fin sedimentering i rensedam iii. Gradert stein/sandfilter før utløp gir økt rensing. Optimal stein/sandstørrelse sjekkes ut for unngå tetting og maks. rensing. iv. Utforming infiltrasjons-utløpsutforming vurderes i detaljprosjekteringen, inkl. å unngå vannstrømning fra fordrøyning direkte mot bekk. v. Vanntett utforming iht. kravene vurderes i detaljprosjekteringen. d. Merverdi av beplantning/biomassene: ut fra forventet forurensning og utforming av rensedam gir beplantning/biomassene begrenset merverdi i renseprosessen. e. Prøvetaking: i. Prøvetaking sikres i innløps- og utløpskum ii. Eksisterende vannmengdemåler i utløpskum (V-overløp). f. Drift og vedlikehold: i. Jevnt/daglig visuell overvåkning ii. Absorberende materialer tilgjengelig som beredskap. iii. Tømming basseng og sediment fjerning: intervall basert på overvåking av sedimentering.

9 Side 9 av 9 KONKLUSJON Det er gjennomført vurderinger som grunnlag for reguleringsplan for eksisterende deponi og planlagt utvidelse mot sør og mot nord. Det er foretatt en gjennomgang av prosjekteringsforutsetninger, samt beregninger og vurderinger av VA-løsningsforslag for håndtering av overvann, sigevann og eksisterende bekker som kreves for Oredalen Massedeponi. Eksisterende bekk fra nord kan legges i rør med inntil 45 meter overdekning under nytt deponi. Det eksisterer løsninger som dekker både kapasitet og kvalitet. Rent overflatevann fra sidearealer samles opp og ledes til bekk uten rensing. Det etableres fordrøyning oppstrøms deponi og eventuelt nedstrøms deponi for å sikre at avrenning til resipient ikke øker som følge av tiltaket Forurenset overvann fra deponiarealet skal renses og fordrøyes før overføring til sjøresipient, slik at avrenningen til resipient ikke endres vesentlig mht kapasitet og kvalitet. Utnyttelse av eksisterende overføringsledning til sjøen, med beregnet kapasitet på 37 l/s, krever økt fordrøyningsvolum. Heving av vollene i eksisterende rensedam i sør, samt etablering av fordrøyningsvolum og rensedam nedstrøms nytt deponi i nord, vil gi tilstrekkelig kapasitet til rensing og fordrøyning, se tabell 5. Rensedammer baseres på sedimentering av partikler og en oppholdstid ved 10 års nedbør på minimum ett døgn. Dammene etableres med et fast minstevolum for å sikre sedimentasjon, samt et variabelt volum som sikrer fordrøyning og rensing via sandfilter. Tabellen nedenfor viser oversikt over beregnet bassengvolum, ut fra beregnet kapasitet på eksisterende overføringsledning (37 l/s) fordelt på et utslipp på 22 l/s og 15 l/s fra respektive basseng Sør (utvidelse av eksisterende dam) og basseng Nord (nedstrøms nytt deponi). Tabell 5: Oversikt fordrøyning for å ivareta rensing av forurenset overvann + utslipp til sjøen (forutsetning c=0,5, tilrenning uten forsinkelse og totalt utløp via overføringsledning på 37 l/s) Dagens situasjon + mindre utvidelse i sør Framtidig utvidelse i Nord Tilrenningsareal [m2] ( ) Beregnet fordrøyning T= 10 år + 20% [m3] Volum for oppholdstid 24 t [m3] Total volum [m3] Merknad F.eks. heving av eksisterende vollhøyde +3 m Tilstrekkelig kapasitet i planlagt område Sum 7 469