Tvedestrand kommune Postboks 38 4901 Tvedestrand Dear [Name] NOTAT - OVERORDNET OVERVANNSHÅNDTERING FOR GRENSTØL OMRÅDEPLAN Nedslagsfeltet til Vennevann nord (betrakningspunkt sør for planlagt massedeponi), er på omtrent 220 hektar (se figur 1). Områdeplanen for Grenstøl næringsområde er på 117,6 hektar, hvorav omtrent 74 hektar har avrenning til Vennevann. Stor sett vil det meste av overvannet fra næringsbebyggelse, vist på illustrasjonsplanen, kunne ledes sørover (avhengig av hvordan landskapet utformes). Dato 18. mars 2014 Rambøll Leif Weldings vei 16 NO-3208 Sandefjord T +47 45 28 53 27 F +47 33 42 85 86 www.ramboll.no Ref. 1350001728 Figur 1 Kart over nedslagsfeltet til Vennevann nord. Betraktningspunkt markert med rød prikk. Det er gjort en grov overslagsberegning med den rasjonelle metoden med 10 års gjentaksintervall, basert på siste IVF-kurve fra (36060) Arendal 1/6 Rambøll Norge AS NO 915 251 293 MVA
Brannstasjon. Beregnet vannmengde etter utbygging er kun basert på fortetting av næringsområdet innenfor områdeplanen, uten å ta hensyn til ny E18 med tilhørende sideveier fra SVV. Beregningen gir følgene spissavrenning for hele nedslagsfeltet med betraktningspunkt like nord for Vennevann (planlagt massedeponi, market med rød prikk i figur 1): Før utbygging: Etter utbygging: Endring: 2500 l/s 3350 l/s 850 l/s Etablering av næringsområdet, med fortetting av området som dette medfører, gir en økt avrenning til bekkesystemet og Vennevann på 850 l/s, som tilsvarer 34% økning i spissavrenning. Dette er imidlertid en svært grov beregning og gir kun en indikasjon på hvilke vannmengder som vil kunne forventes, da den rasjonelle metoden kun anbefales brukt på nedslagsfelt < 50 hektar. For skog/utmarksområdene er det også brukt en avrenningsfaktor på 0,2 etter anbefaling i Vegvesenets håndbok 018, som trolig vil overestimere avrenningen noe. Tid-/arealmetoden eller bruk av en hydrodynamisk avløpsmodell vil kunne gi et bedre estimat da andel impermeable flater ikke er homogent distribuert over hele nedslagsfeltet, men samlet i et område like nord for Vennevann. Man vil da kunne ta hensyn til formen på feltet og se hvordan nedslagsfeltet reagerer på et designregn el. virkelig-nedbørshendelse. Urbanisering av et område fører med seg en rekke negative konsekvenser, både hydrologisk og vannkvalitetsmessig. Tradisjonell måte å håndtere overvannet på har vært å fjerne det så fort som mulig fra overflaten, og transportere det til nærmeste resipient. Dette forstyrrer den hydrologiske balansen i et område som f.eks. senking av grunnvannstand som kan medføre; Setninger og skader på bygningsmasse og veier Mindre lavvannsføring i bekkeløp (dårligere vannkvalitet), Forfall av trær og planter (pga. mindre vann). Økt og raskere avrenning (se figur 2) vil kunne føre til blant annet.: erosjon av eksisterende bekkeløp, spredning av forurensning og evt. kjelleroversvømmelser. Figur 2 Illustrasjon på avrenningforhold før og etter urbanisering av et område, fritt etter Stahre (2006) 2/6
Den alternative måten å håndtere overvannet på kan være å redusere den hydrauliske belastningen på ledningsnettet ved å bruke lokale overvannsløsninger som f.eks grønne tak, swales (gresskledde grøfter), regnbed, fordrøyning i overvannsdammer og bruk av andre impermeable overflater for infiltrasjon. I 2008 ble det utarbeidet en rapport av Norsk Vann; «Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering». Her ble det utarbeidet en strategi med tre ledd for håndtering av overvann (se figur 3). Tankegangen er at første ledd holder tilbake, eller infiltrerer alle regn med mindre nedbørsmengde enn et visst antall millimeter (eks. 20mm). Overskytende regn renner videre til åpne anlegg som forsinker eller fordrøyer avrenningen (ledd 2). Ved ekstreme nedbørshendelser, der de normale systemene ikke klarer å håndtere avrenningen skal det sikres trygge flomveier (ledd 3). For å få til dette bør overvannssystemet bygges opp av et primær- og et sekundærsystem, hvor primærsystemet består av et naturlig avrenningssystem, og et sekundærsystem som er ledningsnettet. Figur 3 Illustrasjon på treleddsstrategi fra veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering. Tallene er eksempler som må tilpasses lokalt, fritt etter Linholm et al. (2008) Primærsystemet Det går i dag et eksisterende bekkeløp fra Vennevann gjennom Ramsdalen til omtrent der viltoverganen er planlagt i reguleringsplanen. Opprettholdelse av åpent bekkeløp gjennom Ramsdalen vil gjøre at overvannet utnyttes som et positivt landskapselement i næringsområdet, samtidig som det kan sikre trygg flomvei (kapasitet må vurderes nærmere avhengig av hvilke overvannsløsninger som velges). Som vist på illustrasjonsplanen (nord for massedeponiet) er næringsbyggene plassert langs bekkeløpet. Her vil det kunne legges til rette for bruk av infiltrasjonsløsninger som fordypninger i terrenget (f.eks. regnbed og gresskledde infiltrasjonsgrøfter). Ved store nedbørshendelser kan overløpsvannet fra disse ledes direkte til åpen bekk. Tiltakene må imidlertid tilpasses bebyggelsesplan. Sett i et forurensingsperspektiv er tommelfingerregelen at 80% av forurensningen kommer i løpet av de første 30% av avrenningsvolumet etter en tørrværsperiode (også kalt "first flush"). Hvis man klarer å håndtere og infiltrere de første 30% av avrenningen med lokale overvannsløsninger er mye gjort ift. å redusere forurensningsproblematikken fra overvann. Dette er også i tråd med "Forskrift om rammer for vannforvaltningen 15.12.2006 nr.1446" (Vannforskriften), som legger opp til at det skal settes miljømål for alle vannforekomster. Det generelle målet er at alle vannforekomster skal opprettholde eller oppnå "god tilstand" etter angitte kriterier. 3/6
Der eksisterende masser har lav hydraulisk konduktivitet, er det viktig å etablere drensledninger slik at de lokale overvannsløsningene opprettholder infiltrasjonsevnen. Implementering av grønne tak vil være en stor bidragsyter til å redusere og forsinke flomtoppen fra bygningsmassen, og redusere behovet for andre fordrøyningsløsninger. Mengden av nedbør som holdes tilbake og brukes av planter/fordamper, øker med tykkelsen av vekstjordlaget. På årsbasis er det målt en reduksjon på 50-60 % for tak med et samlet vekst- og jordlag under 100 mm og 70-80% med vekst- og jordlag på opptil 200 mm. For dimensjonering av avrenning fra grønne tak anbefales VAmiljøblad nr. 107 - Grønne tak. Det anbefales også utstrakt bruk av trær og planter i området for å avskjære mest mulig av vannet før det når bakken (intersepsjon), og vannopptak og fordamping fra vegetasjonen (evapotranspirasjon). Den søndre delen av næringsområdet skal SVV bruke som massedeponi for sprengstein fra E18 utbyggingen. Undersøkelser gjort av SVV viser ustabil grunn, og området vurderes masseutskiftet. Sør for massedeponiet er det i områdereguleringsplanene fra SVV E18 Tvedestrand-Arendal, satt av "Kombinerte formål for annen veggrunn, grøntareal og overvannsnett (2800)". Store deler av dette området består av myr. Våtmarksområdet bør vurderes bevart i så stor utstrekning som mulig, da dette kan utnyttes som et godt renseteknisk tiltak for overvann fra vei og næringsområdet. I forbindelse med utbygging forventes det stor mengder partikkeltransport, så sedimenteringsbasseng må uansett vurderes etablert (også for å forhindre tilslamming av myrområdet). For den søndre delen av næringsområdet (massedeponiet) er det gode muligheter for å infiltrere vannet ned i sprengsteinsmassene ved hjelp av løsningene som beskrevet ovenfor. Her vil også bruk av "infiltrasjonssluk" med direkte kontakt med fyllingen være et alternativ (dårligere renseegenskaper). Sekundærsystemet Dette vil i hovedsak være overvanns-/drensledninger som transporterer drensvann og overløpsvann fra lokale overvannsløsninger. Ut fra grunnforhold og oppbygning bør det vurderes om det bør etableres drensystem i forbindelse med GS- vei, og interne veier og plasser. Det må også etableres kulvert/bekkelukking under massedeponi. På grunn av potensielt store vannmengder gjennom kulvert er det svært viktig å utforme inntaket med tanke på sikkerhet. Forurensning Når det regner på tette flater i urbane områder vaskes det av en rekke forurensningskomponenter. Hovedgruppene er flg.: Nedbrytbart organisk materiale, næringsstoffer, tungmetaller, organiske mikroforurensninger, patogene mikroorganismer og suspandert stoff. I tørrværsperioder akkumuleres disse forurensningene på overflaten, og skylles av i påfølgende regnværsperiode ("first flush"). Forurensingstoppene vil typisk opptre på vårparten ved snøsmelting, samt på sommeren etter lange tørrværsperioder. Ved å ta utgangspunkt i utarbeidet illustrasjonsplan og årsnedbøren for området, kan man estimere årlige mengder forurensning fra de impermeable flatene. Standardkonsentrasjoner er hentet fra den 4/6
svenske StormTac databasen (sist oppdatert 22.01.2014), anbefalt brukt av Norsk Vann rapport "Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering 2008". I tabellen under er det tatt med et utvalg av forurensninger og vist som akkumulert i kg pr. år (som kan antas å komme fra næringsområdet): Forurensning kg/år Fosfor 19,9 Nitrogen 241,0 Bly 2,3 Kobber 2,8 Zink 12,4 Kadmium 0,1 Krom 1,0 Nikkel 0,5 Suspandert stoff 11601,2 Olje 94,8 PAH 0,2 Stor tilførsel av næringstoffer som fosfor og nitrogen til en resipient kan føre til uønsket algevekst og autrofiering. Fosfor i seg selv er ikke giftig eller farlig, men det kan endre økosystemet i vannet. Fosfor er stort sett det begrensende næringsstoffet i ferskvann, og nitrogen er begrensende i saltvann. Av tungmetaller er Cu, Pb, Zn, Cd generelt ansett som hovedgruppen som fokuseres på innen overvann. I tillegg brukes Ni og Cr ofte når overvann karakteriseres. Disse seks tungmetallene er potensielt giftige enten akutt eller kronisk (akkumulert over tid), med de konsentrasjonene som finnes i overvann fra urbane områder. (PAH (polisykliske aromatiske hydrokarboner) blir ofte bruk som indikator på andel organiske mikroforurensninger i overvann, så derfor er denne tatt med i listen.) I et tradisjonelt overvannssystem, hvor overvannet transporteres bort med rør, vil dette være forurensning som direkte tilføres resipient. Ved bruk av infiltrasjonsløsninger der vannet filtreres gjennom et jordlag (f.eks regnbed, infiltrasjonsgrøfter), utnyttes de fysiske, kjemiske og biologiske prosessene som naturlig foregår i jorda. Mye av forurensningene er partikulært bundet, og fjerning i partikulært materiale skjer gjennom sedimentering på overflaten, og filtrasjon i filtermediet (jordlaget). For å unngå at overflatelaget tettes igjen over tid er det viktig at vegetasjon er tilstrekkelig etablert. I tillegg til partikler fjernes løst forurensning hovedsakelig gjennom assimilasjon, biologisk degradering, utfelling og sorpsjonsprosesser (Vann- og avløpsteknikk 2012, Ødegaard H. et al.). 5/6
Oppsummering/anbefaling Det anbefales utstrakt bruk av grønne flater og infiltrasjon av overvann for å gjøre minst mulig forandring ift. dagens naturlige tilstand. Opprettholdelse av åpent bekkeløp gjennom Ramsdalen som et positivt landskapselement, samtidig som det sikrer trygg flomvei. Utnytte våtmarksområdet nord for Vennevann som renseteknisk tiltak i kombinasjon med sedimenteringsbasseng. Med vennlig hilsen Øyvind Bakken Sivilingeniør Vann og avløp M +47 93050139 oyvind.bakken@ramboll.no 6/6