Oppdragsgiver: IKEA Eiendom Holding AS Oppdrag: 535336 IKEA regulering Vestby Dato: 2015-01-29 Endret versjon 5.5.2015 Skrevet av: Nina Lønmo og Nina Syversen Kvalitetskontroll: Nina Syversen OVERVANNSPLAN IKEA VESTBY INNHOLD 1 Innledning... 1 2 Hydrologiske vurderinger... 2 2.1 Den rasjonelle formel... 2 2.2 Beregninger... 8 2.3 Løsninger og avbøtende tiltak... 10 3 Kilder... 12 1 INNLEDNING IKEA ønsker å detaljregulere området med benevnelsen S9 på kommunedelplan for Vestby nord (se Figur 1) til område for varehus/storvarehandel for planlagt etablering av IKEAvarehus. Varehuset inkludert varemottak vil få en størrelse på ca. 34 000 m 2 BRA og et fotavtrykk på ca. 23 000 m². Tomtearealet er på 70 dekar. Arealet består i dag av jordbruksarealer og det dyrkes korn på området. Det er et krav at matjorda fra arealet skal flyttes til et sted hvor denne kan benyttes til matproduksjon. Figur 1. Utsnitt av kommunedelplan Vestby nord, hvor foreslått byggeområde for IKEA S9, er vist med lilla farge. Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 1
Det er i forbindelse med utredning av flytting av matjorda fra byggeområdet, kommet fram at det er vanskelige hydrologiske forhold innenfor området. Området ligger ifølge landskapsanalysen på det laveste punktet i Vestby tettsted, i en hvelvet skålform som åpner seg ut mot nordvest, avskåret av en 3,5m høy jernbanefylling og E6. Mot syd stiger terrenget opp mot Deli gård og i øst stiger det mellom 7 og 12m opp mot Osloveien og Vestby sentrum. Området er avgrenset av jernbanen i nord og vest, og Kjennsbekken renner forbi området i vest på den andre siden av jernbanen. Det er en stikkrenne under jernbanefyllingen som forbinder overvannet fra byggeområdet med Kjennsbekken. Det er svært lite fall fra byggeområdet ut mot Kjennsbekken, samt lite fall i Kjennsbekken forbi utbyggingsområdet. Byggeområdet er i perioder oversvømt, og vann stuver seg i perioder tilbake fra Kjennsbekken. Det er en målsetting for utbyggingsprosjektet at vannbalansen i området endres så lite som mulig og at utbyggingsprosjektet ikke nevneverdig påvirker Kjennsbekken hydrologisk. Det er spesielt flomperioder som må vurderes. Enkle rensetiltak for overvannet vurderes. En overgang fra jordbruksarealer med mulighet for infiltrasjon og opptak av vann i plantemateriale til høyere andel tette flater etter utbygging, kan skape høyere andel overflateavrenning samt at avrenningen fra tette flater får en høyere hastighet enn før utbygging. Det vil derfor være behov for å fordrøye overvannet slik at vannbalansen påvirkes i minst mulig grad. I tillegg vil avrenningen fra et parkeringsareal potensielt ha større fare for forurensning av tungmetaller og organiske miljøgifter enn fra et jordbruksareal. Et jordbruksareal har normalt potensiale for avrenning av næringsstoffer. 2 HYDROLOGISKE VURDERINGER 2.1 Den rasjonelle formel Det tas utgangspunkt i den rasjonelle metode for beregning av flom fra området. Norsk Vanns Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering (Rapport 162/2008) gir anbefaling om treledds-strategi for håndtering av nedbør: 1. Fange opp og infiltrere alt regn 20 mm 2. Forsinke og fordrøye vann 20 mm og 40 mm og 3. Sikre trygge flomveger for regn 40 mm. Dette betyr at forskjellige avbøtende tiltak for flomsikring og fordrøyning dimensjoneres forskjellig avhengig av hvor i strategikjeden det befinner seg. Den rasjonelle metode kan brukes for nedslagsfelt mindre enn 2-5 km 2 og antas å være på et tilstrekkelig nivå for størrelsen på nedslagsfeltet for oppgaven. Det er imidlertid usikkerheter knyttet til beregning ved hjelp av den rasjonelle metode blant annet i forbindelse med beregning av fordrøyningsbasseng. Ved krav om større nøyaktighet i beregningene, må det benyttes beregningsmodeller for dette (eks. SWMM eller MOUSE). Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 2
, der Q er avrenning (l/s), C er avrenningskoeffisient, i er nedbørintensitet hentet fra IVF-kurva (l/s*ha), A er areal (ha) og Kf er en klimafaktor på 50 %. Tabell 1 viser valgte avrenningskoeffisienter for de forskjellige flatene i nedslagsfeltet til utbyggingsområdet. Avrenningen er en funksjon av følgende ligning: P = R + E ± S P =precipitation; nedbør E =evapotranspiration; fordampning fra terreng (evaporasjon) og fra vegetasjon (transpirasjon) S = storage; endring i magasinert vannmengde R= runoff; avrenning/avløp (både over og under bakken, dvs også infiltrasjon). Dette betyr at stor fordampning og magasinert vannmengde betyr mindre avrenning. Skogsarealer har ca. 60 % fordamping, grasarealer ca. 50 %, mens tette flater har fordamping på under 20%. Se for øvrig Figur 2. Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 3
Figur 2. Vannbalanse for året (venstre) og for hvert år for perioden 1990-2006 for skog (øverst) og gress. (NVE 20-07). Fordampning fra vegetasjon (Transpirasjon), fra terreng (Evaporasjon) og nedbør fanget på vegetasjon (Intersepsjon). Tabell 1. Valgte avrenningskoeffisienter (C-faktor) for ulike flater i nedslagsfeltet til utbyggingsområdet. C-faktor Asfalt og bygg 0,9 Landbruk 0,4 Grøfter, grusvei og hager (før utbygging) 0,5 Grøfter og grøntareal (etter utbygging) 0,3 2.1.1 IVF-kurve og valg av gjentaksintervall Det er benyttet IVF-kurve for målestasjon 17870 Ås Rustadskogen, se Figur 3. Figur 3. IVF-kurve for målestasjon 17870 Ås Rustadskogen. Det er beregnet 100- og 200-års nedbør som innløp og dimensjonering av fordrøyningsmagasin. For utløp fra fordrøyningsmagasin er det brukt 200 l/s for å beregne nødvendig volum. Dette tilsvarer ca. 1 års nedbør og er etter vår vurdering et akseptabelt nivå for utslipp til Kjennsbekken. Det er som beskrevet i innledningen hovedsakelig de større flommene som trenger utjevning/fordrøyning. Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 4
2.1.2 Arealfordeling Figur 4 viser løsmassekart over utbyggingsområdet. Området består stort sett av tykke havavsetninger. Jordsmonnskart, Figur 5, viser at området består av fulldyrket jord. I kartgrunnlaget til Skog og landskap kan en også se at området har lite begrensninger bortsett fra grøftebehov/behov for drenering grunnet tette masser. Det er karakterisert som svært godt til godt egnet for korndyrking. Figur 4. Løsmassekart over utbyggingsområdet. Området består stort sett av tykk havavsetning (www.ngu.no). Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 5
Figur 5. Kart over jordbruksareal i utbyggingsområdet. Området består av fulldyrka jord (www.skogoglandskap.no). Figur 6 viser oversikt over nedslagsfeltet til utbyggingsområder med eksisterende flater i dag: Landbruksareal - 222 da Asfaltflater - 36,7 da Bygg - 7,3 da Grønne flater som grøfter, hager og grusveger - 30,8 da Figur 7 viser oversikt over arealfordeling på selve utbyggingsområdet etter utbygging: Asfalt: 30,2 (hovedsakelig parkering og kjøreareal innenfor byggeområde) + 2,5 da (rundkjøring inn til byggeområde) Bygg: 23,1 da Annet, grøfter og grøntareal: 16,7 da Areal utenfor byggeområdet vil forbli som i dag. Total endring i arealfordeling er vist i Tabell 2. Totalt vil landbruksareal minske 25 % mens asfaltflater og bygg vil øke 19%, og annet grøntareal øker med 6 %. Tabell 2. Fordeling av arealbruk i før og etter utbygging og endring i prosent. Arealbruk Før Etter Endring Landbruksareal 75 % 50 % 25 % Asfalt og bygg 15 % 34 % 19 % Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 6
Grøntareal 10 % 16 % 6 % Figur 6. Kart som viser nedslagsfeltet til utbyggingsområdet delt inn i forskjellige typer flater som landbruksareal (222 da), asfaltflater (36,7 da) bygg (7,3 da) og grønne flater som grøfter, hager og grusveger (30,8 da). Figur 7. Kart som viser arealfordeling etter utbygging delt inn i forskjellige typer flater som asfaltflater (30,2 + 2,5 da) bygg (23,1 da) og grønne flater som grøfter og grøntareal (16,7 da). Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 7
2.2 Beregninger NOTAT Varighet for nedbørintensiteten i feltene settes normal lik konsentrasjonstiden for feltet, beregnet for naturlig nedbørsfelt før utbygging og urbane nedbørsfelt etter utbygging. Nedbørintensiteten leses av fra IVF-kurven (Figur 3). Naturlig nedbørsfelt; 0,6, 3000, Urbant nedbørsfelt; 0,02,,, For begge formler er L lengden på feltet, H er høydeforskjellen og A se er arealandel (%) med åpent vann. Ved beregning er konsentrasjonstiden beregnet til Tc = 100 min før utbygging og Tc = 15 min etter utbygging. 2.2.1 Beregning av fordrøyningsvolum Det er benyttet regnenvelopmetoden for å finne volum. Fordrøyningsbehovet tilsvarer endringen i vannføring ved den nedbørsvarigheten som gir størst utslag. Inndata til beregning av to ulike løsninger (gjentaksintervall begrunnet over): - To løsninger hvor innløp tilsvarer framtidig 100- og 200-års flomvannføring. - Utløp settes til 200 l/s, noe som tilsvarer ca. 1 års flomvannføring og et akseptabelt utløp til bekken. Beregnet fordrøyningsvolum blir da ca. 400 m 3 for gjentaksintervall på 100 år og ca 455 m 3 for gjentaksintervall på 200 år. Tabell 3. Beregning av fordrøyningsvolum etter regnenvelopmetoden, med 100-års gjentaksintervall. Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 8
Redusert areal (C*A) 1,65 ha Q (ut) 200 l/s Gjenntaksintervall: 100 år Nødvendig volum: 394 m3 Varighet Intensitet Vannføring Klimafaktor Regnvolum Nødvendig magasin min l/s*ha l/s m3 m3 1 540,3 1337 1,5 80 68 2 503,8 1247 1,5 150 126 3 452,6 1120 1,5 202 166 5 392,6 972 1,5 292 232 10 319,4 791 1,5 474 354 15 257,4 637 1,5 573 393 20 213,5 528 1,5 634 394 30 163,5 405 1,5 728 368 45 123,6 306 1,5 826 286 60 98,5 244 1,5 878 158 90 79,7 197 1,5 1065 15 120 59,1 146 1,5 1053 387 180 41,3 102 1,5 1104 1056 360 25,9 64 1,5 1385 2935 Tabell 4. Beregning av fordrøyningsvolum etter regnenvelopmetoden, med 200-års gjentaksintervall. Redusert areal (C*A) 1,65 ha Q (ut) 200 l/s Gjentaksintervall: 200 år Nødvendig volum: 453 m3 Varighet Intensitet Vannføring Klimafaktor Regnvolum Nødvendig magasin min l/s*ha l/s m3 m3 1 581,1 1438 1,5 86 74 2 545,1 1349 1,5 162 138 3 489,7 1212 1,5 218 182 5 426 1054 1,5 316 256 10 349,3 865 1,5 519 399 15 281,6 697 1,5 627 447 20 233,3 577 1,5 693 453 30 179 443 1,5 797 437 45 135,4 335 1,5 905 365 60 108 267 1,5 962 242 90 87,6 217 1,5 1171 91 120 64,8 160 1,5 1155 285 180 45,1 112 1,5 1206 954 360 28,2 70 1,5 1508 2812 Da forskjellen mellom fordrøyningsvolum for 100 års gjentaksintervall og 200 års gjentaksintervall er liten, velges 200 års gjentaksintervall som dimensjonerende nivå da dette gir større sikkerhet. Dette betyr et fordrøyningsvolum på ca. 450 m3. Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 9
2.3 Løsninger og avbøtende tiltak NOTAT Det er et betydelig problem med oppstuving i Kjennsbekken på grunn av forhold oppstrøms planområdet. Ved store nedbørsmengder trykkes det i dag vann fra Kjennsbekken og inn i planområdet gjennom stikkrennen under jernbanelinjen, nederst i området. Det bør legges inn fordrøyning oppstrøms stikkrennen på vestsiden av jernbanelinjen for å forhindre dette. Dette kan gjennomføres ved å etablere en åpen dam med lukket strupet utløp. Dammen vil også holde tilbake og sedimentere partikler og partikkelbundne næringsstoffer og evt. tungmetaller i bekkevannet. Dette tiltaket er utenfor planområdet og er et avbøtende tiltak for områdene oppstrøms planområdet. Dette er således ikke utbyggers ansvar. Det forutsettes at avrenning fra oppstrøms areal, øst for vei, ikke drenerer til planområdet. Eventuell avrenning oppstrøms planområdet må ledes vekk via avskjærende grøfter. Fordrøyning av økt avrenning etter utbygging av planområdet kan gjennomføres i åpne eller lukkede basseng. Fordrøyningssystemet bør av hellingsmessige forhold anlegges nord i planområdet, se tegning GH001 for forslag til plassering av et lukket fordrøyningsmagasin. Utslippsmengde fra fordrøyningsmagasin vil bli 200 l/s så lenge det er vann i magasinet, utslippspunkt foreslås i bekk som renner langs jernbanen på østsiden av denne. Utløp fra fordrøyningsmagasin og flomveg for overløp fra magasinet må dimensjoneres i neste fase av prosjektet. Det er en fordel at utløp er en åpen vannveg. Dette vil føre til en ytterligere fordrøyning fra utslippspunkt og ned til stikkrenne under jernbanen før dette renner ut i Kjennsbekken. Stikkrennen er DN1200. Kapasitet av et DN1200 rør uten hindring er litt i overkant av 2 000 l/s. Dette er tilstrekkelig til å ta en 10-års flom (beregnet til 541 l/s). Valg av fordrøyningssystem (åpent basseng, lukket fordrøyning eller en kombinasjon av disse) gjennomføres i detaljeringen av prosjektet. Åpent basseng for fordrøyning eller åpen vannveg etter fordrøyning kan inkluderes som en del av grøntområdet rundt bygget. Figur 9 viser et eksempel på et åpent fordrøyningsbasseng, mens Figur 9 viser et lukket rørmagasin. Vannet fra parkeringsarealet bør renses før fordrøyning og utslipp til Kjennsbekken. Vegvann fra oppstillingsplass til lastebiler (bl.a. varelevering) må føres gjennom en oljeutskiller før videre håndtering. I tillegg bør overvannet ledes til sandfangskummer før dette ledes til fordrøyningsmagasin. Det vil være en rensing av overvannet gjennom sandfangskummene. Sandfangskummene må driftes. Fordrøyningsmagasinet etableres med et utløp tilpasset vannmengde på 200 l/s (ca. 1 års flom). I tillegg etableres det et overløp ved store flomvannsmengder. Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 10
Figur 8. Prinsippskisse av åpent fordrøyningsbasseng Figur 9. Prinsippskisse av rørmagasin. Grønne tak: Det er av prosjektet et ønske om å gjennomføre en vurdering av bruk av grønne tak som en del av fordrøyningen av overvannet etter utbygging. Nylig gjennomførte studier viser at grønne tak (sedumvegetasjon) kan holde tilbake ca 25 % av årsnedbøren i Osloområdet (Bent C. Braskerud, 2014). Tilbakeholdelsen varierer imidlertid over året. Ved stabile vintre med nedbør i form av snø er det små forskjeller mellom vanlige tak og grønne tak. Ved kombinasjon av snøsmelting og regn (vinter og vår) holder de grønne takene tilbake betydelig mer vann enn vanlige tak. Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 11
Fordrøyningseffekten med grønne tak er noe usikker. IKEA-bygget blir liggende såpass høyt i landskapet at taket ikke vil bli synlig fra omgivelsene rundt. Behovet for fordrøyning kan løses med andre tiltak i dette prosjektet; ved fordrøyningsmagasin (åpne eller lukkede) og flomveg/vannveg fra fordrøyningsmagasin til utslippspunkt i Kjennsbekken. Dette vil være tilfredsstillende for å nå målsettingen i prosjektet ift håndtering av overvann - hvor det er spesielt behov for å dempe og fordrøye de største flommene. 3 KILDER Bent C. Braskerud (NVE), 2014. Grønne tak og styrtregn, rapport nr 65/2014. Hervé Colleuille og Lars Egil Haugen (NVE), 2007. Vann i jord. Simulering av vann- og energibalansen på Gardermoen, Akershus. Rapport nr. 20-2007. Internett/databaser: Løsmassekart: http://www.ngu.no Jordsmonnskart: http://www.skogoglandskap.no Nedbørsdata: http://eklima.met.no Notat: Overvannsplan IKEA Vestby Side 12