OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG

Oppdragsgiver: FG Prosjekt AS Oppdrag: 515006 Reguleringsplan Ørnvika vest Del: Dato: 2010-06-11 Skrevet av: Vebjørn Knotten og Roger Nilsen Kvalitetskontroll: Vidar Figenschou OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG INNHOLD 1 Beskrivelse av eksisterende situasjon... 1 1.1 Beregning ved bruk av den rasjonelle metode... 2 1.2 Flomberegning med NVE-data... 3 2 Overvann fra boligfelt... 4 3 Konklusjon... 5 3.1 Dagens situasjon... 5 3.2 Etter utbygging... 5 4 Kort beskrivelse av øvrige VA-anlegg... 8 1 BESKRIVELSE AV EKSISTERENDE SITUASJON Ørnvikbekken, som renner ut i Ørnvik, har sin opprinnelse i Ørnvikmyra og nedbørsfeltet oppstrøms fylkesveg 265 (Fv 265). Feltets størrelse er ca 0,63 km 2, eller 63 hektar. Feltets lengde er ca 1900 m fra Fv 265. Flyfoto viser at feltet er dekket av et tynt skogbelte vest for Ørnvikmyra. Videre oppover mot Litjskarven og Storskarven ser det ut til å være steder med bart fjell. Det er derfor grunn til å anta at området oppstrøms Ørnvikmyra har liten løsmasse-mektighet. Det er uvisst hvordan myra er og om denne har en stor fordrøyningseffekt på avrenningen fra Storskarven. Ut fra topografi og flyfoto kan det se ut til at myra er dekket av et nettverk med små vannløp. Dette kan tyde på at myra er flat og har en viss utjevnings-effekt på hyppige flommer. Myra vil ikke ha noen stor effekt ved sjeldnere flommer da den vil være mettet i disse tilfellene. Rundt myra er det også hauger som er skogkledd. Videre nedstrøms kan man tydelig se bekken på flyfoto. Bekken går inn i en Ø600 mm overvannsledning ca. 90 m oppstrøms Fv 265. Like ved fylkesvegen munner Ø600-røret ut i en åpen grøft, før bekken krysser vegen gjennom en kulvert. Lengre nedstrøms veien renner bekken enkelte steder på bart fjell. Asplan Viak AS - Enenvegen 2a - 6416 Molde - Tlf 71240480 - Faks 71240481 asplanviak.no

Bilde 1: Innløp 600mm. Behov for ny og større rist. Her skal det ikke mye vann til før det renner over, og i praksis kan det ikke forventes at rista renskes hver gang det blir flom. 1.1 Flomberegning ved bruk av den rasjonelle metode Rasjonelle formel: Q = Φ I A Φ: avrenningskoeffisient I: nedbørsintensitet (fra relevant IVF kurve) A: nedbørfeltets areal Konsentrasjonstid: t c = 0,6 L H -0,5 t c : Konsentrasjonstid L: Feltets lengde, m H: Høydeforskjellen i feltet, m L= 1900 m OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 2

Returperiode H = 235 32 = 203 m Tc = 0,6 1900 203-0,5 = 80 min Det antas at denne veien har omkjøringsmulighet og at konsekvenser ved oppstuving over vegnivå gir store konsekvenser for boliger nedstrøms, samt erosjon på vegoverbygning. Ut fra dette velges en returperiode på 50 år. Skadekostnad ved flom over veg er antatt å være mindre enn 10 mill. kr. Blir antatt skadeomfang større, må denne returperioden økes til 200 år. IVF(Intensitet, Varighet, Frekvens)-kurven for Karihola i Kristiansund gir I = 51,6 l/(s Ha), når t c = 80 min. og returperioden er 50 år. Avrenningsfaktor for skogområder varierer fra 0,2-0,5, der 0,2 benyttes i områder med lav grunnvannstand og stor løsmassemektighet. Dette området vil befinne seg i den øvre delen og settes til 0,3. Denne verdien er basert på 20 års gjentaksintervall. Ved sjeldnere flommer vil en større andel av gropmagasinering i feltet være fulle og avrenningen vil derfor øke. For 50 års flom skal avrenningsfaktor økes med 20 %. Avrenningsfaktor for 50 år blir derfor 0,36. Dette gir følgende dimensjonerende vannmengde for dagens situasjon: Q = Φ I A = 0,36 51,6 63 = 1170 l/s Norsk vann og NVE har laget prognoser som viser at nedbøren i framtiden vil øke i intensitet og varighet. Det er derfor anbefalt å legge inn en økning på 20 % på alle vannmengder beregnet ut fra dagens nedbørsmønster. Framtidig dimensjonerende vannmengder med dagens bebyggelsesmønster blir da: 1170 l/s 1,2 = 1404 l/s. Dagens Ø 600 mm rør har en kapasitet på 361 l/s (uten oppstuving), dersom innløpet har en vingemur og er fritt for gjentetting. Ved en oppstuving på halve diameteren vil kapasiteten være 600 l/s. Ut fra IVF-kurven for 2 års gjentaksintervall blir avrenningen ca 400 l/s, noe som trolig vil gå greit i dagens rør. Ved 5-årsflom kommer det ca 650 l/s. Ut fra dette kan man anta det er problemer med kapasitet ca hvert 5. år. Dette stemmer også med erfaringer man har ved at det er kapasitetsproblemer i perioder med langvarig regn. 1.2 Flomberegning med NVE-data Ved å sammenligne NVE-data fra forskjellige felter med mest mulig like hydrologiske forhold, får man et sammenligningsgrunnlag mot avrenning beregnet med den rasjonelle metode. NVE-data er mer sikker enn den rasjonelle metode, siden disse data baserer seg på målinger for et gitt område. Midlere spesifikk avrenning (msa) i Ørnvika er 45 l/(s km 2 ), ifølge data fra NVE. OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 3

Det er naturlig å se på felt på samme størrelse og som har samme effektive sjøareal. Selv en liten mengde med sjøarealer vil redusere en flom betraktelig i forhold til felter uten sjøareal. Størrelsen på feltet er også avgjørende for hvor stor flommen blir. Mindre felt har større spesifikk flom enn større felt. Det blir derfor feil å sammenligne felt som avviker stort i størrelse. Derfor blir Hestsjøbekken i Trøndelag med msa på 30 og feltstørrelse på 1,8 km 2 brukt som sammenligningsgrunnlag. 1.2.1 Hestsjøbekken 50 -årsflom i Hestsjøbekken gir msa = 1823 l/(s km 2 ). Skalert til Ørnvika-feltet blir dette: msa = (1823 / 30 45) l/s = 2734,5 l/(s km 2 ) Vi får da følgende dimensjonerende avrenning: 2734,5 l/(s km 2 0,63 km 2 = 1722 l/s Feltstørrelsen for Ørnvika er mindre enn for Hestsjøbekken. Dette betyr at spesifikk flom for Ørnvika i hvert fall ikke skal være mindre enn for Hestsjøbekken. Avrenningen vil derfor ligge på rundt 2000 l/s for 50-årsflom. 2 OVERVANN FRA BOLIGFELT Arealet av utbyggingsområdet er ca. 11 Ha. Av dette er det ca 3,5 Ha boliger, 2 Ha veier og 5,7 Ha grøntarealer. Konsentrasjonstid blir vurdert til å være 20 min. og dimensjonerende gjentaksintervall er 20 år. Ved en åpen overvannsløsning vil konsentrasjonstiden øke og spissvannføringen vil derfor bli mindre. For vurdering av overvann fra boligfeltet, er det valgt å se på et tradisjonelt rørsystem for overvann. IVF-kurven for Karihola gir I = 97,1 l/(s Ha) ved 20 års gjentaksintervall og t c = 20 min. Gjennomsnittlig avrenningsfaktor for feltet blir 0,46. Dette gir følgende dimensjonerende vannføring: Q = Φ I A K (K = klimafaktor, 20 % økning i vannmengdene) Q = 0,46 97,1 l/(s Ha) 11 Ha 1,2 600 l/s Overvannsrør ut av feltet bør minimum ha Ø600 mm med fall >10 promille. OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 4

3 KONKLUSJON 3.1 Dagens situasjon Dagens 600 mm rør er underdimensjonert for dagens situasjon. Et 1000 mm rør uten oppstuving har kapasitet på 1247 l/s. Det er innenfor dagens krav til kapasitet. Tar man høyde for framtidig økning i avrenning, bør man øke diameteren til 1200 mm. Usikkerhet i verdier ved beregningen med den rasjonelle metode og sammenligning med NVE data, gjør at røret bør ha en kapasitet rundt 2000 l/s. Et 1200 mm rør har kapasitet på 1940 l/s uten oppstuvning. Man har derfor en tilstrekkelig sikkerhet i forhold til gjentetting av rist ved at vannet kan stå over innløpsrøret. En anbefalt løsning er å benytte et Ø1200 mm rør med en høy vingemur, og en godt dimensjonert rist som er enkel å rengjøre. Vingemur og innløpsområde bør utformes slik at de kan tåle en del oppstuvning. Det er nødvendig med en avvinkling på den nye traseen. For å redusere kostnader ved bygging, bør traseen legges med jevnt fall og 1200 mm rør fram til en avvinklingskum. Nedstrøms kummen kan diameteren reduseres til 800 mm. Dersom et Ø800 mm rør legges med 10 promille fall, vil det være en oppstuving i denne kummen på 1,2 m over toppen av røret ved 50-årsflom. Det er derfor viktig at utløpet (innvendig bunn) av 1200 mm rør til denne kummen ligger 1 m over innløpet til Ø800-røret. Dersom dette ikke blir gjort, vil luft fanges i Ø1200-røret, noe som kan medføre store vibrasjoner og redusert kapasitet. Ø800- røret vil i perioder med stor vannføring opptre som trykkrør. Det bør derfor ikke tilkobles overvannsledninger til dette røret med tanke på oppstuvingsproblematikk. I beregningen er det forutsatt at det ikke er oppstuving over topp rør på utløpet av 800 mm. Det bør også etableres en overgang mellom Ø800 rør og eksisterende steinkistekulvert, som går gjennom Fv 265. Overgangen må plasstøpes. Dersom eksisterende steinkistekulvert har god nok kapasitet slik at det ikke blir oppstuvning i denne overgangen på 50 års flom, kan det etableres et kumlokk på toppen. Lokket kan også fungere som et sluk uten sandfang. Kummen må utformes riktig med tanke på hydraulikk. Dagens innløp er gjentettet og har derfor svært redusert kapasitet. Uavhengig av utbygging eller ikke bør denne kulverten oppgraderes. Se bilde i avsnitt 1. 3.2 Etter utbygging Utbyggingsområdet er ca. 11 Ha. Det er en stor andel av feltet som ikke er tette flater, og avrenningen fra feltet vil derfor ikke bli veldig stor ved normale nedbørsmengder sjeldne flommer (20-årsflom og sjeldnere). Avrenningen vil derimot øke på hyppige flommer på grunn av utbyggingen. For dimensjonerende 50 års flom vil utbyggingen ha mindre betydning. Overvann kan føres til bekk i rør. Det anbefales derimot å lede vannet til bekken i åpne kanaler, og som flere små utslipp i stedet for et felles stort. På denne måten reduseres erosjon og man får også et mer naturlig tilsig til bekken. Det kan også vurderes om åpne overvannsløsninger i deler av feltet kan være hensiktsmessig. Det er lagt opp til friarealer OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 5

langs bekken. Disse kan benyttes til infiltrasjon av overvann og til å lede vannet til bekken i åpne kanaler/grøfter. Dette kan redusere kostnader og øke konsentrasjonstiden for feltet ved at flomtopper blir jevnet ut. I tillegg gir vann i dagen boligfeltet et mer naturlig preg og grobunn for planter. Man kan bla redusere vanningsbehov. Dersom overvann fra boligfelt ledes parallelt med eksisterende Ø600 mm rør, vil vannmengde ført til bekken bli noe redusert. Det bør tas stilling til om eksisterende kulvert skal oppgraderes samtidig med utbyggingen og kostnader deles mellom utbygger og kommune. På denne måten kan utbygger spare kostnader ved overvannsledninger i adkomstvegen. Kommunen får også redusert flomskader og får ryddet opp i en litt uryddig ledningsføring. Nedstrøms FV 265 er det bygget et hus som står svært nær bekken. Dette huset står utsatt til, og det kan være behov for tiltak her for å hindre erosjon ved store vannføringer. Dette gjelder uavhengig av om feltet bebygges. Bilde 2: Bildet viser utløpet av første vegkryssing og hus som står nært bekken. Det er også behov for å sikre sidene av bekken. Mange steder renner bekken over fjell, og ved store vannføringer blir det graving på sidene og inn på eiendommer langs bekken. Det er behov for at disse stedene utbedres. Der det er kraftig vegetasjon på sidene vil det normalt være liten fare for å utvikle skadelig erosjon. Erosjonskraften vil også bli mindre om vannløpet fordeler seg over en større bredde, men ujevnheter i berggrunnen kan føre til det OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 6

motsatte. Plastring av sidene må utføres slik at steinen ikke glir på fjelloverflata. Dette må vurderes i hvert enkelt tilfelle. Dette bør også gjøres uavhengig av utbygging eller ikke. Bilde 3: Bildet viser område hvor bekken flommet over i 2009. Bilde 4: Bildet viser område hvor bekken flommet over i 2009. OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 7

Den beste løsningen totalt sett vil være å lede overvann fra boligfelt via en kombinasjon av rør og åpne kanaler. Takvann bør, der dette er hensiktsmessig, føres på overflaten eller via pukkmagasin med utløp til overvannsnett eller terreng. Vegvann bør føres i åpen sidegrøft og via sandfang med infiltrasjon. Eksisterende Ø600 mm rør oppgraderes til Ø1200 mm / Ø800 mm og føres ned til steinkistekulvert ved Fv 265. I tillegg bør kommunen renske opp bekkeløpet, gå gjennom eksisterende kulvertløsninger nedstrøms og sikre at bekken ikke flyter ukontrollert nedover slik den gjør i dag. 4 KORT BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 4.1 Vann Det går i dag en Ø160 mm overføringsledning gjennom deler av feltet som skal bygges ut. Ledningen har avgrening til flere mindre ledninger som forsyner den nærliggende bebyggelsen. I det nye planforslaget er nevnte overføringsledning oppgradert til Ø200 mm i feltet, i henhold til Kristiansund kommunes ønsker. Det legges i tillegg ut en Ø160 mm ledning for levering av forbruksvann og brannvann. Ledningen legges som ringledning i vestre del av feltet, mens boligene lengst øst får ensidig forsyning. Denne ledningen og overføringsledningen vil ligge parallelt langs en strekning på ca. 350 m. Vannkummer med brannventil settes på Ø160 mm ledning med maks. 100 m avstand. 4.2 Spillvann Det legges Ø160 mm spillvannledning i hele feltet. Hovedledningen for spillvann følger veg 1 ned mot Fv 265, hvor det kobles inn på eks. kum 41156. Fra kummen går det i dag en ledning ned til sjøen, via en slamavskiller. Kristiansund kommune har bekreftet at eksisterende ledningsanlegg og slamavskiller har tilstrekkelig kapasitet til å ta unna spillvann fra det nye boligfeltet, i tillegg til områdene som i dag er tilknyttet. Problematiske fallforhold gjør at avløpsledninger fra boligene i veg 2 må ha utløp på forskjellige steder. 4 boliger på nordsiden av veg 2 vil få stikkledninger som krysser friområdet mellom veg 1 og veg 2. For 5-6 boliger på sørsiden av veg 2 legges en egen avløpstrase nordover gjennom friområdet, med utløp mot nord til veg 1. For å få avløp fra kjeller, må disse 6 boligene ha egne pumper, mens avløp fra 1. etasje går med selvfall. Boligene lengst vest i veg 2 får avløp vestover mot veg 1. Det legges opp til egne stikkledninger til hver enebolig, mens det kan legges felles stikkledninger til samlet bebyggelse. Enkelte eksisterende vann-, spillvann- og overvannsledninger nederst i Kleivabakken/veg 1 kommer til å bli berørt i forbindelse med utbedring av vegen, og legging av nytt VA-anlegg. Disse ledningene er ikke nærmere behandlet i planforslaget, men må håndteres på et senere plannivå etter at nærmere undersøkelser og innmålinger er gjort. OVERVANN OG KORTFATTET BESKRIVELSE AV ØVRIGE VA-ANLEGG 8