PÖYRY NORWAY AS Postboks 62, (Hundskinnveien 96) N-1701 SARPSBORG NORGE Tlf. +47 69 97 34 00 Faks +47 69 97 34 99 E-mail: firmapost@poyry.no Ref.nr. Dato 14.12.15 (Revidert 28.04.2016) Side 1 (4) Rapporten er utarbeidet av: Gunnar Jungqvist Rapporten er oppdatert av: Lasse Nilsen Kontaktperson Lasse Nilsen Tlf.dir. 99523851 e-mail : lasse.nilsen@poyry.com OVERVANNS BEREGNINGER ASKIM VGS Pöyry Norway AS er engasjert av Østfold Fylkeskommune til å beregne opptredende overvannsmengder for nedslagsfeltet som belaster ny planlagt parkeringsplass til Askim VGS, samt utforme/dimensjonere nytt anlegg for håndtering av overvann. Planlagt anlegg For å gi en introduksjon til overvannsberegningene presenteres her en kortfattet foreslått løsning. Det legges i dag stor vekt ved å fordrøye og forsinke overvann lokalt, før det slippes ut på kommunal ledning. Dette for å redusere alt for høy tilrenning da dette kan forårsake kapasitetsproblemer i de kommunale ledningene. Foreslått løsning er basert på at overvann fra parkeringsplassen infiltreres i oppbyggingen av plassen ved hjelp av sluk og drensledninger. Da terrenget har fall mot sør-vest og underliggende masser vil være tettere enn oppbyggingen vil mesteparten av overvannet renne i oppbyggingen mot sør-vest. Dette vil gi en god fordrøyende effekt. I sør-vest etableres det en drensgrøft/-magasin som «fanger opp» overvannet og fører det videre til kommunal ledning. Videreført vannmengde begrenses og drensgrøften/-magasinet dimensjoners for å kunne håndtere overskuddsvannet. Forutsetninger Overvannsberegninger er utført basert på IVF-kurve 3810 Askim II Det er benyttet 20-års returperiode Normalt gjentaksintervall boligfelt/industriområder (Vannog avløpsteknikk, Norsk Vann, 2013) Klimafaktor på 1,2 har blitt brukt
Område Nedslagsfeltet utgjøres av planlagt ny parkeringsplass, figur 1. Figur 1 Ny planlagt parkeringsplass Beregningsmetode Til å beregne opptredende overvannsmengder har vi benyttet den «rasjonelle metoden», lign. (1). Beregningen utføres for forskjellige regnintensiteter (som funksjon av varighet) og ligningen tar frem vannføringen ved et valgt knutepunkt. Varigheten velges utfra konsentrasjonstiden som er et anslag på hvor lang tid regnvannet bruker før det når valgt knutepunkt. Det må påpekes at den «Rasjonelle metoden» er svært teoretisk og må derfor brukes med varsomhet. Vannføring beregnes i henhold til lign (1). Q = *i(t k )*A* ϕ*k (1) Hvor A = nedslagsfeltets area (ha) i(t) = regnintensitet som funksjon av varighet (l/s*ha)) t k = Konsentrasjonstid (avgjør hvilken regnintensitet som blir brukt, kort konsentrasjonstid = regn med høy intensitet) Φ = avrenningskoeffisienten (dimensjonsløs) k = klimafaktor (1,2 (dimensjonsløs) tatt høyde for framtidig økt regnintensitet)
Konsentrasjonstid, t k Konsentrasjonstiden avgjør hvilken regnintensitet som er dimensjonerende og er beregnet i henhold til lign (2). t k = t t + t s (2) t t = tilrenning på overflaten. t t = s/v (s = lengde, v = vannets strømningshastighet på overflaten ca. 1 m/s) = 40/0,5 =1,33 min t s = strømning i fyllingsmasser frem til returpunkt og beregnes som: t t = s/v (s = lengde, v = vannets strømningshastighet i fyllingen ca. 0,02 m/s) = 40/0,02 =33,33 min Vannhastigheten i fyllingen er basert kurve i figur 2 og gitt fall på terreng (= 2,5 %). Fra nedenstående kurve kan vi utleses at vannhastigheten i en pukkgrøft med 2,5 % fall er ca. 0,015 m/s. Da fyllingsmassene vil ha større steinstørrelse enn pukk og dermed også høyre hastighet har vi antatt strømningshastighetene til v = 0,02 m/s Figur 2 Vannhastigheten i pukkgrøft som funksjon av fallet t k = 1,33 + 33,33 = ca. 35 min i(t) = i(35) Avrenningskoeffisienten, ϕ Avrenningskoeffisienten er den andel av nedbøren som vurderes å renne til returpunkt. Vi har her regnet med at 70% av nedbøren ender opp i dreneringsanlegget i sør-vest (noe vil avrenne til omgivende arealer/avrenne til allerede eksisterende sluk, noe vil infiltreres i grunnen). Dette gir: Φ = 0,7
Regnintensitet og varighet Regnets intensitet er knyttet til varaktigheten på nedbøren, men man må også vurdere frekvensen dvs. hvor mange år det vil gå i gjennomsnitt mellom hver gang regnbyger av en bestemt varighet vil overskride en bestemt regngrense. Frekvensen, eller returperioden er valgt i henhold til skaden en mulig flom kan ha i det aktuelle området. Det er benyttet 20-års returperiode (normalt gjentaksintervall boligfelt/industriområder). Varigheten finner vi fra beregnet konsentrasjonstid. I 20 (35) = 101 l/s*ha Sammenhengen mellom intensitet, varighet og frekvens er gitt på en IDF-kurve, figur 3. Figur 3 IDF kurve for Askim II Beregning Nedenfor presenteres en beregning med returperioden 20 år og en konsentrasjonstid på 35 min. T k = 35 min i(35) = 101 l/s*ha Φ = 0,7 K = 1,2 A = 0,46 ha Q = *i(t)*a* ϕ*k = 101 [l/s*ha]*0,7 [ha]*0,46*1,2 = 39 l/s Videreført vannmengde Etter avklaring med Askim kommune har de i mail av 08.04.2016 gitt tilbakemelding om at det tillates et makspåslipp i fra parkeringsplassen til kommunens overvannsnett på 15 l/s.
Magasineringsvolum V = (Q in Q ut )*t = (39-15)*35*60 = 50400 l = 50,4 m³ (effektivt volum) Med et fordrøyningsmagasin oppbygd med pukk / kult hvor porevolumet er ca. 30 %, behøver man et magasin på i størrelsesorden 168 m³.