Indhold. Syddjurs Kommune A/S Rammeaftale vedr. vandstrategiplaner Vandstrategiplan for boligområde ved Vendehøj 3, Hornslet.

Transkript

1 28. februar 2018 Notat Syddjurs Kommune A/S Rammeaftale vedr. vandstrategiplaner Vandstrategiplan for boligområde ved Vendehøj 3, Hornslet Projekt nr.: Dokument nr.: Version 3 Revision 0 Indhold 1 Indledning 3 Udarbejdet af EMO Kontrolleret af LLKR Godkendt af DPI 2 Visioner og målsætninger 3 3 Projektområdet Jordbundsforhold 4 4 Beregningsmæssige forudsætninger Serviceniveau Beregningsforudsætninger Oplandsplan 7 5 Regnvandshåndtering til serviceniveau Bassiner Bassin Scenarier Arealudbredelse Tømmetid Alternativt scenarie uden nedsivning Bassin Grøfter 11 6 Skybrud 12 7 Opsummering 14 NIRAS A/S Ceres Allé Aarhus C T: D: E: CVR-nr Tilsluttet FRI 1

2 Appendix 1: Længdeprofiler 15 Tegninger Tegning 1A: Vandstrategiplan, nedsivning Tegning 1B: Vandstrategiplan, forsinkelse 2

3 1 Indledning Nærværende notat beskriver vandstrategiplanen for boligområde ved Vendehøj, Hornslet. Vandstrategiplanen beskriver, hvordan regnvandet i lokalplanområdet kan håndteres ved som udgangspunkt at aflede og nedsive i et åbent landskabsbaseret regnvandssystem. Der er fokuseret på regnvandshåndtering, både for regnhændelser op til serviceniveau samt for skybrud (ekstreme regnhændelser). Anlægsøkonomi for regnvandshåndtering og håndtering af spildevand er ikke behandlet i notatet. Der er endvidere ikke behandlet forhold vedr. tilslutningsbidrag. 2 Visioner og målsætninger Der er i projektets indledende fase opstillet følgende visioner og målsætninger for en mulig regnvandshåndtering i projektområdet: 1. Regnvand håndteres ved landskabsbaseret afledning og nedsivning på overfladen. 2. Vandets vej skal være synlig. 3. Det skal sikres, at systemet kan håndtere regn til serviceniveau indenfor området. 4. Der skal tages højde for ekstrem regnhændelser 3 Projektområdet Lokalplansområdet er beliggende i den sydøstlige del af Hornslet og kan ses af nedenstående figur 3.1. Området afgrænses af en ny planlagt vej mod nord, Asylvej mod syd og øst samt Eskerodvej mod vest. Figur 3.1: Lokalplanområdet. 3

4 Inden for lokalplanområdet er der en eksisterende landbrugsejendom; Eskerodvej 51. Infrastrukturen for området ligger forholdsvist fast og har dannet rammen for den udarbejdede vandstrategiplan. Figur 3.2: Illustrationsplan for området med boliger, veje og stier. Se også lokalplanen. Området er præget af et meget kuperet terræn, hvor områdets højeste punkt ligger i kote ca. 45 i lokalplanområdets sydlige del, hvorfra det falder mod nord og nordøst til kote ca. 32 over en afstand på ca. 450 meter. 3.1 Jordbundsforhold Der er ikke nogle eksisterende boringer i GEUS arkiv og der er ikke foretaget geotekniske boringer i området i forbindelse med nærværende projekt. Jordbundsforholdende er derfor ukendte. GEUS jordartskort over den overfladenære geologi viser dog, at der findes ferskvandssand i den nordvestlige del af lokalplanområder mens den sydøstlige del er præget af moræneler. Se nedenstående figur

5 Figur 3.3: GEUS jordartskort over den overfladenære geologi i lokalplanområdet samt placering af nedsivningsbassin (gennemsigtig sort markering). TS (gul) = Ferskvandssand. ML (brun) = Moræneler. DS (pink) = Smeltevandssand. Da der ikke er en recipient i nærheden af lokalplanområdet skal overfladevand nedsives. Jordbundsforholdene er en vigtig faktor i forhold til dette, da den har betydning for den hydrauliske ledningsevne i jorden og dermed, hvor stort nedsivningsbassinet skal være og om det overhovedet er praktisk muligt. Ferskvandssand har normalt en god nedsivningsevne hvorimod moræneler har en betydeligt ringere nedsivningsevne og også særdeles varierende nedsivningsevne. Nedsivningsbassinet er planlagt til at skulle placeres i det norøstlige hjørne og dermed ifølge jordartskortet placeret halvt på sand og halv på moræneler. 4 Beregningsmæssige forudsætninger Vandstrategiplanen er udarbejdet i overensstemmelse med krav og visioner angivet i lokalplan 415 (dateret d ) samt Syddjurs Spildevands dimensioneringskrav angivet i deres Projekthåndbog Tag- og overfladevand fra egen grund, skal håndteres på egen grund i form af nedsivning i faskiner, regnvandsbede mv. Overfladevand fra indkørsler kan dog ledes til det fælles regnvandssystem. Overfladevand fra øvrige befæstede arealer såsom veje og parkeringsarealer ledes til det fælles regnvandssystem. 4.1 Serviceniveau Der skal efter aftale med Syddjurs Kommune ikke dimensioneres grøfter og rør til transport af regnvandet. Denne opgave bistår Syddjurs Spildevand med i projekteringsfasen. For bassindimensionering er serviceniveauet for overløb en gentagelsesperiode på 10 år med et klimatillæg på 1,2. 5

6 4.2 Beregningsforudsætninger Regnvandsbassinerne dimensioneres ud fra Spildevandskomitéens regneark regnrække version 4.1 med følgende forudsætninger: Koordinater: ; Årsmiddelnedbør: 680 mm Gentagelsesperiode: 5 år Sikkerhedsfaktor: 1,2 Hydrologisk reduktionsfaktor: 1,0 Vådvolumen til rensning sættes til m 3 /red. ha. jf. Syddjurs Spildevands projekthåndbog. Jordens hydrauliske ledningsevne er fastsat ud fra spildevandskomitéens regneark til LAR-dimensionering, hvor sand er angivet til intervallet 1e-5 til 1e-2 m/s og moræneler er angivet til intervallet 1e-10 til 1e-6 m/s. Værdierne rækker over et stort spænd og skal derfor undersøges nærmere inden udførelse. Det forudsættes desuden at grundvandsspejlet i området ikke vil være en hindring for etablering af overfladiske nedsivningsanlæg. I forhold til beregningerne er området opdelt i to delområder for oplandet for hhv. det sydlige bassin og det nordlige bassin, se nedenstående skitse på figur 4.1. Figur 4.1: Opdeling af projektområdet i to delområder. 6

7 4.3 Oplandsplan Det befæstede areal er opmålt ud fra den udleverede illustrationsplan fra lokalplanen. Det antages at de planlagte stier ikke skal afvandes og afløbskoefficienten sættes derfor til 0 for disse. Grøfter er medtaget med en afløbskoefficient på 1, og det er antaget at de er 1 m brede. Der skelnes om parcelgrunden er placeret i sand eller ler. Hvis grunden er placeret i sand skal tag- og overfladevand håndteres på egen grund i form af nedsivning i faskiner, regnvandsbede mv.. Overfladevand fra indkørsler kan dog ledes til det fælles regnvandssystem. Der antages derfor en afløbskoefficient på 0,1 (10 %) svarende til indkørslen for disse grunde. Hvis grunden er placeret i ler skal tag- og overfladevand ledes til det offentlige regnvandssystem. I lokalplanområdet er området opdelt i tre forskellige områdetyper for åben-lav bebyggelse (type I og II) samt tæt-lav bebyggelse (type III). For områdetype I og II er bebyggelsesprocenten for den enkelte ejendom 30 %. For områdetype III er bebyggelsesprocenten for den enkelte ejendom 40 %. Der antages derfor en afløbskoefficient, som angivet i nedenstående tabel 4.1. Tabel 4.1: Afløbskoefficienter. Arealtype Afløbskoefficient Veje 1,0 Stier 0,0 Parceller i sand 0,1 Parceller i ler, type I og II 0,3 Parceller i ler, type III 0,4 Bassiner og grøfter 1,0 Grønne områder 0,0 Området er opdelt i to delområder for oplandet for hhv. det sydlige bassin og det nordlige bassin. Arealopgørelse og det reduceret areal for de to områder kan ses af nedenstående tabel

8 Tabel 4.2: Arealopgørelse for området fordelt på de to delområder. Areal-type Delområde 1 Delområde 2 Areal [m 2 ] Red. areal [m 2 ] Areal [m 2 ] Red. areal [m 2 ] Veje Stier Parceller i sand Parceller i ler, type I og II Parceller i ler, type III Bassin Grøfter Grønt I alt Hele området er i alt ca m 2 med et reduceret areal, der afledes til fælles regnvandsløsning på knap m 2. 5 Regnvandshåndtering til serviceniveau 5.1 Bassiner Det er et ønske, at bassin 1 bliver et vådt bassin, der udelukkende skal bruges til forsinkelse og rensning af overfladevand fra delområde 1, der vil således ikke være nedsivning i dette bassin. Forsinkelsesvolumen fra bassin 1 tømmes via en grøft til Bassin 2. Bassin 2 skal være et nedsivningsbassin, der nedsiver overfladevand fra hele lokalplanområdet. Bassinerne dimensioneres således ud fra nedsivningsforholdene i bassin 2. Det antages at bassin 2 får 60 % af udløbstallet og bassin1 får 40 % af udløbstallet (svarende til deloplandenes størrelse) Bassin 2 Spildevandskomitéens regneark regnrække ver. 4.1 anvendes til at beregne det nødvendige bassinvolumen. Da bassin 2 er beliggende halvt i et område med sand og halvt i område med ler er der opsat tre forskellige scenarier for nedsivningen. Det antages i beregningerne, at bassinet kan nedsive i et areal, der svarer til en halv højde af bassinet Scenarier Scenarie 1A Der kan nedsives i hele bassinets bund og der regnes derfor med en gennemsnitlig værdi ved en middel værdi for sand og en middel værdi for ler. Dette giver en nedsivning på 0,003 m/s som gennemsnit i bassinet. Der kan ske nedsivning på et areal på 491 m 2. Dette giver et afløbstal på 737 l/s og dermed er et forsinkelsesvolumen ikke nødvendig. 8

9 Scenarie 1B Der kan nedsives i hele bassinets bund og der regnes derfor med en gennemsnitlig værdi ved den laveste værdi for sand og den laveste værdi for ler. Dette giver en nedsivning på 0, m/s som et gennemsnit i bassinet Der kan ske nedsivning på et areal på 491 m 2. Dette giver et afløbstal på 1,47 l/s og dermed et nødvendigt volumen på 830 m 3. Scenarie 2 Der kan kun nedsives i den halvdel af bassinets bund, som er placeret i sand. Der regnes med en middel-lav værdi for sand, hvilket giver en nedsivning på 0,003 m/s. Der kan ske nedsivning på et areal på 246 m 2. Dette giver et afløbstal på 491 l/s og dermed et nødvendigt volumen på 9 m Arealudbredelse Arealudbredelsen for scenarie 1B, der giver det største nødvendige volumen, fastlægges. Der antages et anlæg på 1:5. En dybde på 1,5 m giver et volumen på ca. 833 m 3. Tabel 5.1: Bassin 2 etableres med nedsivning som angivet i scenarie 1B. Dybde [m] Areal [m 2 ] Volumen [m 3 ] Bemærkning Bund 1, Maks. VSP Se udbredelse på nedenstående figur 5.1. Figur 5.1: Arealudbredelse for bassin ved Scenarie 1B. Maks. VSP Bassin bund Det skal dog bemærkes, at beregningsgrundlaget er meget usikkert. Det kan vise sig at være sand i hele arealet med en god nedsivning, hvorfor bassinudlægningen er alt for stor Tømmetid Den lave nedsivningshastighed som bassinet er dimensioneret efter giver en meget lang tømmetid og vil derfor give et dårligt fungerende bassin, da det i lange perioder ikke vil blive tømt. 9

10 Alternativt scenarie uden nedsivning Da det ikke er sikkert, at der kan nedsives i området kan der alternativt ledes overfladevand til nærtliggende lokalplanområde (Vendehøj 2). I så fald skal bassin 2 etableres som et vådt bassin. Antages et samlet afløb på 1 l/s/ha (10,5 l/s) for hele lokalplanområdet og samme fordeling med 60 % til bassin 2 og 40 % til bassin 1 skal bassinet være 525 m 3 til forsinkelse og m 3 vådt volumen til rensning. Tabel 5.2: Bassin 2 etableres som forsinkelsesbassin med vådvolumen. Dybde [m] Areal [m 2 ] Volumen [m 3 ] Bemærkning Bund 1, Perm. VSP 2, Maks. VSP Bassinets udbredelse kan ses af nedenstående figur 5.2. Figur 5.2: Arealudbredelse, hvis bassinet etableres som et vådt bassin med afløb til et nærliggende boligområde. Maks. VSP Perm. VSP Bund Bassin 1 Volumenet til bassin 1 til forsinkelse afhænger af afløbstallet fra bassin 2. Der er antaget at bassin 1 får 40 % af udløbet (scenarie 1B) svarende til 0,92 l/s. Dette giver et nødvendigt volumen til forsinkelse for bassin 1 på 514 m 3. Volumenet til rensning er fastsat til m 3 /red. ha svarende til m 3. Tabel 5.3: Bassin 1 etableres som forsinkelsesbassin med vådvolumen. Dybde [m] Areal [m 2 ] Volumen [m 3 ] Bemærkning Bund Perm. VSP 1, Maks. VSP Bassinets udbredelse kan ses af nedenstående figur

11 Figur 5.3: Arealudbredelse for bassin 1 ved et afløbstal på 0,92 l/s. Maks. VSP Perm. VSP Bund Etableres bassin 2 som et vådt bassin med et afløbstal på 4,2 l/s (40 % af samlet afløbstal) kan bassin 1 nøjes med et forsinkelsesvolumen på 324 m 3. Da det ser ud til, at der er gode nedsivningsforhold ved bassin 1, kunne man overveje at nedsive over permanent vandspejl. Hvormed bassin 2 ikke vil blive så belastet. 5.2 Grøfter Det er som nævnt en høj prioritet at håndtering af regnvand kan afledes i grøfter og render på terræn. Det er derfor undersøgt om afvanding i grøfter langs med de planlagte veje, kan følge de naturlige strømningsveje i området. Det er undersøgt, hvordan terrænet forløber langs med de planlagte veje i området. Dette kan ses af Appendix 1. Denne undersøgelse ligger til grund for om der kan ledes i grøfter, eller om der er brug for rør. Det er f.eks. nødvendigt med rørunderføringer ved vejkrydsninger og, hvor terrænet ikke tillader, at vandet kan løbe ved gravitation i en grøft. Nedenfor viser figur 5.4, hvor der kan placeres grøfter og hvor der er behov for rør. 11

12 Figur 5.4: Placering af grøfter (blå streger) og rør (røde streger) i lokalplanområdet. Det nordvestlige hjørne kan ved det nuværende terræn ikke afledes via terræn. Området skal afledes via rør, hvis der ikke skal ske en terrænregulering. Den samlede vandstrategiplan med nedsivning i bassin 2 kan ses af Tegning 1A mens den samlede vandstrategiplan med forsinkelse i bassin 2 kan ses af Tegning 1B. 6 Skybrud I nærværende afsnit beskrives udfordringer og begrænsninger i forhold til regn højere end serviceniveau. Håndtering af overfladevandet ved ekstreme regnhændelser, hvor kloakanlæggets (herunder grøfter, rør og bassiner) kapacitet overstiges, skal tænkes ind i den samlede håndtering af overfladevandet. Herunder skal der tages højde for, at vandet ved ekstremregn og tøbrud ledes væk fra ejendomme og øvrige sårbare elementer og i stedet ledes til områder, hvor det gør mindst mulig skade. Der skal desuden tages hensyn til, at udførelsen af lokalplanen ikke forøger omgivelsernes risiko for oversvømmelse. I forhold til håndtering af ekstremregn er det vigtigt at se på ind- og udløbspunkterne i området i dag i forhold til i plan. 12

13 Strømningsveje og bluespots i området ved en 100 mm nedbørshændelse kan ses af nedenstående figur 6.1. Figur 6.1: Strømningsveje og bluespots i området ved 100 mm nedbør. Indløbspunkter Udløbspunkt Af ovenstående figur 6.1 kan det ses at, der er en strømningsvej, som løber ind til området på den sydvestlige side samt den sydøstlige side, og passerer/forlader området mod nordøst. Indløbspunktet på den sydøstlige side (Asylvej) har et topografisk opland på 3,1 ha, mens indløbspunktet på den sydvestlige side (Eskerodvej) har et topografisk opland på 0,7 ha. Det skal sikres at strømningsvejene herfra ikke giver problemer for parcellerne lige inden for lokalplanområdet. Det skal undersøges om strømningsvejene evt. kan flyttes ud på stierne. Det ses endvidere, at der i status er et større bluespot, hvor der er planlagt at etablere et bassin. Det ses endvidere et par mindre bluespots i området. Det skal forebygges at etablering af veje, stier, terræn og bebyggelser skaber andre oversvømmelsesproblemer i nærområdet. Ved at bibeholde strømningsvejen ind og ud af området, burde dette ikke være et problem. De eksisterende strømningsveje følger ikke grøfter/veje/stier, så man skal være opmærksom på, hvor grøfterne kan gå i overløb, så skybrudsvand ikke løber ind til parcellerne. Det bør desuden tilstræbes ikke at reducere de eksisterende bluespots for ikke at øge oversvømmelsesproblemer nedstrøms lokalplanområdet. 13

14 7 Opsummering Håndtering af regnvand på området er vurderet til at skulle håndteres ved afledning primært ved overfladeløsninger som grøfter/render med enkelte rørstrækninger for underføring under veje og, hvor terrænet ikke tillader terrænløsning. Anlægsøkonomi for regnvandshåndtering og håndtering af spildevand er ikke behandlet. Forhold vedr. tilslutningsbidrag er endvidere ikke behandlet. Men det kan vise sig at være en vanskelig administrativ sag, at de enkelte ejendomme selv skal håndtere overfladevand men samtidig gerne må udlede fra indkørsler. Med den planlagte arealinddeling skal der etableres et vådt forsinkelsesbassin på i alt 875 m 3 og et tørt nedsivningsbassin på 739 m 3. Nedsivningsbassinets størrelse afhænger dog meget af jordbundsforholdene og da der ikke gennemført geotekniske boringer eller nedsivningsanalyser i området, er den præcise nedsivningsevne ikke er kendt. Dette bør under alle omstændigheder ske før der træffes endelig beslutning. Den lave nedsivningshastighed som bassin 2 er dimensioneret efter giver en meget lang tømmetid og vil derfor give et dårligt fungerende bassin, da det i lange perioder ikke vil blive tømt. Det skal dog bemærkes, at beregningsgrundlaget er meget usikkert. Det kan vise sig at være sand i hele arealet med en god nedsivning, hvorfor bassinudlægningen er alt for stor. Viser det sig, at der ikke kan nedsives i området, kan bassin 2 etableres som et vådt forsinkelsesbassin på i alt 830 m 3. Det ses, at der er en strømningsvej, som løber ind til området på den sydvestlige side samt den sydøstlige side, og passerer/forlader området mod nordøst. I forhold til håndtering af ekstremregn er det væsentligste, at vandets strømningsveje ikke skal hindres samt at strømningsvejene ikke forværrer situationen mere end i dag eller skaber nye uhensigtsmæssige problemer. De eksisterende strømningsveje følger ikke grøfter/veje/stier, så man skal være opmærksom på, hvor grøfterne kan gå i overløb, så skybrudsvand ikke løber ind til parcellerne. Ved niveau-fri adgange bør der etableres fald væk fra bygningerne. 14

15 Appendix 1: Længdeprofiler For at undersøge om det er muligt at lede vandet på terræn i grøfter langs med vejene er det eksisterende terræn undersøgt. Nedenstående figur viser, hvilke strækninger der er undersøgt. Figur 7.1: Oversigt over veje i lokalplanområdet. E C A G F F G D E B B C A D Længdeprofiler af vejene kan ses af nedenstående. 15

16 Længdeprofil for strækning A-A vist fra nord til syd: Figur 7.2: Strækning A-A. Vist fra nord til syd Som det ses af ovenstående er der både et lokalt toppunkt og et lokalt lavpunkt. Lavpunktet er placeret ud for bassin 1, så dette kan stadig godt afvandes fra overfladen. Længdeprofil for strækning B-B vist fra vest til øst: Figur 7.3: Strækning B-B vist fra vest til øst. Som det ses af ovenstående længdeprofil er der både et lokalt toppunkt og et lokalt lavpunkt. Lavpunktet er placeret ud for parceller, så kan ikke afvandes fra terræn, det kan derfor blive nødvendigt med en rørforbindelse under det lokale toppunkt. 16

17 Længdeprofil fra strækning C-C vist fra sydvest til nordøst: Figur 7.4: Strækning C-C vist fra sydvest til nordøst. Som det ses af ovenstående længdeprofil er der både to lokale toppunkter og tre lokale lavpunkter. Det første lavpunkt er placeret ud for det første bassin, så dette kan stadig godt afvandes fra overfladen. Det næste lavpunkt er placeret mellem to parceller, så kan ikke afvandes fra terræn, det kan derfor blive nødvendigt med en rørforbindelse under det lokale toppunkt. Det sidste lavpunkt kan afvandes mod nordøst, såfremt terrænet bliver jævnet ud ved vejprojektet. Længdeprofil af strækning D-D vist fra sydvest til nordøst: Figur 7.5: Strækning D-D vist fra sydvest til nordøst. Som det ses af ovenstående længdeprofil er der både to lokale toppunkter og et lokalt lavpunkt. 17

18 Lavpunktet er placeret ud grøften fra det første bassin, så dette kan stadig godt afvandes fra overfladen. Længdeprofil af strækning E-E vist fra nordvest til sydøst: Figur 7.6: Strækning E-E vist fra nordvest til sydøst. Som det ses af ovenstående længdeprofil er der ét lokalt lavpunkt på strækningen. Lavpunktet er placeret ud for grøften fra det første bassin, så dette kan stadig godt afvandes fra overfladen. Længdeprofil af strækning F-F vist fra nordvest til sydøst: Figur 7.7: Strækning F-F vist fra nordvest til sydøst. Som det ses af ovenstående længdeprofil er der ét lokalt lavpunkt på strækningen. Lavpunktet er placeret ud for grøften fra det første bassin, så dette kan stadig godt afvandes fra overfladen. Længdeprofil for strækning G-G vist fra vest til sydøst: 18

19 Figur 7.8: Strækning G-G vist fra vest til sydøst. Som det ses af ovenstående længdeprofil er der ét lokalt lavpunkt på strækningen. Lavpunktet er placeret ud for grøften fra det første bassin, så dette kan stadig godt afvandes fra overfladen. 19

20 ± LP415 Vendehøj 3, Hornslet Tegn. 1A Vandstrategiplan, nedsivning Tegnforklaring Lokalplanområde Deloplande Top- og lavpunkter Grøfter Rør Strømningsretning Bassin 1 (forsinkelse) Bassin 2 (nedsivning) Veje Stier Højdekurver Parceller i ler Parceller Grønt område Mål: 1:2.000 Udført: EMO Kontrol: LLKR Godkendt: DPI Sag nr.: Dato: Meter

21 ± LP415 Vendehøj 3, Hornslet Tegn. 1B Vandstrategiplan, forsinkelse Tegnforklaring Lokalplanområde Deloplande Top- og lavpunkter Grøfter Rør Strømningsretning Bassin 1 (forsinkelse) Bassin 2 (forsinkelse) Veje Stier Højdekurver Parceller i ler Parceller Grønt område Mål: 1:2.000 Udført: EMO Kontrol: LLKR Godkendt: DPI Sag nr.: Dato: Meter