REGNVANDSHÅNDTERING I TROLDEBAKKERNE

Transkript

1 NOVEMBER 2017 GRIBSKOV KOMMUNE - KLIKOVAND REGNVANDSHÅNDTERING I TROLDEBAKKERNE OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE

2

3 ADRESSE COWI A/S Parallelvej Kongens Lyngby TLF FAX WWW cowi.dk NOVEMBER 2017 GRIBSKOV KOMMUNE - KLIKOVAND REGNVANDSHÅNDTERING I TROLDEBAKKERNE OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE PROJEKTNR. DOKUMENTNR. A A VERSION UDGIVELSESDATO BESKRIVELSE UDARBEJDET KONTROLLERET GODKENDT Oplandsanalyse NAKA BOBP BOBP

4

5 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 5 INDHOLD 1 Baggrund og resumé 6 2 Scalgo 7 3 Regn 9 4 Mike Urban og Mike Flood Befæstelsesgrader Drænsystem 11 5 Bassiner 12 6 Nedsivning 15 7 Konklusion 16 BILAG Bilag 1 Grafisk mødereferat pr Filer: Bassin navn/nr (herunder bassin dim til forskellige hændelser) Oplandsafgrænsning (Herunder befæstelsesgrad) Bygningstema Vejtema Terrænhældningstema Terrænmodel Strømningsveje

6 6 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 1 Baggrund og resumé Oplandsanalyse beregning af regnvandsmængder og strømningsveje Regnvandet i den nye bydel Troldebakkerne skal håndteres lokalt. Der skal udarbejdes en plan for håndtering af regnvandet, så regnvand for en 5 års- og 100 års regnhændelse kan håndteres på terræn med efterfølgende nedsivning eller drænudledning til Ammendrup Å. Med udgangspunkt og ønske om bevaring af det eksisterende terræn er Scalgo Live anvendt til at bestemme strømningsveje og lavninger i oplandet. Endvidere er Scalgo Live anvendt til at fastlægge naturlige oplande til bassiner i det fremtidige terræn. Scalgo analysen er suppleret med en fuld hydraulisk modellering i Mike Flood. Med den opbyggede Mike Flood model for Troldebakkerne er de vandmængder, der skal kunne håndteres ved en 5 og 100 års regnhændelse beregnet. Modellen er opbygget baseret på oplysninger om dræn og terrænmodellen med fremtidige befæstede arealer, som veje og bygninger. Sidst er vandmængder og udbredelser af vand i bassinerne bestemt for de 2 regnhændelser i år 2067 og Mike Flood modellen kan anvendes i projektets videre forløb ved opdaterede oplysninger om befæstede arealer i form af huse, veje og løsninger til regnvandshåndtering (grøfter, bassiner, ledninger, barrierer mv.).

7 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 7 2 Scalgo Scalgo er anvendt til at bestemme strømningsveje og lavninger. Der er generet en plan-terrænmodel, som består af den eksisterende terrænmodel, hvor veje og bygninger, udleveret af EFFEKT, er hævet hhv. 30 cm og 2 m Hydrologiske oplande for bassiner og vådområder er bestemt i samarbejde med EFFEKT og Gribskov Kommune, ud fra terrænmodellens strømningsveje, og et princip om, at de enkelte klynger skal lede vand til samme sø/vådområde. Der er således bestræbt efter at en klynge ikke skal lede vand til 2-3 forskellige bassiner, men til ét bassin. De definerede hydrologiske oplande bestemmer derfor hvilke klynger og områder, der skal lede vand til hvilke søer/vådområder. Når der arbejdes indenfor de enkelte klynger, kan der derfor være lokal terrænreguleringer, som skal sikre vandet strømning mod sø/vådområde. De definerede hydrologiske oplande, samt områder der skal laves større terrænændringer fremgår mødereferatet fra d , som er vedhæftet som bilag. Referatet er resultatet af en workshop mellem Gribskov Kommune, EFFEKT og COWI. Figur 1 viser et udsnit fra Scalgo Live med strømningsveje og plan-terrænmodel, som analysen er lavet på. Det workspace som COWI har arbejdet med i Scalgo Live, er delt med Gribskov Kommune, så der kan arbejdes videre med det i fremtiden. De hydrologiske oplande er udleveret som shape filer, som kan importeres i Scalgo.

8 8 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE Figur 1 Udsnit fra Scalgo Live med strømningsveje når veje og bygninger hæves

9 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 9 3 Regn Der er anvendt en regnserie fra regnmåleren ved Hillerød renseanlæg, som statistisk er den mest repræsentative regn for en 5 års regnhændelse i Helsinge. Regnhændelsen er baseret på dybden, som samlet er 60 mm for en 5 års gentagelsesperiode. Der findes ikke målinger for en 100 års regnhændelse, og der er derfor anvendt en syntetisk regn (CDS), som forholder sig til regionale målinger omkring Helsinge. Der er anvendt klimafaktorer svarende til regnhændelserne i fremtiden bliver kraftigere. De anvendte klimafaktorer svarer til de repræsentative regnhændelserne i 2067 og Tabel 1 viser alle faktorerne anvendt ved beregninger, hvor fortætningsfaktoren også er inkluderet. Fortætningsfaktoren er en faktor der tager hensyn til at fremtidige ekstra befæstede arealer, som mindre bebyggelser og arealer, f.eks. garager, udhuse, indkørsler, mm. Disse vil traditionelt vil tilføre ekstra vand til afløbssystemet, og der tages derfor hensyn til disse med denne faktor svarende til en øget befæstelse på 10%. Gentagelsesperiode (T) for regnhændelse År Klimafaktor Fortætningsfaktor Samlet faktor T T T T Tabel 1 Klimafaktor ved forskellige gentagelsesperioder af regnhændelser.

10 10 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 4 Mike Urban og Mike Flood 4.1 Befæstelsesgrader Der er regnet befæstelsesgrader for de definerede hydrologiske oplande til bassinerne. Befæstelsen er baseret på et bygnings- og vejtema udleveret af EFFEKT. Derudover er der beregnet et afstrømningsgrad til bassinerne, som består af bygnings- og vejtemaet, områder med et større fald end 5% og selve bassinarealerne. Områder med større fald end 5% regnes fuld befæstet, da nedsivning herfra vil være meget begrænset. Den samlede befæstelsesgrad fra bygninger og veje kan anvendes i forhold til rammeplanen og fremtidig lokalplan, hvorimod den samlede afstrømningsgrad anvendes til dimensionering af bassiner i de hydrologiske beregninger. Af Figur 2 fremgår befæstelsesgrad (Bef) og en afstrømningsgrad (Afstrøm) for de hydrologiske oplande.

11 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 11 Figur 2 Befæstelse- og afstrømningsgrad for de hydrologiske oplande til bassinerne, samt navngivning baseret på etapeplanen. 4.2 Drænsystem Gribskovs Kommune har udleveret data omkring drænenes placering i Troldebakkerne, samt oplyst at der er en vandtilførsel til Ammendrup Å på 45 l/s, fra drænene. Det er et krav at denne vandføring fra dræn ikke må overstige eksisterende forhold i fremtiden. Vandføringens begrænsning skyldes drændimensionen ud til Ammendrup Å. Drænsystemet er bygget op som Mike Urban model, som forbinder naturlige lavninger og bassiner i området. Vand fra de hydrologiske oplande ender modelteknisk i lavninger/bassiner, som er direkte forbundet til drænsystemet (Mike Urban). Når kapaciteten af drænsystemet er fuldt udnyttet, vil vand stuve op i lavninger og bassinerne. Evt. fremtidige ændringer på drænsystemet kan og vil derfor påvirke stuvningerne i bassinerne.

12 12 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 5 Bassiner Der er defineret 16 forskellige bassinområder. Nogle af bassinområderne kan bestå af flere mindre bassiner, som kan være hydrologisk forbundet med rørunderføring/dræn. Tabel 2 viser den effektive volumen, som der er nødvendig for de forskellige gentagelsesperioder af regn. Effektiv volumen defineres som bassinvolumen udover et eventuelt vandvolumen ved permanent vandspejl. Figur 3 kan sammenholdes med bassinnumre i tabellen. Nødvendige bassinvolumener [m³] for regnhændelser med forskellige gentagelsesperioder (T): Bassin id Oplande T5 år 2067 T5 år 2117 T100 år 2067 T100 år C A B A A A A A1-A2- D1-E E E8-E E E E E E D Tabel 2 Nødvendige volumen i bassinområder ved forskellige gentagelsesperioder

13 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 13 Figur 3 Oplandsafstrømning til bassiner og nummerering af bassinområder (sorte tal) iht. Tabel 2. Figur 4 viser udbredelse af vand for de 4 forskellige gentagelsesperioder af regnhændelser. Det fremgår at lavningerne/vådområder/bassinerne har kapacitet til at kunne håndtere regnhændelserne uden at oversvømme bygninger. Bassinerne 14 og 16 løber over kronekant, men vandes ledes på overfladen videre hvor det ikke gøre skade.

14 14 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE Figur 4 Udbredelse af vand mere end 10 cm for 5- og 100 års regnhændelse i 2067 og (Udbredelsen er vist på lag af hinanden, så f.eks. den blå (5 års regn år 2067), også er gældende for gul, lilla og rød. Den gule er så gældende for lilla og rød. Den lilla er gældende for rød også. Overordnet set er der volumen nok i de naturlige lavninger/ vådområder/bassiner, som der fremkommer ved plan-terrænmodellen, når forudsætningerne/udbedringerne fra "mødereferatet d " er implementeret. En anden væsentlig forudsætning er, at vandføringen/afløbet bassinerne imellem og ud til Ammendrup Å bibeholdes. Hvis et dræn sløjfes eller begrænses skal den hydrauliske kapacitet være til stede på anden vis, f.eks. som overfladeløsning eller anden rørføring. Terrænmodel er baseret på oplæg pr. 9/10/2017, men illustrationen af bygningsklynger er opdateret med seneste version modtaget fra Effekt, således at konsekvenser af evt. flyttede bygningsklynger fremgår (f.eks. at der er etableret en ny bygningsklynge sydvest for bassin 8). Dette vil medfører behov for terrænregulering. Flere steder fremgår det at bassinerne er forholdsvis tæt på bygninger, det bør overvejes om dette er hensigtsmæssigt. Analysen viser dog at vandet kan være der i forhold til det eksisterende terræn, men terrænet kan forholdsvis simpelt reguleres, således bassiner gøres dybere, hvilket medføre et mindre behov for en arealmæssig udbredelse, samt mulighed for at have større afstand imellem bygninger og bassiner

15 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 15 6 Nedsivning I Troldebakkerne er det de højintensive regnhændelser der er dimensionsgivende ved dimensionering af bassiner, derfor medregnes naturlig nedsivning ikke, da afstrømningen under regn er meget større end selve nedsivningsevnen. I dele af området er der i nuværende forhold en utilstrækkelig nedsivningsevne, hvorfor der er drænet. Nedsivning vil således primært kunne håndtere hverdagsregnhændelser, hvor vandet enten nedsives, eller forsinkes før afledning via dræn. Dette medfører at der i hverdagssituationen vil være en mindre belastning på områder udlagt til bassiner, hvilket understøtter at disse områder kan have dobbeltfunktion. I forbindelse med det hydrologiske/geologiske undersøgelser er der fundet områder hvor nedsivningspotentialet er væsentligt højere end gennemsnittet i området, hvorfor det vil være fordelagtigt hvis vandstrømme kan ledes over disse områder, se rapporten Undersøgelse/beregning af nedsivningspotentiale i Troldebakkerne (Dok nr. A ) samt anbefalinger i rapporten Beskrivelse og økonomisk beregning af mulige overfladeløsninger i Troldebakkerne (Dok nr. A ).

16 16 OPLANDSANALYSE - BEREGNING AF REGNVANDSMÆNGDER OG STRØMNINGSVEJE 7 Konklusion Analysen er baseret på eksisterende forhold, hvor der i samarbejde med EFFEKT og Gribskov Kommune er arbejdet hen imod løsninger der udnytter de eksisterende forhold mht. lavninger og dræn bedst muligt. Der kan være andre forhold udover eksisterende forhold som også skal prioriteres, hvilket kan medfører anbefalinger til ændringer. Analysen viser, at det er muligt at udnytte eksisterende lavninger som bassinvolumen, samt at der er tilstrækkelig kapacitet i disse, såfremt at bygningsklynger placeres så de ikke konflikter med lavningerne. Der er enkelte bygningsklynger hvor placering ikke er fastlagt endeligt. Det er muligt at lave justeringer, idet mindre lokale lavninger kan opfyldes, samtidig med at der etableres en tilsvarende øget kapacitet i tilknytning til en nedstrøms lavning. Det er en forudsætning at drænsystemet opretholdes, eller at der etableres et system med tilsvarende afledningskapacitet. Bemærk at der er tale om effektive volumener, dvs. at der kun er permanent vandspejl de steder hvor der er permanent vandspejl i dag. Hvis der ønskes permanent vandspejl ved nogle af de kommende bassiner, så er der således tale om at der skal etableres et ekstra volumen svarende til det permanente vandvolumen.