LYNGBY-TAARBÆK SPILDEVAND A/S Nyt bassin Ålebækken PROJEKTNUMMER 30.8300.84 BESLUTNINGSGRUNDLAG W&E - WATER EAST - GLOSTRUP BO BONNERUP
Indholdsfortegnelse 1 Indledning og baggrund 1 2 Mål 1 3 Forudsætninger 1 3.1 Hydraulik 1 3.1.1 Oplandsafgrænsning 2 3.1.2 Statusberegninger 4 3.2 Geoteknik 4 3.3 Miljøtekniske undersøgelser 5 3.4 Hydrogeologi 5 4 Løsningsforslag 6 4.1 Bygherreoverslag 7 5 Tidsplan 8
1 Indledning og baggrund 2 Mål LTF har et ønske om at nedbringe stofbelastningen til Mølleåen fra fællesbassinet ved det gamle Ålebækken renseanlæg. Bassinet opfylder ikke de aktuelle krav i spildevandsplanen, bassinet har et dårligt arbejdsmiljø med direkte kontakt til sedimenter i det eksisterende åbne fællesbassin, der er lugtgener fra bassinet i Teknikerbyen og der forekommer æstetiske problemer i Ålebækken og Mølleåen fra overløb. Dette notat er et opdateret beslutningsgrundlag for LTF for valg af løsning til nedbringelse af stofbelastningen, da der i forhold til tidligere forslag er et bedre hydraulisk grundlag for valg af løsning. Som en del af det arbejde er der udført opdaterede modelberegninger, været dialog med myndighederne, og de tidligere gennemførte forundersøgelser og skitseringer er revurderet. Det bemærkes, at der alene ses på tilløb fra Virum- og Rudersdal-oplandene og ikke evt. supplerende bassinbehov for de mindre bassiner Ålebækken Syd og Ålebækken Nord. Overløb fra disse oplande skal ses i lyset af de planlagte ændringer, der er på vej ved bl.a. Stades Krog og Fæstningskanalen. Det er ønsket at aflastningerne ved Ålebækken som minimum reduceres til kravet i vandplanerne svarende til maksimalt 250 m 3 aflastning pr. reduceret hektar. Det er aftalt med Lyngby Taarbæk Kommune og Rudersdal Kommune, at kravet kan tolkes så det er en ækvivalent forureningsmængde, der jo er det udslagsgivende for recipienten. Der accepteres altså et større overløb, hvis der inden udledning til recipient gennemføres en rensning, der sænker koncentrationen af uønskede stoffer. Fordelen er at der kan være fokus på recipientpåvirkningen og ikke alene en overløbsmængde. Det medfører, at anlægget kan etableres mere udgiftseffektivt uden at gå på kompromis med vandkvaliteten i recipienten. I praksis betyder det, at der alt andet lige kan aflastes mere overløbsvand lokalt, og at vandet ikke skal igennem Mølleåværket nedstrøms. Et andet mål, der er opstillet er, at nye bassiner skal være overdækkede selvrensende bassiner med et hensigtsmæssigt arbejdsmiljø. 3 Forudsætninger Der er en række forudsætninger for de forslag som opstilles i beslutningsgrundlaget. Forudsætningerne danner rammerne for de forslag, der fremlægges. 3.1 Hydraulik Det hydrauliske grundlag for beslutningsnotatet er baseret på tidligere forslag for udbygning af Ålebækken bassinet, f.eks. Strategiplan for afløbssystemet (Krüger og Orbicon, 2012), Bygværker langs Mølleåen (Krüger, 2014) og Dispositionsforslag: Ålebækken renseanlæg (Krüger, 2015). 1(9)
Efterfølgende har Sweco i 2016 kalibreret LTF s afløbsmodel for oplandet til Ålebækken. Det forventes, at ændringerne i forudsætninger har betydelig effekt på valg af løsning, og derfor er der udført nye beregninger. 3.1.1 Oplandsafgrænsning Det nødvendige volumen for bassinet ved Ålebækken afhænger, jf. vandplanerne, af det tilsluttede fælleskloakerede areal. Her er der fokus på de dele af oplandet, der er direkte og uforsinket tilsluttet Ålebækken. På Figur 1 er der vist en skitse over hele oplandet, som afleder til bassinet ved Ålebækken baseret på LTF s hydrauliske afløbsmodel samt Lyngby-Taarbæk og Rudersdal kommunes spildevandsplaner. De fælleskloakerede oplande er opgjort både på baggrund af spildevandsplaner og forsyningernes hydrauliske modeller. For det nordlige opland fra Rudersdal Kommune, der tilsluttes ved bassinet stammer oplandsarealerne dog fra input til en kommende spildevandsplan. For Virum ses det, at befæstelsesgraden i modellen ligger højere end i spildevandsplanerne. Dette er resultatet af, at Sweco i 2016 har udført en modelkalibrering af oplandet til Ålebækken bassinet, baseret på en målekampagne i 2015 (juni-oktober). Denne kalibrering har medført et større reduceret areal for alle oplande. Også sammenlignet med tidligere dispositionsforslag for bassinet ved Ålebækken er der en forøgelse af afløbskoefficienten for Virumoplandet. Som det også fremgår af figuren er der en række mindre bassiner i oplandet, hvor der sker en forsinkelse og udjævning af afstrømningen. 2(9)
Figur 1. Oplandsoversigt baseret på LTF s hydrauliske afløbsmodel samt spildevandsplaner, figur vedlagt som Bilag 1 i bedre målestok De skraverede oplande er registreret som separatkloakerede i spildevandsplanen. Ved beregningen af det nødvendige volumen ved Ålebækken tages der udgangspunkt i de arealer, der uforsinket strømmer ned mod Ålebækken. Det var også forudsætningen ved dispositionsforslaget, og det hænger sammen med LTF s plan om ikke at øge den hydrauliske kapacitet i de store afskærende ledninger, men løse kapacitetsproblemerne lokalt ved separering, LAR eller på anden vis afskære overfladevand fra fællessystemet. Det er således en forudsætning, at der i oplande, der i dag forsinker vandet gennemføres en tilsvarende reduktion i aflastningerne. Generelt er der flere overløb mellem fællessystem og de enkelte separatkloakerede områder. Hvis der på den sikre side ses bort fra dette så kan størrelsen af det direkte tilsluttede fælleskloakerede opland opgøres til: Oplandareal Ålebækken Brutto Red. ha. Lyngby-Taarbæk andel 252,8 114,4 Rudersdal andel 31,7 9,9 I alt 284,5 124,3 Tabel 1: Ålebækkens fælleskloakerede arealer i hektar 3(9)
3.1.2 Statusberegninger Modelberegningerne viser, at der i gennemsnit er aflastninger fra Ålebækken 19 til 20 gange om året, og at bassinet aflaster ca. 158.000 m3 om året. Dette er en relativ stor afvigelse fra spildevandsplanen, hvor bassinet er registreret til at aflaste 9 gange om året med 48.000 m3/år. Der er lavet en sammenligning med tilgængelige niveaumålinger fra bassinet, som viser at modellen overestimerer antallet af aflastninger, og derfor forventes præsenterede resultater at være noget konservative. Overestimeringen i resultaterne forventes at stamme fra usikkerhed i regninput i forhold til den måler modellen er kalibreret med. På baggrund af det ønskede mål for bassinet er der beregnet en samlet tilladt aflastning på 250 m3 på 124,3 red. ha. eller i alt 31.075 m3 i overløb til Ålebækken/Mølleåen pr. år. Ifølge beregningerne aflastes der således ca. 5 gange så meget som tilladt. Af tabellen nedenfor fremgår de aktuelle stofmængder ift. de maksimalt tilladte stofmængder: TSS COD BI5 Total-N Total-P Koncentration i overløbsvand 1 mg/l 150 1 130 33 11 2,8 Status, belastning kg/år 23.700 20.540 5.214 1.738 442 Mål, belastning kg/år 4.661 4.040 1.025 342 87 1 Miljøstyrelsen rapport (2000) Stofkoncentrationer i regnbetingede udledninger fra fællessystemer. Tabel 7.1 Tabel 2: Stofmængder i overløb, status og plan Hvis overløbet renses så der opnås en stoftilbageholdelse i bassinet på 50% af de væsentligste forureningskomponenter, så er der en årlig tilladt overløbsmængde på godt 62.000 m 3. Hvis der opnås en stoftilbageholdelse på 80 % så er den tilladte overløbsmængde på godt 155.000 m 3. 3.2 Geoteknik Rambøll har i oktober 2015 udført 4 geotekniske boringer ved Ålebækken. 4(9)
Figur 2: Placering af de 4 geotekniske boringer Den overordnede konklusion er, at området hvor de nye lukkede bassiner skal etableres, geoteknisk set er egnet. 3.3 Miljøtekniske undersøgelser Ved samme undersøgelser er der foretaget en orienterende forureningsundersøgelse af området, herunder også fra bestyrerboligen, der forventes revet ned. Kortlægningen er beskrevet i Orienterende miljø- og geoteknisk undersøgelse Ålebækken Renseanlæg, udarbejdet af Rambøll november 2015. I dispositionsforslaget fra 2015 er det bemærket, at området generelt er præget af diffus forurening med tungmetaller og kulbrinter i den øverste del. De kemiske analyser af jord fra de fire geotekniske boringer B1-B4 viser, at jorden ikke er forurenet, hvilket betyder, at jord fra udgravning til nye bassiner vil kunne genanvendes på matriklen. Rambøll viser i 2015 i deres landskabsforslag for Ålebækken Renseruin, at dele af det område, hvor anlæg af nye bassiner skal finde sted, er forurenet ned til 0,5 m dybde med værdier over Miljøstyrelsens afskæringskriterier. Rambøll foreslår, at jorden fra de lettere forurenede arealer indkapsles i ren jord, som skaffes fra udgravningen til de nye underjordiske bassiner. 3.4 Hydrogeologi Det primære grundvandsmagasin i området (det grundvandsmagasin, hvorfra der foretages vandindvinding) udgøres af kalkformationen samt eventuelle sandlag aflejret umiddelbart ovenpå denne. 5(9)
6(9) Af Region Hovedstadens potentialekort forventes grundvandsstanden i det primære grundvandsmagasin at rejse sig artesisk til ca. kote +14,0 m til +15,0 m på lokaliteten med en sydøstlig/østlig strømningsretning. I de 4 geotekniske boringer er der lokaliseret et grundvandsmagasin bestående af fin- til mellemkornet, sorteret smeltevandssand, der i boring B4 ses at blive mere grovkornet. Herover følger i B1 og B3 ca. 2 m morænesand og øverst fyld til terræn. I boringerne B2 og B4 overlejres grundvandsmagasinet stort set af fyldaflejringer til terræn. De 4 boringer er ført til 12 m dybde og filtersat i den nederste meter. Grundvandsstanden er observeret i 1 til 3,8 m u.t. svarende til kote +15,7 til +16,75 m DVR90. Udgravning til tankene skal udføres til kote ca. +13,0 m DVR90 i grundvandsmagasinet svarende til ca. 4 m under grundvandsspejlet, hvilket vil kræve håndtering af grundvand for at tørholde byggegruben under anlægsarbejdet. Indledningsvist vurderes det, at der skal håndteres grundvand i størrelsesordenen ca. 20-50 m 3 /time, svarende til ca. 175.000-440.000 m 3 grundvand på et år. Den mængde grundvand, der skal håndteres i forbindelse med etablering af byggegruben, vil blive nærmere fastlagt i forbindelse med forundersøgelserne, hvor der vil blive udført pumpetest i det grundvandsmagasin, hvor grundvandssænkningen skal udføres. Rambøll foreslår at der etableres et sugespidsanlæg, da sænkningen ikke er så stor og da der er tale om sænkning i sand- og grusforekomster. Denne løsning er også forudsat her, men der bør gennemføres prøvepumpninger for mere præcis vurdering at den bedst egnede metode, men også for at vurdere mængder og effekter på f.eks. naboejendomme, Mølleåen mv. Der forventes, at der skal opstilles en hydrogeologisk model for at vurdere disse effekter tilstrækkeligt. Alternative løsninger kunne være filterboringer, spunset grube der afskærer vandet, evt. en stabiliserende grouting injicering eller en passiv grundvandssænkning til Mølleåen. I den permanente situation skal konstruktionen kunne holde til det ensidige grundvandstryk i retning mod Mølleåen og være sikret mod det opadrettede vandtryk. 4 Løsningsforslag Der er regnet på en løsning, hvor det eksisterende bassin udgør en del af det nye bassinvolumen. Nr. Grundlag Rensning Overløb pr. år [m3] Antal overløb [stk./år] Spildevandsplan 48.000 9 0 Status, 4.700 m 3 0 158.000 20 2 Plan, 10.000 m 3 75% 90.000 11 Tabel 4: Overløb (mængde og hyppighed). I de hydrauliske beregninger er det forudsat, at der ikke ændres på udløbsforholdene fra Ålebækken bassinet. Baseret på modtagne niveaumålinger er at tømmetiden for det
nuværende bassin er omkring 7-8 timer. Ved at udbygge dette bassinvolumen, uden at øge udløbet, vil det betyde en forøgelse af tømmetiden samtidig med en længere tilledning til renseanlægget. Dette kan muligvis forbedres ved at styre bassinudløbet så det øges når der er nedstrøms kapacitet. 4.1 Bygherreoverslag Som anlægsteknisk løsning er det vurderet, at det er billigst med præfabrikerede elementer som Perstrup. Etableringen kan ske i åben grav, dog er det forudsat, at den nordlige udgravningsside etableres som en københavner væg af hensyn til den beplantning, der ønskes bevaret. Der er udarbejdet bygherreoverslag som følger: Løsning Nyt volumen Anlæg Rensning Bygherreudgift 2A 5.300 m 3 Det eksisterende volumen på 4.700 m 3 er forudsat anvendt i løsningen. 2 stk. ø36 Perstrup tanke + skivefilter 700 l/s 75% 55 mio. kr. Tabel 5: Oversigt over økonomi Figur 3: Skitse af forslag 2A øverst. Nederst ses placering i forhold til eksisterende bygningselementer. 7(9)
Forslag 2A omfatter anvendelse af det eksisterende åbne bassin, og etablering af 2 nye lukkede tanke. Det ene bassin 1 som first flush bassin/primær bassin (mørkegrå på skitse), og bassin 2 (grå på skitse) som rensning inden tilledning til det åbne bassin. Evt. særlig fosforfjernelse etableres ved tilløbet til bassin 2. Rensegrad Vandmængde TSS aflastning % m 3 /år kg/år Bassin + Skrivefilter (700 l/s) 75 54.000 2.025 Bassin (bypass filter) 50 36.000 2.700 I alt 90.000 4.725 Tabel 6: Aflastning fra forslag 2A pr. år 5 Tidsplan Det er forudsat, at det nye anlæg er udført med udgangen af 2019. Det er en relativ stram tidsplan. 8(9)
Fase Aktivitet 0 Forudsætninger Beslutningsgrundlag LTF beslutning 1 Projektforslag Supplerende forundersøgelser LTF Beslutning 2 Detailprojekt 3 Myndighedsprojekt Ansøgninger 4 Udbud og kontrahering LTF beslutning 5 Udførelse 6 Idriftsættelse 2017 2018 2019 2.K 3. K 4. K 1. K 2. K 3. K 4. K 1. K 2. K 3. K 4. K Figur 4: Forslag til tidsplan 9(9)