Skitseprojekt for regulering og restaurering af kommunevandløbet Smedebæk på matr. nr. 1b Smedebæk Mølle, Ejstrup Ikast-Brande Kommune - Maj 2012 Delstrækning af Smedebæk, som ønskes reguleret og restaureret til en større vandføringsevne, således at hyppighed af oversvømmelser reduceres - set i nedstrøms retning. 1
1 Indhold 1 Indhold... 2 2 Formål og baggrund... 3 3 Omfang af opgaven... 3 4 Databaggrund... 3 5 Okkerforundersøgelse... 3 5.1 Feltarbejde... 3 5.2 Kemiske analyser... 4 5.3 Resultater... 5 6 Vandstande i Smedebæk... 5 7 Regulering af Smedebæk mv.... 8 8 Konsekvensvurdering... 9 9 Oversigt over anlægsudgifter... 9 10 Bilagsfortegnelse... 10 Dato: 29. maj 2012 Udarbejdet af PV\ Natur & Miljø Rådgivning 2
2 Formål og baggrund Ikast-Brande Kommune har anmodet PV\ Natur & Miljø Rådgivning om at udarbejde et skitseprojekt for en 6-700 m lang delstrækning af Smedebæk, opstrøms Ikastvej. Ved vurderingen af forholdene omkring vandløbet er der behov for viden omkring grundvandstanden og udbredelsen af oversvømmelser omkring vandløbet samt om jordbundens og grundvandets indhold af okker og ferrojernforbindelser, ligesom det er væsentligt at kunne redegøre for oversvømmelser omkring bygninger tæt på vandløbet. Skitseprojektet skal beskrive et løsningsforslag og redegøre for konsekvenser ved projektets gennemførelse. 3 Omfang af opgaven Opgaven indledes med følgende delopgaver: "Okkerforundersøgelse med pyritanalyser, vandløbsopmåling og grundvandspejlinger". Efterfølgende gennemføres databehandling og konsekvensberegning for en regulering af vandløbet. Grundlaget for konsekvensbeskrivelsen mv. fastlægges ved regulativdimensioner af Smedebæk og ved projekterede dimensioner for en delstrækning af vandløbet opstrøms Ikastvej samt ved en nyopmåling af vandløbet på delstrækninger af i alt ca. 800 m. Vandløbsprofiler er indtastet i Hecras 4.1.0 og der er gennemført en række vandspejlsberegninger for karakteristiske afstrømninger og forventede manningtal. Forventede manningtal for sommer- og vinterhalvåret kunne være 15, 20 og 30. Beregningerne gennemføres ved anvendelse af hydraulisk radius. Resultatet af enkelte udvalgte beregninger medtages i rapporten. 4 Databaggrund Alle koter i dette projekt er angivet i DVR90. Evt. anførte koter i DNN skal fratrækkes 0,076 m for at kunne følge DVR 90 kotesystemet. Terrændata fra Grid i DVR90 kotesystem leveret af Ikast-Brande Kommune anvendes i vurderingerne. Opmåling med GPS-udstyr udført 16. december 2011 indeholdende nr., x, y, z, kode/ beskrivelse. Der er målt tværprofiler og mellempunkter, i alt 592 punkter. Datagrundlaget for dette projekt er således baseret på allerede eksisterende data og på nye data fra undersøgelse og opmåling udført af PV\ Natur & Miljø Rådgivning. 5 Okkerforundersøgelse 5.1 Feltarbejde Der er den 19/11 2011 på arealet udført 10 orienterende boringer med håndbor med henblik på registrering af jordens indhold af pyrit samt af jordvæskens indhold af ferrojern forbindelser. Boringsplaceringerne fremgår af Bilag 1.2. 3
Der er som udgangspunkt boret op til maksimalt ca. 1 meter under terræn. Der er foretaget en geologisk prøvebeskrivelse i felten. Prøvebeskrivelser, borejournal er vedlagt som bilag 2. Pejlinger af det sekundære grundvandspejl på arealet er gennemført ved undersøgelsen og der er etableret 2 pejlerør nord for søen til registrering af grundvandstanden på forskellige tider af året. Der er indtil videre alene foretaget en pejling den 20/2 2012. Oversigt over de puljede jordprøver fremgår af bilag 1.2 og af tabel 5.1. Jordprøverne udtaget 19/11 kl. 11.30-16.30 blev straks emballeret i diffusionstætte prøveposer, og nedfrosset indtil afsendelse til laboratorium, hvor jordprøver blev lagt på køl indtil analysetidspunktet. Track & Trace: Afsendt Viborg Postkontor 21. november 2011 kl.16:00, Ankommet Taulov Pakkecenter 21. november kl. 20:29, Ankommet til omdeling 2774 Pakkedistrikt København 22. november kl. 07:42. Ankommet Geus ca. kl. 9.00 samme dag (stadig frossen tilstand). Tabel 5.1 Oversigt over puljede jordprøver udtaget 19/11 2011 på matr. Nr. 1b m. fl. Smedebæk Mølle, Ejstrup. Prøverne er nummereret I II Antal prøvesteder i puljen 5 5 Lokaliteter, profil nr. 111,112,113,114,115 116,117,118,119,120 Jordtype mineraljord mineraljord Prøvedybder, cm 50-70, 40-60, 40-60, 50-75, 50-75 55-90, 75-100, 75-100, 70-95, 60-90 I forbindelse med prøvetagningen blev ført en borejournal (bilag 2), hvori er noteret: Jordart Laggrænser Beliggenheden af vandspejl Andre feltdata Der er den 19/11 2011 endvidere udført feltmålinger med analysestrips på jordvæske for følgende parametre: ferrojern (filtreret jordvæske/ ikke filtreret jordvæske). 5.2 Kemiske analyser Repræsentative puljede prøver af jordbunden er udvalgt til kemisk analyse. Alle udvalgte prøver er analyseret for parametrene anført i tabel 5.2. Tabel 5.2 Liste over analyserede komponenter og parametre Analyseparametre Pyrit (FeS 2 ) % ph CaCl 2 - Rt (reaktionstal) Tørstof % Glødetab % 4
Analyserne er udført af GEUS, Geokemisk afdeling. De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland, Østervoldgade 10, 1350 København K. Indholdet af ferrojern i jordvæsken er målt ved boreprofilerne på arealet. 5.3 Resultater Nedenfor er resultaterne af undersøgelsen gennemgået og beskrevet. Data for de enkelte boringer/prøver den 19/11 2011 er sammenstillet i bilag 2. Analyseattest fra GEUS dateret den 9/12 2011 fra laboratoriet er vedlagt som bilag 3 og i tabel 5.3 er analyseresultater og beregninger anført. Tabel 5.3 Analyseresultater af jordprøver. Boringer nr. Dybde m Under terræn Pyrit % Rt Tørstof % Glødetab % I 40-75 < 0,01 5,59 30 2,33 II 55-100 < 0,01 5,91 27 1,50 Jordbunden på arealet i de udførte boringer er overvejende mineraljord med et glødetab på 1,5-2,33. Pyritindholdet er i begge puljede jordprøver meget lave, idet der er målt værdier på mindre end 0,01 %. Indholdet af fri pyrit kan således beregnes til at være mindre end 0,01 % eller 0 %. Rt-værdier ligger på hhv. 5,59 og 5,91. Alle målte værdier for pyritindhold og fri pyrit ligger således under de vejledende grænseværdier for, hvornår der skal udføres modelberegninger af jernudvaskningen. Grundvandstanden på arealet er mange steder tæt på terrænniveau, men kan i den tørre sommertid måske falde til under vandstanden i Smedebæk. Den filtrerede jordvæske indeholder typisk fra 2 til 25 mg Fe ++ /l, mens den ufiltrerede jordvæske typisk indeholder 25-50 mg Fe ++ /l. 6 Vandstande i Smedebæk Afstrømning og vandføring: I regulativ for Smedebæk og redegørelse for regulativets grundlag gældende siden 1. januar 1996 er oplyst forventede karakteristiske afstrømninger baseret på vandføringsstation 25.24 Holtum Å, Hygild samt forventede oplande på ca. 19,6 km 2 i st. 0-4.500 m og ca. 28,3 km 2 i st. 4.500-11.623 m. I nærværende projekt er valgt et andet grundlag, idet såvel oplande som afstrømninger vurderes at være undervurderede i det gældende regulativ. Orbicon A/S har oplyst et opland på 40,1 km 2 ved DDH Stednr. 250777 Smedebæk, ns. Smedebæk Mølle dambrug. På grundlag af højdemodellen vurderes deloplande ved Ikastvej 5
som vist i bilag 1.1. Deloplandet til Smedebæk nedstrøms Ikastvej er beregnet til ca. 160 ha og opstrøms Ikastvej er der kalkuleret med et delopland på ca. 25 ha. Oplandet til Smedebæk udgør således kun 35 % af oplandet ved målestationen i Holtum Å, Hygild. Orbicon A/S har bestemt følgende karakteristiske (kolonne 2 i nedenstående tabel) afstrømninger for Holtum Å, Hygild med et opland på 117 km 2. Absolut maksimum er oplyst til 35 l/s/km 2. Smedebæk har et væsentligt mindre opland og de anførte karakteristiske afstrømninger kan sagtens være underestimerede, eksempelvis kunne en Median maksimum værdi på ca. 23 l/s/km 2 i stedet måske være på ca. 30 l/s/km 2 eller højere. Tabel 6.1 Karakteristiske afstrømninger i Holtum Å og i Smedebæk. Betegnelse Afstrømning l/s/km 2 (Holtum Å, Hygild) Vandføring l/s 1 km V for Ikastvej Vandføring l/s Ved Ikastvej Vandføring l/s 0,5 km Ø for Ikastvej Smedebæk, regulativ st. 11.432 10.486 9.814 Median minimum 6,02 259 249 247 Sommer middel 8,32 349 336 334 Vinter middel 12,2 509 489 486 Median maksimum sommer 12,35 515 495 492 Median maksimum vinter 22,94 957 920 914 5 års maksimum 27,72 1156 1112 1105 10 års maksimum 30,27 1262 1214 1206 Opmåling af Smedebæk: Opmålingen blev gennemført den 16. december 2011 med GPS udstyr. Opmålingens omfang er vist på et oversigtskort, se bilag 1.1, 1.2, 5.1 og 5.2. Der er målt 20 tværprofiler samt diverse bygværker og mellempunkter i Smedebæk umiddelbart øst for Ikastvej og 8 tværprofiler samt bygværker og mellempunkter på en kort delstrækning 1 km vest for Ikastvej. Smedebæk os. (øst for) Ikastvej totallængde delstrækning ca. 675 m Smedebæk nv. (vest for) Ikastvej totallængde delstrækning ca. 125 m Ved opmålingen er anvendt koder efter nedenstående kodeliste, tabel 6.2: Tabel 6.2 Kodeliste 1 knækpunkt, mellempunkt 2 åbent tilløb højre 3 åbent tilløb venstre 4 rørtilløb højre 5 rørtilløb venstre 6 skala top 7 skalapæl top 8 vandspejl 9 tværprofil tekst: ingen, kant 91 vandløbsm 92 vandløbskant Stationeringer af vandløbet refererer til afstanden i meter fra udspring (regulativmæssig stationering). Vandløbets stationering fastlægges på grundlag af måledata for de 28 tværprofiler (punkterne med kode 91) og en række målte mellempunkter samt mellempunkter aflæst på ortofoto. Afstande mellem punkter i de opmålte tværprofiler er beregnet i regneark ved projektion ind på en linje gennem punkterne (med kode 92) for venstre og højre vandløbskant i de 6
respektive opmålte tværsnit. Afstande i tværprofilerne er målt fra vandløbets venstre kant. Opmålingsdata er tastet ind i Hecras 4.1.0. Udskrifter og diverse beregningsresultater er gengivet i en række bilag, se bilagene 4a-4f. Opmålingsdata er endvidere produceret i VASP-format. Der medfølger følgende fil: SmedebaekR_VAS VAS-fil 18-04-2012, se bilag 4g. Målte og beregnede vandstande i Smedebæk: Der er udarbejdet en lang række bilag, som alene findes uploaded til nærværende projekt, se bilagene 4a - 4g. Udvalgte målte og beregnede vandstande i Smedebæk er gengivet i tabel 6.3. Tabel 6.3 Målte og udvalgte beregnede vandstande i Smedebæk i henhold til opmålingsdata, projektdata jf. afsnit 7 og regulativdata. Beregnede vandstande er vist for manningtal 20 (M=20). Reg. st. 10.371 10.236 10.159 10.012 9.908 8.814 RS 9625* 9629 9764 9833* 9841 9988 10092 10186 Målte vsp Afstr.den 16/12 2011 57.03 57.82 58.12 58.38 58.61 58.86 Afstr. Beregnede vsp 6.02 l/s PProj11_M20 56.90 57.47 57.59 57.95 58.18 58.58 6.02 l/s M20_Opm 56.97 57.67 57.92 58.09 58.20 58.58 6.02 l/s PlanM20Reg* 57.34 58.10 58.66 8.38 l/s PProj11_M20 56.92 57.52 57.65 58.01 58.24 58.63 8.38 l/s M20_Opm 57.00 57.72 57.98 58.15 58.27 58.63 8.38 l/s PlanM20Reg* 57.37 58.19 58.74 12.2 l/s PProj11_M20 56.95 57.59 57.73 58.09 58.33 58.71 12.2 l/s M20_Opm 57.04 57.80 58.05 58.22 58.35 58.71 12.2 l/s PlanM20Reg* 57.42 58.30 58.87 12.35 l/s PProj11_M20 56.95 57.60 57.73 58.10 58.33 58.71 12.35 l/s M20_Opm 57.05 57.80 58.06 58.22 58.36 58.71 12.35 l/s PlanM20Reg* 57.42 58.31 58.87 22.94 l/s PProj11_M20 57.03 57.76 57.91 58.25 58.53 58.86 22.94 l/s M20_Opm 57.15 57.98 58.22 58.36 58.56 58.87 22.94 l/s PlanM20Reg* 57.52 58.56 59.15 27.72 l/s PProj11_M20 57.06 57.82 57.97 58.30 58.60 58.92 27.72 l/s M20_Opm 57.19 58.06 58.26 58.40 58.62 58.92 27.72 l/s PlanM20Reg* 57.56 58.65 59.26 30.27 l/s PProj11_M20 57.08 57.85 58.01 58.32 58.63 58.94 30.27 l/s M20_Opm 57.21 58.09 58.28 58.42 58.65 58.95 30.27 l/s PlanM20Reg* 57.58 58.70 59.31 7
7 Regulering af Smedebæk mv. Med henblik på at reducere antallet af oversvømmelser ved vandløbet samt at sænke vandspejlet i okkersøen foreslås en delstrækning på ca. 230 reguleret i henhold til plantegninger, bilag 5.1 og 5.2 samt dimensioneringsskemaet, tabel 1. Tabel 1. Smedebæk, st. 10.140-10.370, dimensioneringsskema B RS Hecras 4.1.0 (b=20.000-a) a Afstand fra øvre ende M, Reg. st. Vandløbets bundkote cm Bundbredde/ Rørdimension m Fald Anlæg Bemærkninger 9.629,43 10.370,57 56,80 X X 4,7 9.659,65 10.348,35 56,94 9.686,07 10.313,93 57,07 X X 5 m opstrøms rørbro 9.724,19 10.275,81 57,12 2,5 1,0 9.764,28 10.235,72 57,20 9.806,92 10.193,08 57,26 1,56 9.832,31 10.167,69 57,29 Ved betonspang 9.841,27 10.158,73 57,30 9.860,00 10.140,00 57,34 X X X Ved okkersø Det nuværende tracé af Smedebæk fastholdes på strækningen st. 10.200-10.370. Det foreslås ligeledes, at tracéet på strækningen st. 10.200-10.140 fastholdes, men alternativt kan eventuelt vælges et lidt nordligere tracé, som vist på plantegningerne. Den nye vandløbsbund vil blive placeret i et lavereniveau, end det nuværende forløbs bundniveau og vandløbets bundbredde og skråningsanlæg øges til henholdsvis 2,5 m og 1,0. Det nuværende regulativ foreskriver en bundbredde på 1,6 m og et skråningsanlæg på 0,5. I henhold til opmåling og beregninger skal der som gennemsnit afgraves i størrelsesordenen 1 m 3 /m, når nuværende tracé fastholdes. Der afgraves i alt ca. 225 m 3 og ét stk. betonspang/ -bygværk i st. 10.168 skal fjernes. Vælges alternativt tracé på delstrækningen, st. 10.150-10.200 vil der blive tale om yderligere afgravning af ca. 2,5 m 3 /m svarende til 125 m 3. Det afgravede materiale kan anvendes ved etablering af en terrænforhøjning i et tracé omtrent som vist på plantegningerne, ca. 75 m og i en lagtykkelse på gens. ca. 0,3 m. Materialebehovet vil være ca. 225 m 3 ved etablering af en terrænforhøjning i 8-10 m bredde. Vælges alternativt tracé kan overskydende afgravet fyld anvendes til opfyldning i det bestående vandløbstracé på delstrækningen og betonspang/ -bygværk skal ikke nødvendigvis fjernes. Der foreslåes etableret 2 gydebanker på den regulerede strækning, idet der foretages nødvendigt merafgravning til indbygning af gydebankerne i det foreskrevne vandløbsprofil. 8
Gydebankerne etableres i 10-15 m længde, i 2,5 m bredde og i en lagtykkelse på 20-30 cm. Der anvendes samme stenblanding, som tidligere anvendt i vandløbet. 8 Konsekvensvurdering Oversvømmelsesrisiko på arealer opstrøms rørbroen i Smedebæk, st. 10.375 forventes at blive væsentligt reduceret. Såfremt oversvømmelser vil finde sted, vil afstrømningen hidrørende fra disse ske via rørbroen i Smedebæk, st. 10.375. Vandstanden i Smedebæk på strækningen fra st. 10.000-10.375 vil blive sænket med i størrelsesordenen 50 cm i forhold til det gældende regulativ. Vandspejlsfaldet i forhold til de opmålte forhold kan omtrent beskrives således: Der forventes et vandspejlsfald på i størrelsesordenen 20-30 cm, hvor effekten af reguleringen er størst, mens vandspejlsfaldet udgør i størrelsesordenen 7-15 cm effekten af reguleringen er mindst. Opstrøms Smedebæk, st. 10.000 vil der som følge af reguleringen alene kunne forekomme vandspejlsfald på nogle få cm (2-3 cm). Det forventes ikke, at grundvandstanden vil ændres nævneværdigt i ådalen, når bortses fra de arealer, som grænser direkte op til den regulerede vandløbsstrækning. Arealer indenfor afstande på 10-15 m til Smedebæk, st. 10.000-10.375, vil på grund af øget drænvirkning fra vandløbet få en ca. 5-30 cm lavere grundvandstand. Det kan ikke helt udelukkes, at der vil blive tale om en vis udsivning fra søen til Smedebæk, som følge af det lavere vandspejlsniveau i bækken. Søvandstanden vil således specielt i sommerhalvåret kunne falde til et lidt lavere niveau. Yderligere pejlinger kan belyse konsekvenserne nærmere. Konsekvenser med hensyn til okkerbelastning af vandløbet vurderes at være meget beskedne eller ikke forekommende. 9 Oversigt over anlægsudgifter Nedenstående beløb er ekskl. projektering, tilsyn mv. og moms. Anlægsudgifter baseret på beskrivelsen i afsnit 7 kan anslås således: 1.000 kr. Smedebæk, regulering, vandløbsarbejder Øget bundbredde 2,5 m anlæg 1 230 lbm... 18 Gydebanker, levering og indbygning, 2 stk... 15 Optagning/ bortskaffelse af betonbro og -bygværk (forsidefoto)... 12 Smedebæk, terrænmodellering, jordflytning Jordarbejder, muldjord, afrømning, genudlægning 750 m 2... 13 Jordarbejder råjord, flytning og udplanering 225 m 3... 18 Smedebæk, merudgift ved valg af alternativ tracé 125 m 3... 9 Andre og uforudselige udgifter... 15 I alt... 100 Ikast-Brande Kommune afholder alle udgifter i forbindelse med planlægning og gennemførelse af projektet. 9
10 Bilagsfortegnelse Nr Emne. 1.1 Regulering af Smedebæk Vandløbsopland 1.2 Regulering af Smedebæk Oversigtskort 2 Okkerundersøgelse Borejournal 3 Okkerundersøgelse Analyseresultater Målforhold/ antal sider 1:10.000 1:2.500 2 sider 2 sider Diverse uploadede bilag 4 a - f a Bilag_a_Indtastning_af_opmaalingsdata_i_HECRAS_4_1_0 b Bilag_b_RAS_Planer_Orienterende_beregnede_vandstande200512 c Bilag_c_Plot_af_beregnede_vandspejl_i_Smedebaek_ved_Ikastvej d Bilag_d_RAS_Laengdeprofil_mod3_1_M30 e Bilag_e_RAS_PProj1_M20_Laengdeprofiler_og_tvaerprofiler f Bilag_f_RAS_PMod250_M20_Laengdeprofil_Projekt11 g Bilag_g_ SmedebaekR_VAS VAS_fil_af_opmaalingen 1 side 9 sider 11 sider 5 sider 27 sider 5 sider 5.1 Regulering af Smedebæk Plan Regulering vandløb og terræn 5.2 Regulering af Smedebæk Plan Regulering vandløb og terræn 1:2.500 1:1.000 10