Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I miljöer som till hög andel utgörs av hårdgjorda ytor kan regnvatten inte infiltrera ned i marken som normalt, utan stora mängder blir istället till dagvatten. Hanteringen av dagvatten sker idag generellt genom att det transporteras iväg via brunnar och underjordiska ledningar till reningsverk och recipienter utanför städerna. Detta kan vara problematiskt vid kraftiga flöden då ledningarna utsätts för en mycket hög belastning, med risken att detta kan leda till översvämningar som följd. Bortförandet av dagvatten innebär även att de föroreningar som det binder förs vidare ut i systemet. Detta kan i värsta fall leda till att naturliga recipienter förorenas. Att rena dagvatten i reningsverk är även en mycket kostsam process. Således finns det stora samhälleliga intressen av att utarbeta alternativa, mer långsiktigt hållbara metoder för omhändertagande av dagvatten lokalt på platsen för avrinningen.
I Kristianstad finns ett intresse från kommunens sida att implementera en sådan lösning i samband med den kommande renoveringen och omgestaltningen av Vasagatan i centrala staden. Hållbar dagvattenhantering syftar till att utnyttja processerna i den naturliga vattencykeln i omhändertagandet av dagvatten för att reducera kostnader, öka kapaciteten och att samtidigt utnyttja dagvattnet för att skapa olika slags ekologiska och sociala mervärden.
En regnbädd är ett slags biofilteranläggning som nyttjar jordens, vegetationens och mikroorganismers förmåga att omhänderta, fördröja och rena dagvatten lokalt på platsen för avrinningen. Regnbäddar utformas generellt som nedsänkta och vegetationsklädda planteringsytor, till vilka dagvatten från omkringliggande ytor leds ned i. Jorden i regnbäddar, även kallat filtermaterialet, är speciellt framtaget för att främja god infiltration såväl som för att samtidigt även filtrera bort partiklar och föroreningar i dagvattnet. Vegetationens roll i en regnbädd är avgörande i flera steg i omhändertagandeprocessen av dagvattnet, dels genom att den tar upp och binder föroreningar i form av partiklar och näringsämnen, samt att den transpirerar vatten. Regnbäddar kan utformas med ett brett spektrum av olika växter i form av träd, buskar och perenner. Ståndorten som regnbäddar erbjuder är dock väldigt speciell, med kraftiga fluktuationer mellan torrt och blött. Således ställs höga krav på vegetationsvalet. Regnbäddar är väldigt flexibla i sin konstruktion och kan därför utformas för att passa in även i trånga situationer där det råder brist på utrymme, så som i urbana gatumiljöer. Vid implementering av regnbäddar i befintliga gatumiljöer krävs dock att omfattande hänsyn tas för att anpassa utformningen till den existerande infrastrukturen i form av exempelvis ledningar i marken, garageutfarter, parkeringsplatser och att tillräckligt med utrymme finns för gång- och fordonstrafiken. Införandet av regnbäddar för också med sig en ökad grönska i städerna, vilket kan leda till såväl ekologiska och sociala förtjänster i form av förhöjd biologisk mångfald, samt rekreativa, pedagogiska och estetiska mervärden.
Gestaltningsförslaget för Vasagatan visar på hur regnbäddar kan användas i utformningen av en gatumiljö för att omhänderta dagvatten, och samtidigt bidra till en omgestaltning av gatan som bättre passar dess trafikklassning som ett gångfartsområde. Förslaget innebär att åtta regnbäddar förläggs längst gatan, vilka kommer att kunna omhänderta mellan 80-90 % av årsnederbörden, och således medverka till en avlastning av det konventionella dagvattensystemet. Förslaget innebär även att Vasagatan får ett ökat inslag av grönska och att mer utrymme ges till gångtrafiken.
Problem med att använda regnbäddar i gatumiljöer består främst i att de kräver utrymme, vilket generellt går ut över parkeringsplatser och körbanebredd. Avgörande för utformning och funktion är också hur möjligheten till infiltration på platsen ser ut. Regnbäddar är än så länge relativt outforskade i Sverige, och således saknas det mer långtgående kunskap, inte minst om hur väl de går att förena med vårt kalla vinterklimat.

In environments with high proportions of sealed surfaces, rainwater cannot infiltrate naturally into the ground, but instead becomes stormwater. Today stormwater management is usually based on the water being transported through drains, and deposited in treatment plants and recipients outside the cities. This could be problematic in events of high flows when the drain system is under heavy pressure, creating a possible risk of flooding. A further result of carrying the stormwater away in underground pipes is that the contaminants bound to the water are passed on through the drain system. At worst, this lead to the pollution of natural water recipients. The process of de-contamination of stormwater is also quite expensive. Therefor there are major societal interests in developing alternative, more sustainable methods of managing stormwater locally at the point of runoff.
In Kristianstad, in northern Scania, the municipality has expressed interest in implementing such a solution in the upcoming renovation and redesign of the street Vasagatan. Sustainable stormwater management aims to use the processes of the natural water cycle in the management of storm water in order to reduce costs, increase capacity, and at the same time take advantage of the ecological and social benefits water contributes with.
A rain garden is a type of bio-retention facility that uses the ability of soil, vegetation and microorganism to capture, detain and clean storm water at the site of the runoff. Rain gardens are generally designed as submerged vegetation-clad planters, to which stormwater from surrounding areas are being led in-to. The soil in rain gardens, known as the filter material, is specifically designed to promote good infiltration as well as to simultaneously also filter out particles and pollutants in the stormwater. Vegetation has key roles in several steps in the stormwater process of rain gardens. Plants take up and bind contaminants in the form of particles and nutrients, and transpires water. Rain gardens can be designed with a wide range of different plants in the form of trees, shrubs and perennials. The habitat condition that rain gardens offer is, however, quite distinctive, with strong fluctuations between dry and wet situations. Therefore, high demands are placed on the selection of plant material. Rain gardens are very flexible and can be designed to fit even in situations where there is a shortage of space, such as in urban street environments. Implementation of rain gardens in existing street environments require that extensive account is taken to the present infrastructure, for example, underground pipes, driveways, parking lots and that sufficient space is available for pedestrian and vehicle traffic. Rain gardens also brings an increased greenery into urban environments, which can lead to both ecological and social benefits in terms of increased biological diversity, as well as recreational, educational and aesthetic values being added.
The design proposal for Vasagatan displays how rain gardens can be used for sustainable stormwater management in a street environment, and at the same time contribute to the transformation of the street into a design that better suits its traffic classification as a living street. The proposal involves eight rain gardens being placed along the street, which together will be able to retain 80-90 % of the annual rainfall, thus relieving the drain system. The proposal also results in increased green values and more space for pedestrians.
Problems connected to implementation of rain gardens in street environments consists primarily of their requirement for space, which generally results in a reduction of parking spaces and street width. The possibility of onsite infiltration is also crucial to the design and function of rain gardens. Rain gardens are so far relatively unexplored in Sweden, and thus there is a limit in knowledge, not least, on how well they are compatible with cold winter climate.