Advanced

Tillämpning av öppna dagvattenlösningar vid ytavrinningsmodellering

Vikingson, Helena LU and Moberg, Emil LU (2017) In TVVR17/5015 VVR820 20171
Division of Water Resources Engineering
Abstract (Swedish)
Framtagning av skyfallsplaner har blivit en allt vanligare del i kommuners arbete med klimatanpassning. För att klarlägga konsekvenserna av ett skyfall kan man göra en ytavrinningsmodell. Den är även värdefull för att de ekonomiska insatser som svenska kommuner och myndigheter lägger på översvämningsåtgärder ska användas på framgångsrika lösningar. En ytavrinningsmodell gör det möjligt att beräkna flödesriktningar och översvämningsdjup under förloppet då regnet inträffar, något som annars är svårt att göra på plats. Det har visat sig vara lämpligt att använda ytavrinningsmodeller som verktyg för att ta fram åtgärdsförslag vid förebyggande av översvämningar. Dock förekommer många osäkerheter vid framtagning av dem.

Bjuvs tätort drabbades... (More)
Framtagning av skyfallsplaner har blivit en allt vanligare del i kommuners arbete med klimatanpassning. För att klarlägga konsekvenserna av ett skyfall kan man göra en ytavrinningsmodell. Den är även värdefull för att de ekonomiska insatser som svenska kommuner och myndigheter lägger på översvämningsåtgärder ska användas på framgångsrika lösningar. En ytavrinningsmodell gör det möjligt att beräkna flödesriktningar och översvämningsdjup under förloppet då regnet inträffar, något som annars är svårt att göra på plats. Det har visat sig vara lämpligt att använda ytavrinningsmodeller som verktyg för att ta fram åtgärdsförslag vid förebyggande av översvämningar. Dock förekommer många osäkerheter vid framtagning av dem.

Bjuvs tätort drabbades den 15 juni 2016 av kraftiga översvämningar. I detta examenarbete görs en fallstudie över delar av Bjuvs tätort med fokus på skyfall. I en ytavrinningmodell (MIKE 21) kartläggs översvämningskänsliga områden. Åtgärder appliceras därefter i form av öppna dagvattenlösningar för att utreda den förebyggande effekten. Vidare belyses osäkerheter som förekommer vid ytavrinnings-modellering och dess inverkan på modellresultatet.

De öppna dagvattenlösningarna; svackdiken, rinnvägar, kantstenar och nedsänkning av grönområden, införs i modelleringsprogrammet MIKE 21, men detaljnivån begränsas av höjddataupplösningen på två meter. En ökad cellupplösning innebär en ökning av modelleringstiden, vilken redan nu har uppgått till 16 timmar per simulering. Skyfallet som används i modellen har varaktighet på 6 timmar och en återkomsttid på 100 år.
Fem fokusområdena har tagits fram och består alla av lokala instängda områden, något som bland annat bidragit till det stora utfallet av översvämningar, både i utfallet av modelleringen och i verkligheten. Modelleringsresultatet visar att antalet marköversvämmade fastigheter reduceras med 82 % efter implementering av öppna dagvattenlösningar, enligt en framtagen definition för marköversvämning. Av de öppna dagvattenlösningar som har implementerats har mest fokus legat på trög avledning och samlad fördröjning. Grönområden har använts främst för att fördröja stora mängder vatten genom nedsänkning av ytan och på så sätt hindrat vatten från att skapa stora översvämningsdjup på ofördelaktiga platser. På så sätt har många fastigheter kunnat räddas. Vid analys över avrinningsmodellen över Bjuvs tätort har kantsten och skapandet av rinnvägar visat sig vara lösningar som har hjälpt till att skydda specifika bostäder från att översvämmas. Vid framtagning av åtgärdsförslag för ett område som Bjuvs tätort, är man tvungen att förhålla sig till den befintliga miljön. Möjliga översvämningsförebyggande åtgärder måste därför skapas specifikt utefter den plats som de genomförs på.

En känslighetsanalys över infiltrationens uppsättning i modellen visar att dess uppsättning har stor påverkan på resultatet. Eftersom det har varit svårt att ta reda på geologin i området, har det i sin tur varit svårt att veta hur uppsättningen av infiltrationen ska utföras. Detta tycks vara ett återkommande problem vid skyfallsmodellering och borde därför utredas i framtida studier.

Att implementera åtgärder i skyfallsmodeller tycks vara ett effektivt sätt att selektera bort åtgärder som inte ger förväntad effekt, men är framförallt ett sätt att undersöka och kartlägga hur åtgärder samverkar med sin omgivning. Om det inte utförs i samband med framtagningen av skyfallsmodellen, finns en stor risk att de inte utförs efter p.g.a. den eventuella licens- och kunskapsbristen på de programvaror som används. Troligen har införandet av öppna dagvattenlösningar i ytavrinnings-modeller en avgörande roll i kommuners beslut om vidtagande av åtgärder. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Skyfallsplaner har blivit allt vanligare i kommuners klimatanpassningsplaner. Genom att testa åtgärder i modellen kan effektiviteten som de ger öka och behovet av vidare undersökningar minskas.

Examensarbetet kan komma till användning för kommuner, eller andra beställare, och för de som arbetar med att ta fram ytavrinningsmodeller. En fallstudie i Bjuvs tätort har gjorts men resonemangen och arbetsgången kan appliceras på andra platser. Arbetet innehåller en grundligare genomgång av hur hela tillvägagångssättet från insamling av data till uppsättning av modellen och analys av resultatet går till. Därmed ger den en djupare förståelse kring hur allt faktiskt fungerar och vilka osäkerheter som är viktiga att beakta. Fyra... (More)
Skyfallsplaner har blivit allt vanligare i kommuners klimatanpassningsplaner. Genom att testa åtgärder i modellen kan effektiviteten som de ger öka och behovet av vidare undersökningar minskas.

Examensarbetet kan komma till användning för kommuner, eller andra beställare, och för de som arbetar med att ta fram ytavrinningsmodeller. En fallstudie i Bjuvs tätort har gjorts men resonemangen och arbetsgången kan appliceras på andra platser. Arbetet innehåller en grundligare genomgång av hur hela tillvägagångssättet från insamling av data till uppsättning av modellen och analys av resultatet går till. Därmed ger den en djupare förståelse kring hur allt faktiskt fungerar och vilka osäkerheter som är viktiga att beakta. Fyra känslighetsanalyser utförs och lyfter intressanta frågor och besvarar dem med modelleringsresultat. Att tillämpa öppna dagvattenlösningar i en ytavrinningsmodell är ett nytt sätt att gå tillväga. Tidigare har de allra flesta rapporter som gjorts kring skyfallsplaner innehållit enbart ytavrinningsmodellering. Om en effektivisering av arbetet kan skapas kommer det innebära en lägre kostnad och till följd av det fler som kan komma att använda verktyget.

Eftersom ytavrinningsmodellering är ett förhållandevis nytt och relativt komplicerat verktyg så finns inte tillräckligt med riktlinjer och vägledningar att följa. Därför har egna resonemang och förenklingar fått stå till grund för valda värden på en del av parametrarna i modelluppsättningen. Nationella handledningar för modelluppsättningen efterfrågas, då osäkerheten kring ett flertal av de använda parametrarna är stor. Den parameter som har visat sig vara viktigast för utfallet av resultatet är infiltrationsuppsättningen och uppsättningen av regnet är även det något som förefaller ha en stor påverkan på resultatet.

De metoder som använts för att minska översvämningsrisken har varit; kantstenar, rinnvägar, svackdiken och nedsänkta grönområden. Det förekommer inga välutvecklade verktyg för införandet av dem i MIKE 21, vilket är programvaran som använts, införandet har därför gjorts med hjälp av ArcGIS och FME. Reduktionen av antal översvämningar, enligt den i arbetet framtagna definitionen för en marköversvämmad fastighet, blir 82 % efter det att åtgärderna har införts. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Vikingson, Helena LU and Moberg, Emil LU
supervisor
organization
alternative title
En fallstudie över Bjuvs tätort med fokus på skyfall
course
VVR820 20171
year
type
H3 - Professional qualifications (4 Years - )
subject
keywords
MIKE 21, Öppen dagvattenhantering, Ytavrinningsmodellering, Skyfall, Översvämningshantering, Marköversvämning
publication/series
TVVR17/5015
report number
17/5015
ISSN
1101-9824
language
Swedish
additional info
Examiner: Linus Zhang
id
8918904
date added to LUP
2017-06-30 09:07:53
date last changed
2019-04-01 13:30:54
@misc{8918904,
  abstract     = {Framtagning av skyfallsplaner har blivit en allt vanligare del i kommuners arbete med klimatanpassning. För att klarlägga konsekvenserna av ett skyfall kan man göra en ytavrinningsmodell. Den är även värdefull för att de ekonomiska insatser som svenska kommuner och myndigheter lägger på översvämningsåtgärder ska användas på framgångsrika lösningar. En ytavrinningsmodell gör det möjligt att beräkna flödesriktningar och översvämningsdjup under förloppet då regnet inträffar, något som annars är svårt att göra på plats. Det har visat sig vara lämpligt att använda ytavrinningsmodeller som verktyg för att ta fram åtgärdsförslag vid förebyggande av översvämningar. Dock förekommer många osäkerheter vid framtagning av dem.

Bjuvs tätort drabbades den 15 juni 2016 av kraftiga översvämningar. I detta examenarbete görs en fallstudie över delar av Bjuvs tätort med fokus på skyfall. I en ytavrinningmodell (MIKE 21) kartläggs översvämningskänsliga områden. Åtgärder appliceras därefter i form av öppna dagvattenlösningar för att utreda den förebyggande effekten. Vidare belyses osäkerheter som förekommer vid ytavrinnings-modellering och dess inverkan på modellresultatet.

De öppna dagvattenlösningarna; svackdiken, rinnvägar, kantstenar och nedsänkning av grönområden, införs i modelleringsprogrammet MIKE 21, men detaljnivån begränsas av höjddataupplösningen på två meter. En ökad cellupplösning innebär en ökning av modelleringstiden, vilken redan nu har uppgått till 16 timmar per simulering. Skyfallet som används i modellen har varaktighet på 6 timmar och en återkomsttid på 100 år.
Fem fokusområdena har tagits fram och består alla av lokala instängda områden, något som bland annat bidragit till det stora utfallet av översvämningar, både i utfallet av modelleringen och i verkligheten. Modelleringsresultatet visar att antalet marköversvämmade fastigheter reduceras med 82 % efter implementering av öppna dagvattenlösningar, enligt en framtagen definition för marköversvämning. Av de öppna dagvattenlösningar som har implementerats har mest fokus legat på trög avledning och samlad fördröjning. Grönområden har använts främst för att fördröja stora mängder vatten genom nedsänkning av ytan och på så sätt hindrat vatten från att skapa stora översvämningsdjup på ofördelaktiga platser. På så sätt har många fastigheter kunnat räddas. Vid analys över avrinningsmodellen över Bjuvs tätort har kantsten och skapandet av rinnvägar visat sig vara lösningar som har hjälpt till att skydda specifika bostäder från att översvämmas. Vid framtagning av åtgärdsförslag för ett område som Bjuvs tätort, är man tvungen att förhålla sig till den befintliga miljön. Möjliga översvämningsförebyggande åtgärder måste därför skapas specifikt utefter den plats som de genomförs på.

En känslighetsanalys över infiltrationens uppsättning i modellen visar att dess uppsättning har stor påverkan på resultatet. Eftersom det har varit svårt att ta reda på geologin i området, har det i sin tur varit svårt att veta hur uppsättningen av infiltrationen ska utföras. Detta tycks vara ett återkommande problem vid skyfallsmodellering och borde därför utredas i framtida studier.

Att implementera åtgärder i skyfallsmodeller tycks vara ett effektivt sätt att selektera bort åtgärder som inte ger förväntad effekt, men är framförallt ett sätt att undersöka och kartlägga hur åtgärder samverkar med sin omgivning. Om det inte utförs i samband med framtagningen av skyfallsmodellen, finns en stor risk att de inte utförs efter p.g.a. den eventuella licens- och kunskapsbristen på de programvaror som används. Troligen har införandet av öppna dagvattenlösningar i ytavrinnings-modeller en avgörande roll i kommuners beslut om vidtagande av åtgärder.},
  author       = {Vikingson, Helena and Moberg, Emil},
  issn         = {1101-9824},
  keyword      = {MIKE 21,Öppen dagvattenhantering,Ytavrinningsmodellering,Skyfall,Översvämningshantering,Marköversvämning},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  series       = {TVVR17/5015},
  title        = {Tillämpning av öppna dagvattenlösningar vid ytavrinningsmodellering},
  year         = {2017},
}