Mölndalsån. Översvämningsstudie. DHI Water & Environment. Göteborg Projektnr. 6040

Transkript

1 Mölndalsån Översvämningsstudie DHI Water & Environment Göteborg Projektnr. 6040

2 Innehåll Sammanfattning 1 Inledning Syfte & Målsättning Höjdsystem Bakgrund Metodik vid uppbyggnad av modellbeskrivning Inledning Metodik Underlag Dagvattenbelastning Resultat Hydrologisk modell Uppmätt tillrinning Höjdmodell Hydraulisk modell Kalibrering av modellen Kommentarer till kalibreringsresultaten Verifiering av modellen Övriga modellresultat Scenarioanalys Nederbördsanalys Beräkningar Resultat: Kommentarer till scenarioberäkningarna Slutsatser Bilagor Bilaga 1a Sammanställning vattendomar för Mölndalsån Bilaga 1b Avrinningsområden för vattendraget Bilaga 2 Modellparametrar hydrologisk modell Bilaga 3 Kalibrerings- och verifieringsresultat hydrologisk modell Bilaga 4 Högflödessituationer Bilaga 5 Kalibrerings- och verifieringsresultat hydraulisk modell Bilaga 6 Flöden och maxnivåer för beräknade alternativ Bilaga 7 Översvämningskartor Bild framsida. Luckor vid Stensjön.

3 Sammanfattning Mölndalsån drabbas till och från av översvämningar. Under senare år har återkommande sådana perioder inträffat under senvintern. Översvämningarnas utbredning varierar inom systemet och konsekvenserna är beroende av vilka riskobjekt som finns i anslutning till dessa områden och huruvida de skadats eller ej. En studie har genomförts kring Mölndalsån och dess avrinningsområde. Syftet med studien har varit att skapa en modell över åsystemet för att kunna beräkna effekter av översvämningssituationer vid olika nederbördshändelser. Studien har initierats av Härryda kommun och Mölndals Stad, med medverkan i projektet från Mölndals Kvarnby, Vägverket, Banverket, Göteborgs VA-verk, Göteborgs Stad (Trafikkontoret) och Wallenstams fabriker. En hydrologisk/hydraulisk beräkningsmodell har byggts upp för åsystemet från Nedsjöarna i Härryda kommun ner till utloppet i Gullbergsån/Slussen i Göteborg. Modellen har kalibrerats och verifierats mot tillgängliga uppmätta data. Ett antal olika belastningsscenarion har genomräknats med modellen. Beräkningarna ger resultat i form av maximala vattennivåer och översvämningarnas utbredning. De studerade alternativen skiljer sig åt genom olika nederbördssituationer, olika nivå vid utloppet i Göta Älv (havet) samt olika fyllnadsgrad i reglermagasinen när nederbördshändelsen inträffar. Variablerna har varit normalvattenstånd respektive högsta högvattenstånd i älven, normala sommarnivåer respektive dämningsgränser i magasinen samt belastning med skilda nederbördshändelser med varierande återkomsttid. Det kraftigaste studerade tillfället med högsta nivå i älven, fyllda magasin (dämningsgräns) samt en nederbördshändelse med en återkomsttid av ca 150 år har bedömts ha en sammanslagen återkomstid av ca år. Resultaten från beräkningarna visar att påverkan av nivån i älven sträcker sig ungefär 2 km uppströms Gårda Dämme. Längre uppströms har älvnivån en mycket liten effekt på nivåutvecklingen i Mölndalsån. Därmed är också effekten av nivåjusteringar vid Gårda Dämme för att påverka nivåerna vid t ex Mölndal begränsad, vid risk för översvämning. Flödet från Mölndalsån fördelar sig vid höga flöden med ca 40 % till Fattighusån och 60 % till Gullbergsån. Det visar på vilken god effekt en ökad tappning via Slussen har för att avlasta Gullbergsån vid höga flöden. För det värsta studerade fallet har beräknats ett totalflöde ner till Gårda Dämme av knappt 41 m 3 /s varav 17 går ut via Slussen och 24 går ut via Gullbergsån. i

4 Effekten av fyllda magasin som följs av kraftig nederbörd är en ökning av vattenstånden i hela åsystemet på ca 0,2 till 0,3 m. Denna ytterligare ökning medför allvarliga marköversvämningar. Resultatet visar att en stor andel av markytorna i anslutning till vattendraget blir översvämmade för den kraftiga nederbördshändelsen som studerats, men även vid mer normala och frekvent återkommande nederbördshändelser (återkomsstider på år). Resultaten från beräkningar av de olika belastningsfallen kan sammanfattas med följande: Översvämningar fås i princip i hela systemet vid situationer med fyllda magasin som följs av kraftig nederbörd. Denna situation har en låg sannolikhet men var nära Risken för en sådan händelse under en period av 100 år är 1-10 %. Översvämningar fås i Mölndal C, Kållered, Landvetter, Mölnlycke även vid enbart kraftig nederbördshändelser (T = 100 år) och i övrigt normala nivåer i älven och magasinen. Risken för en sådan händelse på 100 år är 63 %. Lokala översvämningsproblem kan fås i framförallt Kållered, Massetjärn och vid Gunnebo parkering vid mindre regn (T = 10 år). Risken för en sådan händelse på 100 år är mycket nära 100 %. Olika intressen inom avrinningsområdet visar på behovet och nyttan av en dynamisk modellbeskrivning för att kunna beskriva samverkanseffekter inom systemets olika delar. Översvämningsrisken i systemet varierar och lokala problem kan uppstå utan att hela systemet är drabbat. Till exempel så är tappningen vid Stensjön av stor betydelse för nivåutvecklingen såväl uppströms i Mölnlycke som nedströms i Mölndal och Göteborg. Beräknad risk för översvämningar är hög m h t byggnation och nyexploatering och visar på systemets känslighet. Det borde sannolikt innebära restriktioner i byggnationen utmed ån alternativt krav på åtgärder. Med resultaten av översvämningarnas utbredning för de studerade fallen så är det naturligt att ställa sig frågan om detta ger oacceptabla konsekvenser och om det i så fall krävs åtgärder för att minska effekterna av översvämningarna. Följande frågor har lyfts fram i projektet som frågeställningar man bör besvara kring Mölndalsån. Vilka risknivåer är acceptabla för översvämningar(hur ofta är det acceptabelt att det sker och vad kostar skadorna)? ii

5 Vilka krav ställs vid nybyggnation/exploatering och vilken mark väljer man att inte bygga på? Vilken risknivå är acceptabel att dimensionera utifrån ekonomiska/sociala/tekniska aspekter? (Om acceptabel risk är 1 % under en 100-års period måste man dimensionera för års flödet.) Tillämpas samma funktionskrav utmed hela ån? Om inte, vem bär då ansvaret när översvämningar/skador inträffar beroende på uppströms och nedströms hantering, trots att byggnadslov har getts och vattendomar efterlevs? Vad kan man göra för att minska konsekvenserna av översvämningarna? Vilka åtgärder är tänkbara och bör studeras vidare? Det är viktigt att den nu upprättade modellen över Mölndalsån används i arbetet med frågeställningar för områdena i anslutning till Mölndalsån. Den utgör ett verktyg för att kunna besvara frågor kring vilka områden som är känsliga, vilka dimensioneringskrav som är rimliga och vilka åtgärder som är tänkbara för att mildra konsekvenserna av översvämningar. För bästa möjliga utnyttjande av resultaten från denna studie och för att kunna dra slutsatser om ev begränsningar och restriktioner i användningen marken utmed vattendraget föreslås: Skapa detaljerade riskkartor med översvämningsytor utifrån beräkningar för vald risknivå (valt scenario). Risknivå är den gräns man väljer att acceptera för översvämningarna, te x risken för ett visst vattenstånd i vattendraget. Modellverktyget används aktivt i planerings/exploateringsprocessen utmed vattendraget. Sprid informationen inom Göteborgs Stad, Mölndals Stad och Härryda kommun att modellen finns och därmed kan användas för att ge svar på frågeställningar i anslutning till ån. Modellen utgör ett verktyg som även kan användas för detaljstudier av specifika frågeställningar av mer lokal karaktär, t ex påverkan på dagvattensystem, risk för översvämningar via sekundära system, erforderlig nivå på säkerhetsvallar för skydd av vissa objekt etc. Utifrån den kunskap som inhämtats under projektets genomförande och med resultaten från beräkningarna av olika scenarion har ett antal tänkbara förbättringsalternativ identifierats. Åtgärderna har olika effekt inom olika delar av vattendragets utbredningsområde. Följande åtgärder har identifierats som intressanta att studera vidare: Förbättra kapaciteten i åfåran på sträckan Mölnlycke fabriker Rådasjön. iii

6 Påverka nivåutvecklingen från Rådasjön till Massetjärn vid högflöden. Det krävs en viss nivådifferens på sträckan för att få igenom vattnet vid höga flöden. Om nivåerna kan sänkas i Rådasjön vid höga flöden fås inte så höga nivåer vid Massetjärn. Det innebär att tappningen vid Stensjön måste öka vid lägre nivåer än idag, dvs en ökad avbördningskapacitet än för dagens situation. Bedöma potential i ändrad reglerstrategi? Studera förutsättningarna för en prognosmodell. Etablera tydligare handlingsstrategier för hanteringen av systemet vid kritiska situationer. Vilka prioriteringar styr hur systemet hanteras i dessa situationer? Beräkna effekterna av kortvariga extremsituationer med högupplösande data. Bedöm konsekvenser för dagvattensystemet & lokala problem. Förbättra övervakning och på så sätt direktinformationen vid kritiska lägen. Kontrollera peglar, digitalisera övervakningen, flödesregistreringen och nederbördsmätningen. Öka tappningen via Slussen. Studera konsekvenserna vid scenarion med beskrivning av klimatförändringars effekter på nederbörd och havsnivåer. Dessa är relevanta för den långsiktiga planeringen av markanvändningen utmed Mölndalsån. Studera konsekvenser av översvämningarna inom förorenade markområden. iv

7 1 Inledning Följande rapport har tagits fram inom ramen för det utredningsprojekt som genomförts kring översvämningar i Mölndalsån under Utredningen har genomförts på initiativ av en projektgrupp bestående av representanter från Härryda kommun (Lars Rohdin), Mölndals Stad (Andres Kutti), Mölndals Kvarnby (Thomas Ericsson, Per Palmer),, Göteborgs VAverk (Sophia Hansson), Trafikkontoret Göteborgs Stad (Jan Tuvert), Vägverket Region Väst (Ingvar Andersson) och Banverket Västra Banregionen (Lennart Holmgren). Utredningen har utförts av DHI Water & Environment och påbörjades under hösten Projektledare från DHI har varit Cecilia Wennberg och i projektgruppen har även Dick Karlsson, Gilbert Svensson och Mats Andreasson från DHI medverkat. 2 Syfte & Målsättning I december 2004 genomfördes ett möte med intressenter för Mölndalsån i Stadshuset i Mölndal. Vid mötet redovisades dels historiken kring Mölndalsån och översvämningar, dels vilka frågeställningar som är aktuella i nuläget. Vid mötet framkom de problemställningar som delvis finns kring hantering av högflödessituationer mellan vattendragets olika delar. Mötet var överens om att det var önskvärt med en övergripande studie kring förutsättningarna för översvämningar i Mölndalsån och att skapa ett verktyg som kan användas för fortsatt exploatering och utveckling inom Mölndalsåns avrinningsområde. En målsättning har därför varit att bygga upp en beräkningsmodell för vattendraget som ger möjligheter att beskriva och värdera konsekvenser av olika belastningsscenarion. Med en modell över vattendraget finns ett verktyg för utvärdering av framtida åtgärder. I denna rapport redovisas arbetet med uppbyggnaden av en översvämningsmodell för Mölndalsån. Resultat redovisas för beräkningar av varierande belastningar och nedströms randvillkor för varierande hydrologiska startbetingelser i vattendraget. Huvudsyftet med tillämpningen har i detta skede varit att studera översvämningssituationer varför modellarbetet fokuserats på situationer med höga flöden/nivåer. 3 Höjdsystem Redovisade höjder är, om inget annat anges, angivna i Göteborgs kommuns höjdsystem, = RH ,14 m 4 Bakgrund Mölndalsån rinner upp i området vid Östra och Västra Nedsjöarna i trakten av Hindås, Västra Götalands län. Ån rinner genom Hindås, Härryda, 1

8 Landvetter, Mölnlycke och ner till Mölndal. Därefter fortsätter ån genom Göteborg fram dels till Gullbergsån som mynnar i Säveån, dels till Fattighusån som mynnar vid Slussen och det inre kanalsystemet. Säveån och inre kanalsystemet mynnar bägge i Göta Älv och vidare ut i havet. I de övre delarna karakteriseras ån av relativt grunda sektioner med ett meandrande förlopp fram till Landvettersjön. Därefter karakteriseras åfåran av mer uträtad åfåra och djupare och bredare sektion från Rådasjön och vidare nedströms. På sträckan genom Mölndal och Göteborg utgörs åfåran av rak kanalliknande åfåra med djupa sektioner fram till utloppet i Göta Älv. Hela avrinningsområdet för Mölndalsån uppgår till 275 km 2 med totalt 10 % sjöandel. Vattendraget rinner upp på ca +130 m ö h, mynningen vid havet ligger på ca 10 m ö h och har i sin huvudsträckning en längd av ca 45 km. Vattendraget är reglerat i ett flertal punkter, framförallt vid utloppet från Nedsjöarna, vid Landvettersjön, vid Stensjön, dämmet i Göteborg och Slussen i Göteborg samt ett antal mindre sjöar mellan Nedsjöarna och Landvettersjön. Det största fallet utmed vattendraget utgörs av Kvarnfallet mellan utloppet från Stensjön och ner till Mölndals centrum som utgörs av 48 m fallhöjd. Det finns en relativt stor magasinsvolym i vattendraget. Inom regleringsgränserna för de större magasinen så kan Nedsjöarna magasinera 494 mm nederbörd inom det egna avrinningsområdet (30,8 miljoner m 3 ), Landvettersjön 11 mm inom det egna avrinningsområdet (1 miljon m 3 ) och Rådasjön-Stensjön 58 mm inom det egna avrinningsområdet (1,45 miljoner m 3 ). Rådasjön utgör vattentäkt för Mölndal och reservvattentäkt för Mölndal och Göteborg. Det finns möjlighet att pumpa vatten från Rådasjön till delsjöarna i Göteborg. Vattendraget är kulverterat på en del sträckor såsom vid utloppet från Mölnlycke fabriker, genom Mölndals centrum, Kållered, i Almedal Göteborg samt i Gullbergsån. I Mölndal ansluter Kålleredsbäcken (också kallad Ävabäcken) och Balltorpsbäcken söderifrån. Det finns en mängd vattendomar som styr regleringar och vattenuttag i vattensystemet. Dessa redovisas i bilaga 1a. 2

9 Figur 1. Översikt som visar avrinningsområdet med Nedsjöarna längst österut och Göta Älv i Nordväst. Röda linjer visar kommungränserna. 5 Metodik vid uppbyggnad av modellbeskrivning 5.1 Inledning Modellbeskrivningen har utformats utifrån syftet med modelltillämpningen och aktuella frågeställningar. Projektets huvudsyfte har varit att beskriva översvämningsproblematiken och möjligheterna att studera förutsättningarna för och konsekvenserna av översvämningar vid olika belastningsscenarion. Modellbeskrivningen omfattar åsystemet från Nedsjöarna till utloppet i Gullbergsån respektive vid Slussen. I Mölndal har inkluderats Kålleredsbäckens sträckning upp till och med kulverten utmed Ekenleden samt tillrinningen från Balltorpsbäcken. Avrinningsområdet ner till Gårda Dämme i Göteborg har inkluderats. I den hydrauliska modellbeskrivningen (åsektioner) ingår åns sträckning från utloppet vid Nedsjöarna ner till utloppet vid Gullbergsån respektive Fattighuskanalen fram till Slussen, Kålleredsbäcken t o m kulverten vid Ekenleden samt de nedre delarna av Balltorpsbäcken. 5.2 Metodik Beräkningsmodellen för Mölndalsån har byggts upp i DHI s programsystem MIKE11 och inkluderar en hydrologisk modell (MIKE 11 NAM), en hydraulisk modell (MIKE11 HD) och en översvämningsmodell (MIKE11 GIS), se ref./6/. Metodiken för modelluppbyggnaden består av ett antal steg: 3

10 A. Kalibrering & verifiering av hydrologisk modell. B. Skapa höjdmodell över avrinningsområdet utifrån åsektioner och topografiska data. Höjdmodellens utbredning bör med marginal täcka in de nivåer som kan tänkas studeras för olika beräkningsfall (översvämningsnivåer). Därför täcker sektionerna in en god bit ovanför den normalt våta åsektionen. C. Uppbyggnad av hydraulisk modell med åsektioner, broar, kulvertar och regleringar. D. Sammankoppling av åsektioner med höjdmodellen så att en översvämningsmodell för ån erhålls i MIKE11 GIS. E. Kalibrering & verifiering av den hydrauliska modellen. F. Beräkning av dagvattenbelastningar på åsystemet. G. Beräkningar med den hydrauliska modellen med belastningar (tillrinning) som beräknats med den hydrologiska modellen. H. Redovisning av resultat i form av flöden & nivåer samt översvämningskartor (GIS). Detta arbete föregås av en omfattande insamling av underlag, uppgifter och information som erfordras för en korrekt beskrivning av förutsättningarna och kalibrering/verifiering av modellen. 6 Underlag Vid projektstart upprättades en lista på vilket underlag/data som var önskvärt att samla in för arbetets genomförande. Då hade beslutats att välja perioden som period för modelluppbyggnad, kalibrering & verifiering. Samtliga projektdeltagare har varit behjälpliga med indata och underlag. En del underlag har tagit längre tid att få fram och viss information har visat sig vara bristfällig eller felaktig. För att kunna förbättra för framtiden och säkra kvalitetssäkringen av den indatainsamling som sker inom olika verksamheter för Mölndalsån ges här kommentarer till de fall där det under arbetet i projektet har framkommit behov av att göra ytterligare kontroller/uppföljningar. Kommunens nederbördsmätning i Härryda, Landvetter, Mölnlycke behöver en översyn m a p avsaknad av värden under vissa perioder (sommaren) samt bearbetningen av rådata till analysdata. Översyn av peglar och referensnivåer vid platser där nivåmätning sker (Göteborg, Mölndal, Härryda). En del peglar kan ha satt sig och det kan vara länge sedan en kontrollinmätning av referensnivån har gjorts. Registrering av tappningsflöden vid Landvettersjön bör finnas kontinuerligt och helst med tätare intervall än 1 ggr/dygn m h t sjöns 4

11 snabba nivåvariationer. Det är önskvärt att införa digitaliserad lagring av de nivåer och flöden som registreras digitalt vid Landvettersjöns utlopp. Det råder osäkerhet kring avbördningskapaciteten vid Stensjö dämme vid högflöden varför detta skall kontrolleras så fort tillfälle ges med höga flöden. Kvalitetssäkra registreringen och sparandet av mätdata vid Ågatan (nivå i Mölndalsån) och Alvered pumpstation (nivå i Kålleredsbäcken) samt återinstallera nederbördsmätaren i Almås. Säkra registreringen och lagringen av högupplösande mätdata för dessa nivåer och nederbörd i övervakningssystemet. Digitalisera registreringen av nivån vid Gårda Dämme och säkra digital lagring. I anslutning till insamling av underlag har en stor del av tidigare genomförda studier och utredningar kring Mölndalsåns vattensystemet gåtts igenom. Dessa redovisas under referenser i slutet av rapporten. 7 Dagvattenbelastning Dagvattnet från exploaterade områden inom avrinningsområdet avleds till ån utmed hela dess sträckning. Dagvattenbelastningen från de olika delområdena har beräknats utifrån uppgifter om den totala ytan för dagvattenanslutningarna och nederbördsbelastningen för samma period som studerats för den hydrologiska modellen. För delområdena där hydrologiska modeller har kalibrerats (Nedsjöarna, Landvettersjön och Stensjön), d v s Hindås, Härryda, Landvetter, Mölnlycke och övre delarna av Mölndal kring Stensjön/Rådasjön har dagvattenbelastningen inräknats i avrinningsmodellerna. För Kållered fanns i den sedan tidigare upprättade modellen redan beskrivit andelen anslutna hårdgjorda ytor. För Kållered har modellen använts för att beräkna dagvattenflödena till Kålleredsbäcken. För övriga dagvattenbelastningar, Härryda, Mölndals centrum och Göteborg, har tillrinningen beräknats separat för dagvattenflödena. Andelen ytor som är anslutna till dagvattensystemet har hämtats från det underlag som har erhållits från kommunerna. Underlagets detaljeringsnivå varierar från en noggrann kartering till översiktliga bedömningar av exploateringsgrad utifrån total exploaterad yta. Fördelningen av ytor som har antagits anslutna till vattendraget, via dagvattensystemet, framgår av tabell 1 nedan. 5

12 Total yta, ha Hårdgjord yta, % Hårdgjord yta, ha Göteborg Mölndal, Centrum Kållered Mölndal nedströms Stensjön Mölndal nedströms Rådasjön Mölnlycke Landvetter Härryda Hindås Tabell 1. Fördelning av anslutna ytor till dagvattensystemet som avvattnas till Mölndalsån inom Mölndalsåns avrinningsområde. 6

13 8 Resultat 8.1 Hydrologisk modell Den hydrologiska modell som används beskriver vattnets strömning och magasinering i marken genom ett antal kopplade matematiska ekvationer. Indata till beräkningarna är nederbörd, avdunstning och temperatur. Beräkningsmodellen är en konceptuell modell vilket innebär att modellens beräknade resultat styrs av en uppsättning parametrar vilkas värden måste kalibreras fram för ett specifikt avrinningsområde. Vid kalibreringen jämförs beräknat och uppmätt flöde mot varandra under en och samma period (flera år) och genom justeringar av de olika parametrarnas värde eftersträvas bästa möjliga överensstämmelse. Det innebär att man genom justering av modellparametrarnas värden uppnår ett önskvärt matematiskt samband mellan indata (uppmätta flöden) och utdata (beräknade flöden). Därefter beräknas en annan period och en oberoende jämförelse görs mellan uppmätt och beräknat flöde, dvs det skall verifiera att den kalibrerade parameteruppsättningen är relevant även för andra perioder utan ytterligare justering av modellparametrar. För modelluppbyggnaden användes perioden 1998 för initiering (skapa rätt startvillkor för beräkningarna m h t fyllnadsgrad i markmagasin i modellen), åren för kalibrering och åren för verifiering. Nederbörden har en stor geografisk variation inte minst inom Mölndalsåns avrinningsområde med stora höjdskillnader och variationer i avståndet till havet. För en korrekt beskrivning av belastningen inom avrinningsområdet med krävs en god beskrivning av nederbördens geografiska variation. Det uppnås genom att uppmätt nederbördsdata från ett flertal väl spridda nederbördsstationer inom avrinningsområdet används. Temperaturdata utgör indata till beräkningarna för att beskriva uppbyggnaden och avsmältningen av snötäcke under vinterperioden. För den aktuella studien har följande nederbördsdata och temperaturdata tillhandahållits, se figur 2 och tabell 2. 7

14 Nederbördsdata mm/år Hindås 1 Hindås 2 Landvetter Mölnlycke Ågatan Almås Barlastplatsen Torp Bollebygd Station Figur 2. Nederbördsvolymer, mm/år, för tillgängliga nederbördsstationer i anslutning till Mölndalsåns avrinningsområde. Nederbördsstatistik mm/år Totalt Hindås 1, Hindås Landvetter Mölnlycke Ågatan Almås Barlastplatsen Torp Bollebygd Tabell 2. Sammanställning över nederbördsvolymer, mm/år för nederbördsstationerna. Gulmarkerade värden pekar på brister eller avsaknad av data i tidserierna. Stationerna ovan lagrar dygnsvolymer, förutom Hindås 2, Landvetter och Mölnlycke vilka lagrar registreringarna med 0,2 mm vippa. Ingen av nederebördsmätarna är uppvärmda vilket innebär att mätningen under snöfall inte återges korrekt. Beroende på mätarens placering så kan de mätvärden behöva korrigeras mht avdunstning, vindavdrift och snö. I flera fall kan en erforderlig korrektion ge en ökning av registrerad volym med upp till %. I detta projektet har ingen korrektion gjorts av nederbörden eftersom tillräcklig information för en korrekt beräkning av korrektionsfaktorerna saknas. 8

15 Tomma celler och gulmarkerade celler visar på kända felaktigheter i dataunderlaget. För stationerna med i tid högupplöst nederbördsdata saknas data under sommarperioderna och det finns också vissa felaktigheterna i redovisade volymer vilket upptäckts efter jämförelse mot rådatafiler. Bollebygd är en SMHI station, övriga stationer drivs av kommunerna/andra. Nederbördsdata har erhållits från Landvetter flygplats för perioden juli-sept Uppgifter om avdunstningen har använts såsom potentiell avdunstning enligt Penman från vegetationsyta, ref./11/ Uppmätt tillrinning Uppmätta flöden finns inte registrerade för tillrinningen inom avrinningsområdet. Åsystemet är reglerat på ett flertal platser och i dessa punkter registreras tappningsflöde och magasinsnivå. Tappningsflöde och magasinsnivå (förändring i nivå) har använts för att beräkna tillrinningen till dessa punkter. Flöden har räknats fram utifrån tappningsflödena vid Nedsjöarna, Landvettersjön och Stensjön. Principen bygger på nedanstående beräkning av Q in : Q in = Q tut + Q s + A -Q tin -P Q in Q tut Q s A Q tin P Naturlig tillrinning till sjön Tappningsflöde Magasinerad volym Avdunstning från sjöyta Ev uppströms ifrån inkommande reglerat flöde Större nederbördsvolymer som faller på sjön Reglerat utflöde och inkommande uppströms tappningsflöde är inte synkroniserade i tidsstegen, dvs data finns inte registrerade för varje dygn vid samtliga tappningsställen. För de dagar då ingen registrering finns av tappningsflödet har interpolerats mellan närmaste värden före och efter. Dock innebär detta för vissa dygn att felaktiga värden erhållits om det har kommit mycket nederbörd i anslutning till det dygnet. Detta är relevant för Landvettersjön som har en mycket snabb respons med kortvariga toppflödena som kan uppstå och klinga av inom tiden för ett dygn. Beräknad tillrinning har inte korrigerats med hänsyn till fördröjningen i tillrinningen av uppströms tappat flöde. 9

16 Nederbörden på sjöarna har inte medräknats i formeln. Sjöytan har istället inkluderas i avrinningsområdet. För beräkning av magasinsvolymen antas sjöytan lika stor för hela regleringsamplituden vilket kan ge vissa felaktiga volymer beroende på hur flacka stränderna är. Felet har bedömts som litet och utan relevans för resultaten m h t andra felkällor. För Nedsjöarna finns uppgifter i stort sett från varje dygn (1 värde/dygn) för tappningsflöden och magasinsnivå. För Landvettersjön finns motsvarande uppgifter för vardagar. För Stensjön finns uppgifter i stort sett från varje dygn (1 värde/dygn). Värdena motsvarar ett momentant värde som avlästs vid en viss tidpunkt och representerar således inte något medelvärde över dygnet. Det får som konsekvens att beräknade volymer och framförallt flödesvariationen vid högflöden inte kan förväntas bli helt korrekta. För de mindre småsjöarna som regleras hålls allmänt ett mycket jämnt tappningsflöde men dessvärre finns uppgifter för dessa endast avläst 2 till 3 ggr/vecka. Uppgifter som har använts kring delavrinningsområdena för åsystemet redovisas i bilaga 1b. Av bilaga 1b framgår att de avrinningsområden, för vilka det finns uppmätta flöden som en hydrologisk modell kan kalibreras för, (Nedsjöarna, Landvettersjön och Stensjön) tillsammans utgör ca 203 km 2 vilket motsvarar ca 74 % av totala avrinningsområdet. Därtill finns den sedan tidigare upprättade hydrologiska modellen för Kålleredsbäcken som utgör ca 10 % av avrinningsområdet. Sammantaget innebär det att delområdena i den hydrologiska modellen omfattar drygt 230 km 2 av avrinningsområdet vilket motsvarar ca 84 %. För Kålleredsbäcken har inte funnits något underlag kring flödesuppgifter utan istället har den sedan tidigare upprättade hydrologiska modellen för avrinningsområdet använts utan några justeringar. En kontroll har gjorts genom jämförelse av med modellen beräknad nivå och uppmätt nivå vid Alvereds pumpstation. Hydrologiska modeller har kalibrerats och verifierats för tillrinningen till Nedsjöarna, Landvettersjön och Stensjön. Vid beräkning av tillrinningen till Landvettersjön så erhålls negativa flöden om hänsyn tas till tappningsflödena från de mindre reglerade sjöarna mellan Nedsjöarna och Landvettersjön. För dessa finns registrerade värden endast några ggr/vecka. 10

17 Den kalibrerade modellen för Landvettersjön har därför kalibrerats mot en beräknad tillrinningskurva utan att tappningsflödena från småsjöarna har dragits ifrån. De mindre reglerade sjöarna som rinner till Landvettersjön utgör ca 30,5 km 2. Flödena från småsjöarna är hårt reglerat med en relativt stor magasineringskapacitet. Flödet från dessa sjöar ligger i medel på 0,4 m 3 /s under den studerade perioden. Vid kalibreringen har använts en modellyta på 64 km 2 (istället för 94 km 2 ) för avrinningsområdet till Landvettersjön. Det blir annars omöjligt att få en acceptabel vattenbalans för tillrinningen till Landvettersjön. På grund av brister i nederbördsdata från de olika mätplatserna har modellerna i kalibreringsfasen belastats med Hindås data för Nedsjöarna och en sammanviktning av Hindås och Landvetter respektive Mölnlycke data för Landvettersjön och Stensjön. Detta är en brist i indata till beräkningarna och det återspeglas också av att vissa av de toppflöden som har registrerats inte återfinns i de använda nederbördsserierna och omvänt finns det nederbördstoppar som inte återspeglas i tillrinningen, dvs använd nederbördsserie är inte fullt representativ för nederbörden inom delavrinningsområdet. Modellparametrarna för de tre modellerna redovisas i bilaga 2. Kalibreringsresultaten för modellerna visas i bilaga 3. Verifieringsresultaten för perioden visas i bilaga 3. Det finns olika nyckeltal för att visa på modellens överensstämmelse mot uppmätta flöden (i detta fall beräknade tillrinningsflöden). Sådana tal är t ex avvikelsen i volym under en period. För beräkningarna har följande resultat erhållits: NEDSJOARNA, Accumulated Qobs. Million [m^3] NEDSJOARNA, Accumulated Qsim. Million [m^3] Figur 3. Jämförelse mellan beräknad ackumulerad tillrinning och uppmätt ackumulerad tillrinning till Nedsjöarna, ingar\hydrologi\rrcalibration\nedsjoarna.dfs0 11

18 LAND, Accumulated Qobs. Million [m^3] LAND, Accumulated Qsim. Million [m^3] Figur 4. Jämförelse mellan beräknad ackumulerad tillrinning och uppmätt ackumulerad tillrinning till Landvettersjön, ån\beräkningar\hydrologi\rrcalibration\land.dfs0 STENSJON, Accumulated Qobs. Million [m^3] STENSJON, Accumulated Qsim. Million [m^3] Figur 5. Jämförelse mellan beräknad ackumulerad tillrinning och uppmätt ackumulerad tillrinning till Stensjön, äkningar\hydrologi\rrcalibration\stensjon.dfs0 Generellt erhålls en bättre volymsbalans för kalibreringsperioden än för verifieringsperioden. Delmodell Volymsdiff obs-sim Volymsdiff obssim Volymsdiff obssim Nedsjöarna 8 % 3 19 Landvettersjön -27 % Stensjön -33 % Tabell 3. Jämförelse av uppmätta och beräknade volymer. Kalibreringen av modellen har m h t modellens användningsområde inriktats på att få en god överensstämmelse för perioder med högflöden. Bristerna i underlaget för beräkningen av tillrinningen, dvs det uppmätta flöde mot vilket kalibreringen görs, medför att det flödet är behäftat med vissa felaktigheter som inte kan och rimligen heller inte skall kunna beskrivas med modellen. Avsaknaden av noggrann areell spridning av nederbördsdata är 12

19 ytterligare en faktor som får stor inverkan på resultatet för såväl total volym som enskilda flödestoppar. Generellt bedöms resultaten som acceptabla mht förutsättningarna i indata men det är uppenbart att t ex för tillrinningen mellan Nedsjöarna och Landvettersjön så skulle en högre upplösning (tätare värden) för såväl nederbörd som beräknad tillrinning kunna förbättra resultaten avsevärt. I tidigare genomförda studier, se ref./2/ redovisas kalibrering av modell för tillrinningen till Landvettersjön utifrån ett betydligt mer omfattande underlag och med betydligt bättre kalibrerings- och verifieringsresultat än vad som kan uppnås i nuläget. Vid den studien fick man använda sig av historiska data från 80-talet, dels för att få en bättre beskrivning av nederbördens variation men framförallt för att utifrån timsvärden på tappningen vid Landvettersjön kunna skapa ett betydligt säkrare tillrinningsflöde att kalibrera mot. I den nu genomförda studien har dessa data inte varit tillgängliga liksom inte heller modellparametrar från den tidigare kalibreringen. 8.2 Höjdmodell Höjdmodellen (även kallad digitala terrängmodellen eller DEM=Digital Elevation Model) skapades utifrån kommunernas samlade topografiska information (höjdkurvor, inmätningar av höjdpunkter, lockhöjder från ledningsdatabasen, inmätningar av vägkanter) samt från Statsbyggnadskontorets digitala terrängmodell över Göteborgs kommun. Modellen täcker minst de områden som kan tänkas bli översvämmade vid värsta tänkbara scenarie, vilket betyder att man täcker in sektioner en god bit ovanför den normala våta åsektionen. Höjdmodellen täcker i princip bara tätorterna, se figur 6, vilket betyder att översvämmade områden uppströms Hindås inte kan illustreras i översvämningskartorna som visas i resultaten. Nedsjöarna Kållered Figur 6. Den topografiska modellens utsträckning. 13

20 8.3 Hydraulisk modell Modellen består av hela/delar av vattendragen Mölndalsån, Kålleredsbäcken, Balltorpsbäcken, Fattighusån och Gullbergsån. Mölndalsån sträcker sig från Nedsjöarna, genom Hindås, Härryda, Landvetter, Mölnlycke, Mölndal och fram till Dämmet i Göteborg, med en total längd av ca 40 km. Kålleredsbäcken sträcker sig från området Eken i Kållered ned genom Sandbäck och Åbromotet där den ansluter till Mölndalsån ca 7 km uppströms Dämmet. Kålleredsbäcken är i modellen ca 6,4 km. Balltorpsbäcken är egentligen inte inkluderad i modellen men har ändå beskrivits på en sträcka om ca 0,7 km för att användas som belastningspunkt för anslutande flöden. Fattighusån sträcker sig från Mölndalsåns nedströms punkt (Dämmet) till Slussen och omfattar ca 0,9 km. Gullbergsån sträcker sig från Mölndalsåns nedströms punkt (Dämmet) ned till Säveån och omfattar ca 1,5 km. Modellens utsträckning i planet (x- och y-geometri) grundar sig på bakgrundskartor (shp-filer) som inhämtats från kommunerna. Tvärsektionerna grundar sig på en sammanslagning av inmätta tvärsektioner i åfåran och tvärsektioner för översvämningsytorna som skapats från terrängmodellen. Följande källor till tvärsektioner i åfåran har använts: Kålleredsbäcken: Inmätningar från tidigare utredning ( se ref./12/). Härryda kommun, Mölndalsån: Inmätningar i anslutning till broar, ca 25 st, utförda Mölndal, Mölndalsån: Detaljerad inmätning av åfåran i anslutning till Ågatan (shp-fil). Göteborg, Mölndalsån: Koordinatfiler med inmätningar, ca 44 st. Göteborg, Fattighusån: Koordinatfiler med inmätningar, ca 13 st. Göteborg, Gullbergsån: Koordinatfiler med inmätningar, ca 21 st. För beskrivning av åfåran mellan inmätta tvärsektioner sker interpolering av de närmast liggande tvärsektionerna. Tvärsektionerna i sjöarna är fiktiva och 14

21 bygger på uppgifter om nivå/yta/volym. Totalt består modellen av ca 200 tvärsektioner. I modellen finns totalt 50 inmätta kulvertar eller broar. Generellt har broarna beskrivits som kulvertar och när vattennivån når vägbanan ges även möjlighet för vattnet att passera över vägarna, som är beskrivna som skibord. Några centrala kulvertar är: Kulvertarna under Mölnlycke fabriker (ca 25 km från Nedsjöarna), som är ca 250 m långa, se foto inifrån kulverten nedan. Bild. Foto inifrån kulverten under Mölnlycke fabriker Kulvertarna i Mölndals centrum (ca 34 km från Nedsjöarna), som är ca 580 m långa. Kulvertarna vid gamla Jästfabriken (ca 37 km från Nedsjöarna), som är ca 200 m långa. Kulvertarna vid Gullbergsvass som är ca 610 resp. 82 m långa. Kulverten vid Kålleredsbäckens slut som är ca 357 m lång. Uppgifter för kulvertarna har erhållits dels genom fältbesök, ritningar från Gatubolaget (Göteborg) samt ritningar och muntlig information (Mölndal). Totalt finns fem strukturer/reglerpunkter beskrivna i modellen. Under kalibreringen av modellen användes uppmätt tappningsflöde för att beskriva reglerpunkterna medan det i scenariosimuleringarna användes Q-/Hsamband som uppskattats utifrån gällande styrstrategier (muntliga och skriftliga referenser). Strukturerna/reglerpunkterna är: Reglerpunkten nedströms Nedsjöarna med min resp. max tappflöde under perioden 1998 till 2004 på 0,6 till 9,0 m 3 /s. Beskrivet Q-/Hsamband under scenariosimuleringar: 15

22 Reglerkurva Sänkningsgräns Dämningsgräns Nivå (m) Flöde (m3/s) Figur 7. Beskrivet Q/H-samband för tappningen vid Nedsjöarna. H (m) Q (m 3 /s) Tabell 4. Q/H-samband för tappningen vid Nedsjöarna. Reglerpunkten nedströms Landvettersjön med min resp max tappflöde under perioden 1998 till 2004 på 0,0 till 15,0 m 3 /s. Beskrivet Q-/Hsamband under scenariosimuleringar: 16

23 Reglerkurva Sänkningsgräns Dämningsgräns Nivå (m) Flöde (m3/s) Figur 8. Beskrivet Q/H-samband för tappningen vid Landvettersjön. H (m) Q (m 3 /s) Tabell 5. Q/H-samband för tappningen vid Landvettersjön. Reglerpunkten nedströms Stensjön med min resp max tappflöde under perioden 1998 till 2004 på 0,5 till 21,7 m 3 /s. Beskrivet Q-/Hsamband under scenariosimuleringar: 17

24 Reglerkurva Sänkningsgräns Dämningsgräns Nivå (m) Flöde (m3/s) Figur 9. Beskrivet Q/H-samband för tappningen vid Landvettersjön. H (m) Q (m 3 /s) Tabell 6. Q/H-samband för tappningen vid Stensjön. 18

25 Strukturen vid Dämmet består av 11 st reglerbara luckor med bottennivån på ca +10,05; höjden (vid max öppningsgrad) ca 1,45 m och bredd för varje lucka ca 1,12 m. Strukturen vid Slussen består av 2 st reglerbara luckor med bottennivån på ca +9,65; höjden (vid max öppningsgrad) ca 1,2 m och bredd för varje lucka ca 2,98 m. Normalt hålls den på nivån några cm under Gårda dämme. Mannings tal (M), som representerar råheten och andra icke kända geometriska förhållanden i vattendraget, grundar sig främst på kalibreringen. För kulverterna är det generellt satt till 50 m 1/3 /s förutom några mindre avvikelser i Kålleredsbäcken. För vattendraget är det generellt satt till 20 m 1/3 /s förutom för följande sträckor: Mölndalsån uppströms Landvettersjön (16,2 till 18,8 km nedstr Nedsjöarna) där M är 13 m 1/3 /s. Mölndalsån i Göteborg och Mölndal (33,2 till 40,5 km nedstr Nedsjöarna) där M är 16 m 1/3 /s. Kålleredsbäckens uppströms del (0 till 2 km från Eken) där M är 17 m 1/3 /s. Kålleredsbäckens nedströms del (2 till 6 km från Eken) där M är 8 m 1/3 /s. 8.4 Kalibrering av modellen Kalibreringen av den hydrauliska modellen har gjorts med belastningar i form av uppmätta tappningsflöden från Nedsjöarna, Landvettersjön och Stensjön för perioden Exempel på högflödessituationer under den valda perioden har studerats och redovisas i bilaga 4. Mätvärden att kalibrera mot har funnits för varierande perioder och intervall i följande mätpunkter: - Backa pumpstation (Landvetter) - Landvetter kyrka (Landvetter) - Massetjärn (Mölnlycke) - Ågatan (Mölndal) - Alvereds pumpstation (Kållered) Dessutom har använts de avbördningskurvor som tagits fram vid mätningar i tidigare utredningar (se ref./4/) för Ågatan och vid Skårs led (Göteborg). För en fullt distribuerad hydraulisk modell där geometri och belastningar (flöde och nedströms nivårandvillkor) är bra beskrivna består kalibreringen dels av att justera råheten i åsektionerna genom att ändra Mannings tal, dels att kontrollera broar och ev kulvertar. Beroende på i vilken omfattning man 19

26 inkluderar broar i modellbeskrivningen så kommer värdet på Mannings tal som genomsnittstal att för vissa fall även representera en del av de förluster som sker i anslutning till broar. Kalibreringsresultaten kontrolleras genom jämförelse av uppmätta och beräknade nivåer vid de mätplatser som har funnits tillgängliga. Nedan visas några resultat från kalibreringen av den hydrauliska modellen. En mer komplett sammanställning finns i bilaga Ågatan Beräknat Avbördningskurva (uppmätt) Nivå (+m) Flöde (m3/s) Figur 10. Jämförelse av beräknade (blått) och uppmätta(röda) nivåer (yaxeln) och flöden (x-axeln) vid Ågatan i Mölndal. 20

27 Ågatan (beräknat) Ågatan (uppmätt) Nivå (m) Figur 11. Jämförelse av beräknad (blått) och uppmätt nivå (rött) vid Ågatan i Mölndal. 8.5 Kommentarer till kalibreringsresultaten Man kan se att överensstämmelsen mellan uppmätta och beräknade nivåer generellt är goda. Det finns dock några avvikelser främst i anslutning till mätpunkten vid Massetjärn. I figur 12 nedan illustreras datumet när den gamla bron nedströms Massetjärn spolades bort ( ). Hjässan på denna bro låg på ca +60,4 vilket betyder att när vattnet steg högre än +60,4 innan bron rasat uppstod en kraftig dämningseffekt. Detta indikeras tydligt av mätvärdena under bl a vintern 1999/2000. I modellen är den nya bron beskriven och den uppmätta dämningseffekten uppkommer således inte i modellen. 21

28 Massetjärn (beräknat) Massetjärn (uppmätt) Massetjärn (uppmätt_källa1) 60.8 Gammal bro Nivå (m) Figur 12. Beräknad och uppmätt nivå vid Massetjärn visar effekterna på nivåutvecklingen av den gamla bron nedströms Massetjärn. Beräknad nivå vid Massetjärn är vid låga nivåer högre än uppmätta nivåer. Figur 13 nedan visar uppmätt nivå vid Stensjön och vid Massetjärn tillsammans med beräknade nivåer. Eftersom Stensjön ligger längre nedströms än Massetjärn kan aldrig nivån i praktiken bli lägre i Massetjärn än i Stensjön. Av figuren kan man dock se att detta periodvis är fallet, t. ex. oktnov Detta fenomen är i praktiken inte möjligt och inte heller möjligt att beskriva med modellen. 22

29 Massetjärn (beräknat) Massetjärn (uppmätt) Stensjön nivå Nivå (m) Figur 13. Uppmätt nivå vid Stensjön och vid Massetjärn tillsammans med beräknade nivåer vid Massetjärn. I figur 14 nedan illustreras uppmätt nederbördsvolym (mm/dygn) vid Hindås tillsammans med beräknad och uppmätt nivå vid Massetjärn samt perioder för vilka uppmätt tappningsflöde från Landvettersjön finns (röda streck=värden finns; luckor=värden saknas). Man kan se att det inom det inringade området kommer en större nederbördshändelse under samma period som det saknas uppmätt tappningsflöde. Eftersom det uppmätta tappningsflödet används som indata till modellen betyder detta att belastningen till modellen blir för liten och beräknade nivåer i modellen följaktligen inte blir tillräckligt höga. Effekten ger en skillnad i uppmätt och beräknad nivå. 23

30 Nivå (m) Nederbörd (mm) Hindås (mm) Massetjärn (beräknat) Massetjärn (uppmätt) Tappningsflöde för Landvettersjön finns Figur 14. Uppmätt nederbördsvolym (mm/dygn) vid Hindås tillsammans med beräknad och uppmätt nivå vid Massetjärn samt perioder för vilka uppmätt tappningsflöde finns (röda streck=värden finns; luckor=värden saknas) 8.6 Verifiering av modellen Verifieringen av modellen har gjorts med identiska förutsättningar som för kalibreringen. Perioden som verifieringen gjorts mot sträcker sig mellan 2003 och april I figur 15 nedan och bilaga 5 visas att överensstämmelsen mellan uppmätta och beräknade nivåer generellt är goda och att resultaten ligger i linje med kommentarerna av kalibreringsresultaten (kap 8.5). Man bör dock notera att verifieringsperioden inte innehåller så extrema situationer och att modellen i första hand är justerad för att ge god överensstämmelse vid höga nivåer. 24

31 Backa pumpstation (beräknat) Backa pumpstation (uppmätt) Nivå (m) Figur 15. Jämförelse av beräknad (blått) och uppmätt nivå (rött) vid Backa pumpstation i Landvetter. 8.7 Övriga modellresultat I figur 16 nedan illustreras avbördningskurvor (beräknat) för nedströms Massetjärn och uppströms Rådasjön. Av figuren kan man se att kanalströmning råder upp till ca 4 m 3 /s, däröver divergerar kurvorna och nivån måste därmed höjas mer än Rådasjön för att man skall få igenom önskat flöde. För att t.ex få igenom 12 m 3 /s behöver Massetjärn ligga ca 0,25 m högre än Rådasjön. 25

32 Avbördning för Massetjärn kontra inlopp Rådasjön Massetjärn Inlopp till Rådasjön Linjär (Massetjärn) Linjär (Inlopp till Rådasjön) Nivå (+m) Flöde (m3/s) Figur 16. Avbördningskurvor (beräknat) för nedströms Massetjärn (svarta punkter och heldragen) och uppströms Rådasjön. 26

33 9 Scenarioanalys Den studerade perioden innefattar ett antal tillfällen då man har haft översvämningsproblem på olika platser inom Mölndalsåns avrinningsområde. Dessa uppstår generellt under vinterperioden i samband med längre nederbördsperioder och snösmältning i kombination med relativt fulla magasin. Ett av syftena med den genomförda utredningen har varit att beskriva vad konsekvenserna blir m a p översvämningssituationen i vattendraget om det inträffar en mycket kraftigt nederbördshändelse med återkomsttider på 100 år eller mer. Nivåerna vid Åns utlopp i älven och indirekt havet har också varit föremål för diskussion och vilken inverkan de har på översvämningssituationen i vattendraget. Beräkningar har genomförts för ett antal olika scenarion med varierande förutsättningar för nederbördsbelastningen, nivå i havet och fyllnadsgrad i magasinen (hydrologiska historien). Under projektets gång har händelsen i Värnamo 2004 utpekats som en händelse som vore intressant att studera m a p vad som skulle ske i Mölndalsån om motsvarande nederbörd inträffade i dess avrinningsområde. Efter inledande beräkningar för Värnamo regnet har ytterligare en regnhändelse studerats, motsvarande en regnhändelse i Växjö från Nederbördsanalys Händelsen i Värnamo sommaren 2004 har refererats till och har funnits med som ett alternativ man velat studera. När det gäller regnstatistik och återkomsttider för uppmätta regn så måste vi se på dygnsvolymer för att kunna uppskatta återkomsttiden. När det gäller Värnamoregnet så var den högsta dygnsnederbörden 70 mm, vilket motsvarar ett regn med återkomsttiden ca 15 år. Totalt kom det 150 mm under 3 dygn. Kombineras detta regn med normala vattenstånd i magasinen blir återkomsttiden för det värsta dygnet fortfarande ca 15 år medan de tre dygnen med 150 mm motsvarar en betydligt längre återkomsttid. Kombineras dygnet med 70 mm med fyllda magasin och tappningar motsvarar det en återkomsttid på ca 150 år. Motsvarande resonemang kan göras för Växjöregnet från Det värsta dygnet gav för detta regn 140 mm, vilket i sig ger en återkomsttid på ca 150 år. Genom att kombinera med fyllda magasin kommer vi upp i återkomsttider på några tusen år för en händelse liknande den i Växjö När det gäller havets nivå så är sannolikheten för hög nivå i samband med häftiga regn liten medan frontregn är mer sannolika i samband med hög 27

34 havsnivå. Normal nivå vid utloppet (Gullbergsån och utloppet vid Slussen i modellen) har satts till +10,0 och en högsta högvattennivå till HHW = Underlag för detta har inhämtats dels från studier i anslutning kring nivåer i älven och Götatunneln mm. De uppskattade återkomsttiderna för använda regnhändelser har sammanfattats i tabell 7 nedan. Normala nivåer i magasinen, havet +10,0 Värnamoregnet Alt 2 Å=10-15 år Växjöregnet Alt 6 Tabell 7. Dämningsgräns i magasinen, havet +10,0 Alt 1 Å=150 år Dämningsgräns i magasinen, havet +11,68 Alt 3 Å >> 150 år Alt 4 och 5 Å=150 år Uppskattade återkomsttider för de regn som använts för scenariosimuleringarna Å >> år Den risk som kan kopplas till dessa händelser beror av den tid vi väljer att betrakta. Om vi väljer att betrakta tidsperioderna 50 år och 100 år och beräknar risken för att en händelse med viss återkomsttid ska inträffa under den betraktade perioden får vi följande resultat, se tabell 8. Tid som betraktas 50 år 100 år Återkomsttid Sammanlagd risk (%) 100 år år 5 9, år 0,5 1 Tabell 8. Sambandet mellan återkomsttid och sammanlagd risk (%) över en längre tidsperiod. Som tabellen visar är sannolikheten för att ett 100-års flöde skall inträffa under en 50-års period 39 procent och risken för ett års flöde skall inträffa under en 100-års period en procent. Slutsatsen är alltså att man måste dimensionera för års flödet, om man vill få ner risken till en procent under en 100-års period. 9.2 Beräkningar Utifrån olika alternativa belastningar av nederbörd och nivåer i havet har ett antal olika scenarios definierats och genomräknats med modellen. Med magasinen syftas på Nedsjöarna, Landvettersjön och Rådasjön/Stensjön. Värnamoregnet resp. Växjöregnet har beskrivits under 9.1. De studerade alternativen är: 28

35 1. Värnamoregnet, innan regnet startar är nivån i alla tre magasinen vid dämningsgräns, nedströms randvillkor (älvens nivå) är en uppmätt normal nivå (ca +10,0 m). 2. Värnamoregnet, innan regnet startar är nivån i alla tre magasinen normala, nedströms randvillkor (älvens nivå) är en uppmätt normal nivå (ca +10,0 m). 3. Värnamoregnet, innan regnet startar är nivån i alla tre magasinen vid dämningsgräns, nedströms randvillkor (älvens nivå) är +11,68 m. 4. Växjöregnet, innan regnet startar är nivån i alla tre magasinen vid dämningsgräns, nedströms randvillkor (älvens nivå) är +11,68 m. Beräkningen startar samtidigt som det extrema regnet (141 mm, förregnen är inte med). 5. Växjöregnet, innan regnet startar är nivån i alla tre magasinen vid dämningsgräns, nedströms randvillkor (älvens nivå) är +11,68 m. Beräkningen startar fem dygn innan det extrema regnet (141 mm, förregnen är med). 6. Växjöregnet, innan regnet startar är nivån i alla tre magasinen normala, nedströms randvillkor (älvens nivå) är en uppmätt normal nivå (ca +10,0 m). Beräkningen startar fem dygn innan det extrema regnet (141 mm, förregnen är med). För att förtydliga studerade alternativ och dess förutsättningar har följande sammanställts, se tabell 5. Alternativ Värnamo regn Växjö regn Normala nivåer i magasinen, havet +10,0 Dämningsgräns i magasinen, havet +10,0 1 X X 2 X X 3 X X 4 X X 5 X (inklusive förregn) 6 X (inklusive förregn) X Dämningsgräns i magasinen, havet +11,68 Tabell 9. Sammanställning av olika alternativ och de variabler som studerats. X 9.3 Resultat: Numreringen syftar på studerade alternativ enligt 9.3. Resultat redovisas som: 29